Inpo

UI 2 : Acţionarea sistemelor portuare de operare.

46

Unitatea de învăţare nr. 2

ACŢIONAREA SISTEMELOR PORTUARE DE OPERARE (SPO)

Unitatea de studiu 2.1

Acţionarea mecanică a SPO. Acţionarea hidraulică a SPO.

Ritm de studiu recomandat: 100 min.

Cuprins

Acţionarea mecanică: caracteristicile mecanice ale motoarelor termice; schema de

acţionare cu motor termic a unei SPO.

Acţionarea hidraulică: elemente generale de acţionare hidraulică.

Scheme de acţionări hidraulice ale SPO.

OBIECTIVELE UNITĂŢII DE STUDIU 2.1

- descrierea caracteristicilor acţionării mecanice a SPO: avantaje şi dezavantaje,

caracteristicile mecanice ale motoarelor, determinarea puterii de antrenare.

- descrierea caracteristicilor acţionării hidraulice a SPO: avantaje şi dezavantaje, scheme de

acţionări hidraulice.

Alegerea sistemului de acţionare a sistemelor portuare de operare depinde de

principalele mişcări pe care le execută acestea şi anume:

mişcarea de deplasare sau translatie;

mişcarea de ridicare a sarcinii;

mişcarea de basculare sau inclinare a bratului;

miscarea de rotire.

Aceste mişcări au sau pot avea mişcări separate sau centralizate de la aceeaşi sursă

energetică, iar sistemele de transmitere a mişcărilor pot fi mecanice, electrice, hidraulice,

pneumatice sau combinate.

Sursa principală de energie de la care sunt acţionate fiecare din sistemele de acţionare

utilizate la IPO deplasabile o constituie motorul termic, care realizează transportul propriu-zis

al maşinii sau motorul termic supraalimentat montat pe platforma rotitoare a macaralei

destinat să acţioneze numai partea de suprastructură a macaralei împreună cu toate

echipamentele sale de lucru.

Tot ca sursă primară de energie se pot utiliza şi motoarele electrice montate special pe

şasiul macaralei în cazul când acestea pot fi alimentate direct la curent de la reţeaua

operatorului portuar. Alegerea unui sistem de acţionare depinde de:

gradul de siguranţă în funcţionare;

simplitatea în întreţinere şi exploatare;

costuri mici comparativ cu alte sisteme.

Pentru creşterea gradului de siguranţă în funcţionarea SPO se aleg în multe cazuri

sisteme duble de acţionare şi comandă, dar în toate cazurile sistemul de comandă manual este

aproape nelipsit din concepţia constructivă a instalaţiei de operare.

Pentru acelaşi tip de macara se pot adopta sisteme de acţionare diferite, astfel pentru o

macara care lucrează în regim de lucru intens la sarcini mari, apropiate ca valoare de sarcina

nominala Qnom, este recomandabil să se utilizeze sisteme de acţionare electrică sau mecanică

comandate prin ambreiaje, în timp ce pentru funcţionarea lor în regim intermitent se vor

adopta spre exemplu sistemele hidraulice.


47

2.1.1. Acţionarea mecanică

Sistemele portuare de operare conţin o serie de sisteme mecanice, legate între ele,

astfel încât să asigure desfăşurarea funcţiei de transbord şi manipularea mărfurilor între navă

şi cheu. Pentru a înţelege aspectele concrete asociate acţionării mecanice a unui sistem portuar

de operare pentru început vom face câteva precizări referitoare la structura unui sistem

mecanic. Sistemul mecanic conţine două blocuri mari, fig. 2.1.1, respectiv blocul de forţă şi

blocul de comandă şi control.

Fig. 2.1.1 Strucutura sistemului mecanic al unui sistem portuar de operare

În blocul de forţă are loc un transfer (flux) de energie care determină punerea în

mişcare a elementelor blocului de lucru, pe traseul: bloc de alimentare → bloc de acţionare →

bloc cinematic → bloc de lucru. În acelaşi timp are loc şi un flux de semnal. Acesta are rolul

de a modela energia mecanică transmisă blocului de lucru în concordanţă cu necesităţile şi

cerinţele procesului transbord şi manipulare.

Blocul de lucru

Este cel mai important element al subsistemului mecanic, având următorele sarcini şi

caracteristici :

- execută operaţiile pentru care este construit sistemul portuar;

- aici apar solicitările de bază;

- dezvoltă cuplurile/forţele de sarcină;

- utilizează în procesul de transbord şi manipulare energia mecanică dată de sistemul

de antrenare sub parametrii transferaţi de organul de transmisie;

Maşina de lucru prezintă două caracteristici fundamentale :

- caracteristica mecanică, reprezintă variaţia în funcţie de viteză a cuplului static de

sarcină;

- diagrama de sarcină, reprezintă variaţia cuplului de sarcină în funcţie de timp.

Prin cuplu de sarcină se înţelege suma dintre cuplul dat de maşina de lucru, cuplul de

frecare cu aerul şi cuplul datorat sistemului de transmisie. Cuplurile de sarcină de pot clasifica

după următoarele criterii : sensul mişcării; variaţia cu viteza, poziţia şi timpul.

Corespunzător primului criteriu avem două tipuri de cupluri :

- cupluri de sarcină reactive sau rezistive - sunt întotdeauna de semn contrar faţă de

sensul mişcării. Exemplul clasic întâlnit în cazul sistemelor portuare de operare este

cuplul de frecare.


48

- cupluri de sarcină potenţiale – care îşi păstrează semnul indiferent de sensul

mişcării, putând avea un caracter oscilant faţă de sensul mişcării. Ca exemple se pot

da : cuplu datorat gravitaţiei, cuplu datorat deformării elastice.

Corespunzător celui de-al doilea criteriu (funcţie de variaţia cu viteza, poziţia şi

timpul), se pot pune în evidenţă 5 grupe de maşini de lucru. Menţionăm că doar grupele 1 şi 2

sunt specifice sistemelor portuare de operare.

Grupa 1 - maşini de lucru al căror cuplu de sarcină statică nu depinde de viteza

unghiulară şi de poziţie, fig.2.1.2a. Exemple : cărucioare şi poduri rulante de viteză mică;

elevatoare la care greutatea sarcinii rămâne aceeași atât la ridicare cât şi la coborâre.

La aceste maşini este valabilă relaţia dintre putere – moment –viteză unghiulară :

P M (2.1.1)

Fig. 2.1.2 Relaţia viteză unghiulară-moment de sarcină (respectiv putere): a) grupa 1; b) grupa 2; c) grupa 3.

Grupa 2 - maşini de lucru al căror:

- cuplu de sarcină variază în funcţie de viteza unghiulară.

0 N 0

N

M M (M M )

(2.1.2)

- cuplu de sarcină variază liniar cu turaţia, fig 2.1.2b.

N

N

M M

(2.1.3)

2

N

N

P P

(2.1.4)

Exemplul clasic din domeniul sistemelor portuare de operare sunt frânele electro-

magnetice cu curenţi turbionari din dotarea IPO de mare capacitate.

- cuplu de sarcină variază după o parabolă, fig. 21.2c. Exemple: pompele centrifuge de

transfer din termianlul petrolier; suflantele din dotarea sistemelor pneumatice pentru

transferul mărfurilor pulverulente.

Blocul cinematic

Blocul cinematic reprezintă totalitatea mecanismelor şi lanţurilor cinematice care

asigură transmiterea, transformarea sau reglarea mişcărilor principale şi secundare impuse

blocului de lucru, precum şi valoarea mărimilor caracteristice .

Schema cinematică este o reprezentare grafică în cadrul căreia pe lângă aspectele

evidenţiate de schema structurală se mai indică (prin reprezentări grafice la scară) poziţia

relativă a zonelor de contact ale cuplelor cinematice şi forma geometrică a acestora.

Mecanismul poate fi descompus în elemente si cuple cinematice. O piesǎ sau un grup

de piese care formeazǎ un ansamblu teoretic nedeformabil, cu miscǎri bine determinate în


49

raport cu alte entităţi similare, poartǎ denumirea de element, ex: volant, piston. Legǎtura

mobilǎ directǎ între douǎ sau mai multe elemente poartǎ denumirea de cuplǎ cinematicǎ.

Reprezentarea graficǎ a acestora este convenţionalǎ şi poartǎ denumirea de schemǎ

cinematicǎ, fig. 2.2.2.

Fig. 2.2.2 Scema cinematică a mecanismului cu culisă: 1- bielă; 2 - manivelă; 3 - culisă.

Se obişnuieşte sǎ se noteze un element cu cifre arabe: cifra arabǎ “1” se atribuie

elementului conducǎtor, element motor sau elementul de intrare prin intermediul cǎruia sursa

de energie mecanicǎ pune în mişcare mecanismul; acest element se mai noteazǎ si cu o

sǎgeatǎ - liniarǎ sau curbilinie - indicând sensul de mişcǎrii sale. Elementul fix, (carcasǎ,

batiu) se noteazǎ cu cifra “0”. În mod obişnuit cuplele cinematice se noteazǎ cu litere mari ale

alfabetului latin.

Revenind la problemele concrete specifice sistemelor portuare de operare acţionarea

mecanică cu motor termic se foloseşte la macaralele la care se cere mobilitate mare în timpul

lucrului şi sunt independente de o sursă fixă de energie ca macaralele pe roţi cu pneuri şi

şenile, automacarale, etc.

Principalele avantaje pe care le prezintă acţionarea mecanică cu motor termic sunt:

independenţa faţă de o sursă fixa de energie;

posibilitatea de a pune rapid motorul in functiune;

masa proprie raportata la puterea nominală mică;

consum redus de combustibil;

reglare uşoară în limite foarte largi a turaţiei motorului.

Dezavantajele acţionării mecanice cu motor termic:

imposibilitatea punerii sub sarcină;

imposibilitatea funcţionării cu opriri dese;

imposibilitatea măririi momentului de torsiune peste valoarea nominală;

ireversibilitatea motorului, ceea ce conduce la complicarea schemei cinematice a

mecanismelor;

necesitatea utilizarii unei cutii de viteze pentru reglarea măririi momentului de

torsiune în funcţie de necesităţile concrete de lucru.

Motorul termic are o caracteristică mecanică rigidă nu corespunde întru totul

regimului de funcţionare a macaralelor portuare. La macaralele echipate cu motoare termice,

legătura între motor şi transmisie se face prin intermediul unui cuplaj hidraulic sau al unui

convertizor hidraulic, elemente care conduc la caracteristici mecanice mai simple. La

macaralele foarte mari, pentru obţinerea caracteristicilor mecanice mai suple s-a introdus

acţionarea de la o centrală proprie (motor Diesel-generator, grupuri Ward-Leonard de curent

continuu). Mecanismele automacaralelor de capacitate mică şi medie sunt acţionate de

motorul autocamionului care asigură şi deplasarea macaralei. La macaralele cu capacitate de

ridicare mare, motorul autovehiculului asigură numai deplasarea întregii instalaţii, iar energia

necesară acţionării mecanismelor macaralei este asigurată de un alt motor montat pe

platforma rotitoare.


50

Fig. 2.1.3.

Temă pentru studiu 2.1.1: Pentru schema de acţionare cu motor termic din

fig.2.1.3. determinaţi puterea disponibilă pentru acţionarea mecanismelor IPO P3 dacă:

P1=400 kW iar randamentele parţiale sunt η1=0,9 şi η2=0,8.

2.1.2. Acţionarea hidraulică

Pe plan mondial, în ultimul timp s-au dezvoltat foarte mult instalaţiile portuare cu

acţionare hidraulică de capacităţi mari de la 200 până la 300 tf (exemplu macaralele Coles

Pinguely, Grove, Liebherr, etc.)

Construcţia acestor macarale deplasabile cu braţe telescopice a fost posibilă datorită

acţionărilor Diesel-hidraulice şi perfecţionării transmisiilor la mecanismele de lucru, care in

ultima vreme au devenit foarte avantajoase in ceea ce priveste puterea instalata si siguranta lor

in functionare. Aceste macarale contin sisteme perfectionate: complete hidrostatice automate,

convertizoare de cuplu, sisteme de control pentru reglarea functionarii, care conduc la

optimizarea utilizarii puterii masinii in functie de conditiile de lucru ale acesteia.

La mecanismele de ridicare mişcarea sarcinii depinde în mod direct de funcţionarea

motorului hidraulic de antrenare. Mecanismul trebuie să asigure reglarea vitezei de ridicare a

sarcinii cu ajutorul instalaţiei hidraulice în condiţii de funcţionare corelate cu cea a motorului

şi a frânei. Organele de lucru pot fi cuplate direct la arborele motorului hidraulic cu moment

mare de torsiune, eliminându-se astfel transmisia mecanică. Soluţia conduce la utilizarea unor

frâne cu moment mare de frânare montate direct pe organul de lucru.

Astfel, roţile motoare, motoarele hidrostatice şi tamburii sunt motoare hidrostatice cu

pistonaşe radiale, de turaţie lentă destinate în special transmisiilor de deplasare şi de ridicare

ale utilajelor utilizate ca elemente finale ale acestor transmisii datorită urmatoarelor

particularităţi:

cuplul suficient de ridicat cuprins între 250 si 2500 daN la turaţia joasă de 80 până la

40 rot/min;

forma constructivă adecvată montării (de exemplu într-o jantă de pneu);

existenţa unei frâne în diverse variante constructive;

schimbarea din mers a volumului geometric la variantele constructive cu două

regimuri de funcţionare.

Trecerea în regim rapid se realizează prin aplicarea unui semnal de presiune la orificiul

de comandă a comutării; la dispariţia semnalului, roata revine la regimul lent. Roata motoare

cu frână difera de varianta fără frână prin existenţa unei frâne cu saboţi al cărei tambur face

corp comun cu carcasa rotitoare. Tamburii se execută într-o gamă de 6 mărimi fiind destinaţi

actionarii unor mecanisme de genul troliilor, vinciurilor, tobelor cu elemente finale, cu

posibilitatea de flanare pe elementul antrenat.

Cele mai utilizate în constructia macaralelor portuare sunt motoarele hidraulice cu

pistonase axiale, care insa impun existenta unor transmisii mecanice intre ele si organul de

lucru. Astfel, unitatile cu pistoane axiale TIP EX se pot folosi in sistemul cu circuit deschis


51

sau închis cu pompa si motorul plasate în vecinatate sau la distanta. Pompele (motoarele)

volumice cu pistonase axiale au cilindreea nereglabila (debit constant). Unghiul de inclinare al

blocului de cilindrii este α = 25°. Pentru sistemele de colare, basculare brat, telescopare

(uneori si ridicare sarcina) se folosesc motoarele hidraulice liniare.

Instalatiile de actionari hidrostatice cuprind un ansamblu de elemente care produc,

controleaza şi dirijeaza energia potentiala continuta intr-un agent fluid de lucru, purtator de

energie si de informatii, catre elementul motor care o reconverteste in energie mecanica. Prin

urmare, transmisiile hidrostatice se compun din doua masini volumice care realizeaza

transmiterea miscarii printr-o conversie dubla, de tipul mecano-hidro-mecanic. Din punctul de

vedere al schemelor dupa care se realizeaza tubulatura, transmisiile hidrostatice se pot

clasifica în: transmisii hidrostatice in circuit inchis; transmisii hidrostatice in circuit deschis.

Acestea sunt de regulă circuite cu supraalimentare si cu sistem de preluare a caldurii

din circuit de pe ramura de aspiratie in vederea metinerii temperaturii agentului de lucru la

valoare normala. Elementele transmisiilor hidrostatice din fig. 2.1.4 şi fig. 2.1.5 au următoarea

semnificaţie: maşina de antrenare MA ; generator (pompa) G; instalatie; motorul hidraulic M;

masina de lucru (consumator) ML; rezervorul pentru agentul hidraulic R; elementul de

distribuţie (distribuitor) D.

a) Transmisii hidrostatice în circuit închis

Reglajul parametrilor cinematici ai transmisiei se poate realiza prin:

prin modificarea turaţiei maşinii de antrenare (atunci când aceasta permite acest

lucru);

prin by-passare; în acest caz o parte din debitul pompei este trecut pe ramura

secundară;

soluţia este neeconomică pentru că duce la pierderi de putere în sistem; se

utilizează numai atunci când reglajele sunt rare sau de scurtă durată;

prin modificarea debitului pompei ; in acest caz, se folosesc pompe cu debit

variabil;

prin utilizarea unor motoare hidraulice cu cilindree variabilă.

În afara elementelor componente prezentate, transmisiile hidrostatice mai cuprind o

serie de elemente suplimentare (anexe) circuit de completare şi expansiune, eventual de

suprapresiune, pentru a evita apariţia cavitaţiei la aspiraţia pompei. Suprapresiunea se

realizează amplasând tancul de ulei la o cotă pozitivă h faţă de axul pompei sau prin utilizarea

unei pompe de suprapresiune : supape de siguranţă, filtre, acumulatori, etc.;circuit de răcire

(când este cazul).

Fig. 2.1.4. Transmisie hidrostatică în circuit închis Fig. 2.1.5. Transmisie hidrostatică în circuit deschis

b) Transmisii hidrostatice în circuit deschis

Aceste transmisii au circuitul de aspiraţie întrerupt. Căldura se poate evacua uşor

prin răcirea rezervorului. Suprapresiunea la aspiraţie se poate realiza prin amplasarea


52

rezervorului la o cotă corespunzătoare faţă de axul pompei.Reglajul parametrilor cinematici ai

transmisiei din fig.2.1.5. se poate face prin:

modificarea turaţiei motorului de antrenare;

utilizarea circuitului de by-passare.

Elementele suplimentare ale transmisiei hidrostatice în circuit deschis sunt

următoarele: sistemul de realizare a suprapresiunii pe aspiraţie; supape, filtre, etc.; circuit de

răcire la tanc (dacă este necesar). Problemele care se pun când se studiază acţionările

hidrostatice sunt: analiza şi calculul maşinilor hidrostatice generatoare şi motoare; analiza şi

calculul acţionărilor hidrostatice; studiul aparaturii de distribuţie, control şi reglaj.

Temă pentru studiu 2.1.2: Pentru schemele din fig.2.1.4. şi 2.1.5. daţi exemple de

câteva maşini de lucru utilizate în activitatea de exploatare portuară. Ce mişcări execută

maşina de lucru ?

2.1.3 Scheme de acţionări hidraulice ale SPO

Alegerea modului de reglare a actionării hidraulice a mecanismelor instalatiilor

portuare de operare ia în considerare următoarele aspecte:

posibilitatea motorului primar de a prelua momentul de miscare în cazul coborârii

sau frânării mecanismelor, prin manevra încărcării; reglajul volumic este rational

pentru puteri mai mari de 5 kW;

datorită inertiei sarcinii sau disipării energiei de către actionare în cazul

mecanismelor de translatie si de rotire, reglarea actionării este necesară numai în

procesul de frânare;

motorul hidraulic este reprezentat de diferite hidromasini care sunt ireversibile

deoarece în caz contrar transformarea energiei de către sistemul de actionare

devine imposibilă;

aparatul de distributie, reglare si control tine cont de puterea nominală, debit si

presiune precum si unele elemente constructive, etc.

a) Schema acţionării hidraulice a mecanismului de ridicare cu reglaj volumic

Elementele componente ale mecanismului cu actionare hidraulică cu reglare volumică

(cantitativă) fig.2.1.6. sunt:

1. electromotor de actionare;

2. rezistentă reglabilă (drosel);

3. filtru;

4. amplificator hidraulic de modificare a debitului pompei 12;

5. ventil invers;

6. cilindru hidraulic de frânare (desfrânare);

7. dispozitivul de laminare de corelare a functionării cilindrului hidraulic G;

8. hidromotor;

9. supapă de sigurantă;

10. distribuitor;

11. ventile de prealimentare;

12. pompă cu debit variabil;


14. supapă de sigurantă, ce menţine constantă presiunea în sistemul de prealimentare;

15. pompă de prealimentare de umplere a sistemului hidraulic din rezervorul 16.


53

Fig. 2.1.6. Schema actionarii hidraulice a mecanismului de ridicare cu reglaj volumic

La pornirea electromotorului 1 are loc umplerea cu lichid de lucru a sistemului

hidraulic de către pompa 15 si prin filtrul 3 si ventilele de prealimentare 11. Presiunea în

sistem este mentinută constantă de supapa de sigurantă 14. Debitul pompei principale 12 este

practic zero în momentul cuplării electromotorului 13, debitul de fluid refulat este mic si trece

prin distribuitoare ocolind hidromotorul 8, care în acest caz este frânat. Datorită acestor cauze

pornirea electromotorului se face fără sarcină.

Pentru deplasarea sarcinii distribuitorul se comută în poztia de lucru si întregul flux de

lichid este dirijat spre hidromotor.În acelasi timp cilindrul 6 asigură desfrânarea actionării.

Dispozitivul de laminare 7 va asigura corelarea timpului de la comutarea distribuitorului si

punerea în funcþiune a cilindrului 6.

Modificarea debitului pompei 12 este realizată de amplificatorul hidraulic care

primeste impulsul de comandă. Droselul 2 reglează viteza de prelucrare a amplificatorului

limitând accelerarea rotirii hidromotorului si sarcinile dinamice în mecanism.

Pentru întreruperea procesului de coborâre a cotadei de marfă debitul pompei scade iar

distribuitorul este comutat de către ventilul invers 5 si are loc cuplarea rapidă a frânei.În faza

de coborâre motorul hidraulic 8 lucrează în regim de pompă si apare pericolul scăderii

presiunii la intrare.Pentru micsorarea pierderilor hidraulice se recomandă o linie de legătură

între pompă si motor care să ocolească distribuitorul.

Temă pentru studiu 2.1.3: Parcurge cu atenţie schema din fig. 2.1.6. Dacă nu te

descurci cred că ar fi necesar să revezi foarte bine simbolizările utilizate în acţionările

hidraulice. Dacă nici aşa nu merge... aştept să mă întrebi la seminar.


54

b) Schema acţionării hidraulice a mecanismului de ridicare cu reglare prin laminare

Elementele componente fig. 2.1.7. sunt:

1. cilindru hidraulic de frânare;

2. motorul hidraulic;

3. supapa de flux care prin intermediul unui arc de reglaj stabileste presiunea la

distribuitorul 7;

4. regulator de flux;

5. supapă de sens;

6. rezistentă hidraulică;

7. distribuitor cu 4 căi;

8. ventile pentru comanda de înaltă presiune;

9. distribuitor general;

10. ventile pentru comanda de joasă presiune;

11. ventil de descărcare la rezervorul 15;

12. filtru; cilindrul

13. pompă cu debit constant;


15. rezervor.

Fig. 2.1.7. Schema actionarii hidraulice a mecanismului de ridicare cu reglaj calitativ

În pozitia neutră a distribuitorului 7 camerele motorului hidraulic sunt închise,

circuitul hidraulic trece prin ventilul de descărcare 11, filtrul 12 fiind returnat în final în

rezervorul 15. În această variantă de lucru cilindrul de frânare 11 este cuplat la golire si nu

este în functionare. În cazul în care distribuitorul functionează în pozitia din partea stângă,

corespunzătoare de exemplu variantei de ridicare a cotadei de marfă, sectiunea distribuitorului

se modifică lin, agentul hidraulic trece prin supapa de sens unic 4, o decshide si pune în

functiune motorul hidraulic 2. Distribuitorul 7 asigură si cuplarea camerei de comandă a

ventilului de descărcare 11 cu linia de presiune a motorului hidraulic. Datorită presiunii


55

hidraulice existente în sistem cilindrul de frânare 1 se află în functionare. Surplusul de agent

se scurge prin ventilul de descărcare 11 sub presiunea dictată de greutatea sarcinii de lucru.

Pentru varianta în care distribuitorul functionează în pozitia din partea dreaptă,

corespunzătoare de această dată variantei de coborâre a cotadei de marfă, lichidul de la pompa

unidirectională cu debit constant 13 ajunge la motorul hidraulic 2. De aici prin intermediul

regulatorului de flux 4, implicit al supapei de flux 3, lichidul ajunge la distribuitorul 7 într-o

cantitate proportională cu sectiunea de trecere. În această variantă ventilul de descărcare 10

este pus în comunicatie cu scurgerea iar presiunea în camera de comandă a ventilului de

descărcare 10 este determinată numai de reglarea acestuia. Cilindrul de frânare 1 va functiona

cu aceeasi presiune cu care functionează ventilul 10. Referitor la varianta a doua de

functionare a circuitului hidraulic trebuie se mentioneaza că presiunea cu care lichidul ajunge

la distribuitorul 7 este determinată de reglarea arcului supapei de flux 3. În acelasi sens

cantitatea de lichid scursă prin supapa de descărcare 11 este determinată de presiunea de

reglaj a ventilului 10.

Temă pentru studiu 2.1.4: Insistă te rog şi cu schema din fig.2.1.7! În cazul

acestui capitol identificare elementelor componente (inclusiv simbolozările), analiza

schemelor de acţionare hidraulică sunt elemente de bază ale acestui capitol...Aşa că încearcă

să înţelegi principiul de funcţionare.

c) Schema de comandă şi control a sistemului hidraulic de acţionare a mecanismului de

ridicare a sarcinii pentru o macara portuară deplasabilă de mare capacitate.

Fig.2.1.8. Schema de comanda si control a sistemului Diesel –hidraulic al mecanismului de ridicare

Elementele componente din fig.2.1.8. sunt:

1. motor termic de antrenare;

2. pompă cu debit variabil prevăzută cu o sectiune de descărcare în care se află fluidul

hidraulic 2a;


56

3. rezervor hidraulic;

4. linie de legătură;

5. linie de legătură;

6. motor cu debit constant;

7. motor cu debit variabil;

8. arbore de legătură dintre transmisia cu roată dinţată cu 9;

9. tobă de ridicare;

10. ambreiajul de cuplare dintre 8 şi 9;

11. frâna exterioară cu bandă;

12. acţionare manuală a frânei (pedală de actionare);

13. manetă de control a miscării tobei la ridicare si coborâre cu viteză redusă;

14. distribuitor pneumatic;

15. linia de control a ridicării;

16. supapă;

17. releul de comunicare cu variatorul de presiune;

18. variator de presiune;

19. dispozitivul de comandă conectat la linia 15;

20. dispozitiv de comandă şi control al debitului la motorul 7, funcţionarea este

determinată de poziţia arcului interior 20a;

21. secţiune pneumatică;

22. secţiune hidraulică;

23. liniile de legătură;

24. supapă operator;

25. linie hidraulică;

26. supapă de control;

27. supapă normal închisă deschisă prin supapa 24;

28. linie de conectare a secţiunii pneumatice cu dispozitivul de comandă 20;

29. linie pneumatică de control;

30. legătura inversă automată de control;

31. supapă de aer;

32. secţiune hidraulică conectată prin linia 33 la returul 4.

Motorul 1 antrenează pompa cu debit variabil 2 care are o sectiune de descărcare 2 în

care se află fluidul hidraulic de la rezervorul 3. Motoarele hidraulice 6 si 7 deservite de către

pompa 2 sunt cuplate mecanic prin intermediul unei roti dintate la arborele 8 al tobei de

ridicare 9, cuplarea fiind asigurată de ambreiajul 10. Frânarea mecanismului este realizată de

frâna exterioară cu bandă 11 ce se poate actiona manual de la pedala 12.

Controlul miscării tobei la ridicare si la coborâre cu viteza redusă se face prin

intermediul manetei 13 care asigură si operarea distribuitorului pneumatic 14.

2.1.4. TESTE DE AUTOEVALUARE

1. Reglarea acţionării hidraulice de volum a IPO este necesară numai în procesul de

frânare datorită:

a) Regulilor de tehnica securităţii muncii;

b) mişcării variate a sarcinii în timpul manipulării;

c) disipării energiei de către acţionare în cazul mecanismelor de translaţie şi de rotire;

d) simplităţii constructive a elementelor hidraulice.


57

2. În cazul în care o IPO funcţionează în regim de lucru intens, la sarcini mari

(apropiate ca valoare de sarcină nominală Qnom) se utilizează:

a) sisteme de acţionare electrică;

b) sisteme de acţionare electrică cu ambreiaje;

c) sisteme de acţionare mecanică sau hidraulică;

d) sisteme de acţionare hidraulică sau pneumatică.

3. În cazul acţionării hidraulice de volum a mecanismelor IPO, afirmaţiile corecte sunt:

a) reglajul volumic este raţional pentru puteri mai mici de 5 KW;

b) parametrii motorului hidraulic de antrenare nu influenţează mişcarea mecanismelor

IPO;

c) motorul hidraulic este reversibil;

d) aparatul de distribuţie, reglare şi control ţine cont de puterea nominală, debit,

presiune şi caracteristicile constructive ale acţionării.

2.1.5. LUCRARE DE VERIFICARE

1. Care sunt principalele avantaje şi dezavantaje ale acţionării mecanice a IPO.

2. Caracterizaţi schema de comandă şi control a sistemului hidraulic de acţionare a

mecanismului de ridicare a sarcinii pentru o macara portuară deplasabilă de mare

capacitate.

2.1.6. RĂSPUNSURI LA TESTELE DE AUTOEVALUARE

1. C; 2. A; 3. D.

2.1.7. BIBLIOGRAFIE

1. Alămoreanu, Mircea; Tisea, Traian - Maşini de ridicat. Vol 1. Organele specifice,

mecanismele şi acţionarea maşinilor de ridicat. Editura Tehnica , Bucuresti 1996 ISBN:

9733108277, cota: 13693.

2. Alamoreanu, Mircea ; Tisea, Traian - Maşini de ridicat. Vol 2. Dispozitive de siguranţă,

elemente de construcţie metalică şi mecanisme simple de ridicat. Editura Tehnică,

Bucureşti 2000 ISBN: 9733108278, cota: 13694.

3. Nicolae, Florin - Instalaţii navale şi portuare de operare. Editura Academiei Navale

”Mircea cel Batran”, Constanţa, curs disponibil pe platforma Elearning adl.anmb. 2010,

2011.

4. Nicolae, Florin - Instalaţii navale şi portuare de operare. Editura Academiei Navale

”Mircea cel Batran”, Constanţa, 2001.

Inpo

Documents

Transcript of Inpo