Top Banner
Tallinna Tööstushariduskeskus Hüdraulika teoreetilised alused 11 2 Hüdraulika teoreetilised alused 2.1 Füüsikalised suurused Mass m Inertsi ja gravitatsiooni iseloomustaja ning mõõt. Keha mass on SI-süsteemi põhiühik. Massi mõõtühikuks SI- süsteemis on kilogramm. Jõud F Kehade vastastikuse mehaanilise mõju mõõt. Newtoni seaduse järgi: jõud = mass × kiirendus F = m × a Kui asendada valemis kiirendus a raskuskiirendusega g (g = 9,81 m/s 2 ), saame raskusjõu: Raskusjõud = mass × raskuskiirendus F = 1 kg × 9,81 m/s 2 =9,81 N Jõu mõõtühikuks SI-süsteemis on njuuton. Rõhk p Suurus, mis iseloomustab keha pinna mingile osale risti mõjuvaid jõude. Rõhk on vedelikke sisaldavate protsesside kirjeldamisel üks tähtsaim parameeter. Pinnaga A risti mõjuv jõud F tekitab rõhu p: p = Rõhu mõõtühik SI-süsteemis on pascal, kuid praktikas kasutatakse sagedamini mõõtühikuna bar. Rõhkude määratlused on toodud selel 2.1. Sele 2.1 – Hüdrosüsteemis esinevate rõhkude määratlused DIN 24312 järgi F A
19

2 Hüdraulika teoreetilised alused · 2001. 7. 11. · muutub gaasi ruumala märksa enam kui vedeliku ruumala. Hüdrostaatika Hüdrostaatika seadused on rakendatavad vaid ideaalsete

Jan 26, 2021

Download

Documents

dariahiddleston
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
  • Tallinna Tööstushariduskeskus Hüdraulika teoreetilised alused

    11

    2 Hüdraulika teoreetilised alused 2.1 Füüsikalised suurused Mass m Inertsi ja gravitatsiooni iseloomustaja ning mõõt. Keha mass on SI-süsteemi põhiühik. Massi mõõtühikuks SI-süsteemis on kilogramm. Jõud F Kehade vastastikuse mehaanilise mõju mõõt. Newtoni seaduse järgi:

    jõud = mass × kiirendus F = m × a

    Kui asendada valemis kiirendus a raskuskiirendusega g (g = 9,81 m/s2), saame raskusjõu:

    Raskusjõud = mass × raskuskiirendus F = 1 kg × 9,81 m/s2 =9,81 N

    Jõu mõõtühikuks SI-süsteemis on njuuton. Rõhk p Suurus, mis iseloomustab keha pinna mingile osale risti mõjuvaid jõude. Rõhk on vedelikke sisaldavate protsesside kirjeldamisel üks tähtsaim parameeter. Pinnaga A risti mõjuv jõud F tekitab rõhu p:

    p = Rõhu mõõtühik SI-süsteemis on pascal, kuid praktikas kasutatakse sagedamini mõõtühikuna bar. Rõhkude määratlused on toodud selel 2.1.

    Sele 2.1 – Hüdrosüsteemis esinevate rõhkude määratlused DIN 24312 järgi

    F

    A

  • Tallinna Tööstushariduskeskus Hüdraulika teoreetilised alused

    12

    Töö W Füüsikaline suurus, mis iseloomustab energia üleminekut ühest liigist teise. Kui jõuga F nihutada keha pikkuse s võrra siis on selleks tehtud tööd W (arvestatakse, et jõud F mõjub keha liikumise suunas):

    W = F × s Töö mõõtühikuks SI-süsteemis on džaul. Energia E Kui keha on võimeline sooritama tööd, siis on temas nn. “akumuleeritud tööd”. Seda tüüpi “akumuleeritud tööd” nimetatakse energiaks. Töö ja energia mõõtühik on sama. Sõltuvalt “akumuleeritud töö” iseloomust on olemas kahte tüüpi energiat: - potentsiaalne energia Ep - kineetiline energia Ek Potentsiaalne energia Ep Keha langedes ühelt kõrguselt teisele teeb seejuures tööd. Antud keha energia sõltub keha kaalust (m × g) ja kõrguste vahest h:

    Ep = (m × g) × h Kineetiline energia Ek Kui liikuv keha põrkub seisva kehaga teeb ta seejuures tööd. Keha energia peitub siin keha liikumises (on mehaanilise liikumise mõõt).

    Energia sõltub massist m ja liikumis-kiirusest v:

    Ek = Võimsus P Suurus, mille mõõduks on ajaühikus tehtav töö. Võimsus saadakse kui töö jagada töö sooritamiseks kuluva ajaga

    P = SI-süsteemis on töö ühikuks watt Kiirus v Iseloomustab keha asukoha muutumist ajas. Keha kiirus v saadakse jagades keha poolt läbitud teekonna s selle läbimiseks kulunud ajaga t:

    v = Kiiruse ühikuks SI-süsteemis on meetrit sekundis. Kiirendus a Iseloomustab keha kiiruse muutumise kiirust. Kui keha ei liigu konstantse kiirusega, mõjub kehale kiirendus a. Kiirendus võib olla positiivne või negatiivne. Lineaarne kiirendus saadakse jagades kiiruse muutus ∆v ajaga ∆t.

    a = Kiirenduse mõõtühikuks SI-süsteemis on meetrit sekundis sekundi kohta.

    m × v2

    2

    W

    t

    s

    t

    ∆v

    ∆t

  • Tallinna Tööstushariduskeskus Hüdraulika teoreetilised alused

    13

    2.2 Füüsikaliste suuruste tähistus ja mõõtühikud (DIN 1301 1.osa ja DIN 1304 1.osa) Parameeter Tähis SI-ühik ühik Teisendused Seosed pikkus teekond

    l s

    meeter m 1 m = 100 cm = 1000 mm

    pindala A ruutmeeter m2 1 m2 = 10 000 cm2 = 1 000 000 mm2

    A = l × l

    ruumala V kuupmeeter m3 1 m3 = 1000 dm3 1 dm3 = 1L

    V = A × h

    aeg t sekund s 1s = 1/60 min

    kiirus v meetrit sekundis

    m s

    1m/s = 60m/min v = s/t

    kiirendus a meetrit sekundis sekundi kohta

    m s2

    Raskuskiirendus g = 9,81 m/s2

    a = s/t2

    vooluhulk qv, Q kuupmeetrit sekundis

    m3 s

    1 m3/s = 60 000 l/min Q = V/t Q = V × A

    pöörlemiskiirus n pööret sekundis s-1 pööret minutis min-1

    1 s 1

    min

    1 60 s min

    n =1/t

    mass m kilogramm kg 1kg = 1000g m = V × ρ tihedus ρ kilogrammi

    kuupmeetris kg m3

    kg/dm3 1kg/m3 = 0,001kg/dm3

    ρ = m/V

    jõud F njuuton N 1N = 1 (kg × m) s2

    F = m × g FG = m × g

    rõhk p njuuton ruutmeetri kohta, pascal

    N m2 Pa

    1 N/m2 = 1 Pa = 0,000001 bar, 1 bar = 105 N/m2

    p = F/A

    töö W džaul J 1 J = 1 Ws = 1 Nm 1 kWh = 3,6 MJ = 3,6×106Ws

    võimsus P Watt W 1W = 1 J/s = 1 Nm/s P = Q × p temperatuur Celsiuse järgi

    T,Θ t,υ

    Kelvin Celsius

    K °C

    0°C = 273 K 0 K = -273°C

    Sele 2.2 – Füüsikaliste suuruste tähistus ja mõõtühikud

    =

  • Tallinna Tööstushariduskeskus Hüdraulika teoreetilised alused

    14

    selel 2.3 on toodud analoogia kulgliikumise (hüdrosilinder) ja pöörleva (hüdromootor) vahel:

    Hüdrosilinder Hüdromootor Parameeter Tähistus SI- ühik Parameeter Tähistus SI- ühik pikkus s s m pöördenurk α rad

    pöörlemis-kiirus

    f 1

    s

    kiirus v m

    s

    nurkkiirus ω ω =

    kiirendus a nurk-kiirendus

    ϕ ϕ =

    jõud F N pöörde-moment

    T T =

    võimsus P W võimsus P P = T × ω

    mass m kg inerts-moment

    J kgm2

    Sele 2.3 - Analoogia kulg- ja pöördliikumise vahel

    ω

    t

    rad

    s

    Nm

    s

    Vg × ∆p × ηmh

    20 × π

    m

    s2

    α

    t

    rad

    s2

  • Tallinna Tööstushariduskeskus Hüdraulika teoreetilised alused

    15

    2.3 Hüdromehaanika Hüdromehaanika on mehaanika haru, mis käsitleb vedelike füüsikalisi omadusi ja käitumist staatilises olekus (hüdrostaatika) ja voolavas olekus (hüdrodünaamika). Erinevus vedelike ja tahkete ainete vahel seisneb selles, et vedelikud ei oma kindlat kuju, vaid võtavad neid ümbritseva anuma kuju. Rõhu ülekandmiseks kasutatakse nii gaase kui vedelikke, millede erinevuseks on see, et surve avaldamisel neile muutub gaasi ruumala märksa enam kui vedeliku ruumala. Hüdrostaatika Hüdrostaatika seadused on rakendatavad vaid ideaalsete vedelike korral st. vedelik ei oma kaalu, puudub hõõrdejõud ja vedelik ei ole kokkusurutav. Nende seaduste abil saab hinnata ideaalsete (energiakadudeta) süsteemide käitumise üle. Reaalsetes hüdrosüsteemides tekib aga erinevaid energiakadusid kõikides, süsteemi komponentides. Teatud komponentide kasutamisel, kus toimub vedeliku voolu takistamine, on tekkivad kaod õigu-poolest eelduseks nende funktsio-neerimisele. Rõhk Kui rõhk mõjub võrdse suurusega pindaladele (A1 = A2 = A3) siis tekkivad jõud (F1 = F2 = F3) on võrdsed

    Sele 2.4 - Hüdrostaatiline paradoks Väliste jõudude poolt tekitatud rõhk

    Sele 2.5 - Pascali seadus Hüdrostaatika aluseks on Pascali seadus, mille järgi staatilises olekus vedelikule mõjuva jõu poolt tekitatud rõhk mõjub ühtlaselt kogu vedeliku ruumalas. Tekkiva rõhu suurus on võrdne vedelikule mõjuva jõu ja vastava pindala suuruse jagatisega. Kuna tänapäeva hüdrosüsteemides on kasutusel suhteliselt suured rõhud, siis võib neis üldjuhul jätta raskusjõu poolt põhjustatud rõhu mõju arvestamata.

  • Tallinna Tööstushariduskeskus Hüdraulika teoreetilised alused

    16

    Jõu muundamine Kuna rõhk mõjub ühtlaselt kogu vedeliku ruumalas ei oma anuma kuju rõhu suurusele mingit tähtsust. Järgnev näide (sele 2.6) illustreerib kuidas seda nähtust kasutada enda huvides.

    Sele 2.6 – Jõu muundaja Kui jõud F1 mõjub kolvile pindalaga A1, siis tekitab see anumas rõhu suurusega:

    p = See rõhk mõjudes omakorda kolvile pindalaga A2 tekitab jõu F2 suurusega:

    F2 = p × A2 Seega

    = või

    = Jõudude F1 ja F2 suhe on võrdne kolbide pindalade A1 ja A2 suhtega.

    Suurendades jõudu F1 suureneb rõhk süsteemis väärtuseni mille juures rõhu p toimel hakkab kolb pindalaga A2 liikuma ületades jõu F2. Seega juhul kui jõu F1 ja pindala A1 abil on võimalik tekitada piisav rõhk jõu F2 ületamiseks on võimalik tõsta koormusi (sele 2.7). (Hõõrdejõudu siin ei arvestatud.)

    Sele 2.7 – Hüdrauliline tungraud Kolbide liikumisteekonnad s1 ja s2 on omavahel pöördvõrdelises sõltuvuses kolbide pindaladega:

    = Kolvi (1) poolt sooritatud töö W1 on sama suur kui kolvi (2) poolt sooritatud töö W2:

    W1= F1 × s1

    W2= F2 × s2

    F1

    A1

    F1

    A1

    F2

    A2

    F2

    F1

    A2

    A1

    s1

    s2

    A2

    A1

  • Tallinna Tööstushariduskeskus Hüdraulika teoreetilised alused

    17

    Rõhu muundamine

    Sele 2.8 – Rõhumuundaja Kaks erineva pindalaga kolbi (1 ja 2) on omavahel seotud ühise kolvivarrega (sele 2.8). Kui kolvile 1 pindalaga A1 mõjub rõhk p1 saadakse tulemusena jõud F1, mis kolvivarre kaudu mõjudes kolvile 2 pindalaga A2, tekitab silindris 2 rõhu p2. Arvestamata takistusjõude saame:

    F1 = F2 ja p1 × A1 = p2 × A2 siit p1 × A1 = F1 ja p2 × A2 = F2 või

    = Rõhumuundajas toimub rõhu suuruse muutmine pöördvõrdeliselt kolbide pindaladele. Hüdrokineetika Hüdrokineetika käsitleb vedelike voolamisseadusi ja voolamist põhjus-tavaid jõude. Hüdrokineetika abil saab

    arvutada ka hüdrostaatikas esinevaid kadusid.

    p1

    p2

    A2

    A1

  • Tallinna Tööstushariduskeskus Hüdraulika teoreetilised alused

    18

    Kui mitte arvestata vedeliku pinnal ja vedelikus endas esinevaid hõõrdejõude, võib voolamisprotsessi lugeda ideaalseks. Edasi me käsitlemegi ideaalset voolamisprotsessi, kuna seda on võimalik kirjeldada piisavalt täpselt. Voolamisseadus Torus voolava vedeliku kogus mingil ajahetkel on toru igas punktis ühesugune (sele 2.9).

    Sele 2.9 - Voolamine Vedeliku vooluhulk Q saadakse jagades vedeliku ruumala V ajaga t:

    Q = V/t Vedeliku kogus V saadakse korrutades toru ristlõike A pikkusega s (sele 2.10, 1):

    V = A × s Kui asendada V ⇒ A × s (sele 2.10, 2) siis saame:

    Q = Jagades teekonna s ajaga t saame vedeliku voolukiiruse: v =

    A × s

    t

    s

    t

  • Tallinna Tööstushariduskeskus Hüdraulika teoreetilised alused

    19

    Vooluhulk Q on seega toru ristlõike-pindala A ja voolukiiruse v korrutis (sele 2.10, 3). 1 2

    3

    Sele 2.10 – Vedeliku vooluhulk Kuna vooluhulk on torustiku igas punktis ühesugune, siis juhul kui torustiku ristlõige on torustiku erinevates punktides erinev (A1 ja A2) siis voolukiirused nendes punktides on vastavalt (sele 2.11):

    Q1 = Q2

    Q1 = A1 × V1

    Q2 = A2 × V2 seega A1 × V1 = A2 × V2

    Sele 2.11 – Vedeliku voolukiirus

    Bernoulli võrrand Rakendades voolavale vedelikule energia jäävuse seadust saame, et voolava vedeliku koguenergia ei muutu niikaua kuni seda väljastpoolt ei lisata või ei eemaldata. Jättes kõrvale need energialiigid, mis ei muundu saame et, koosneb vedeliku koguenergia: - potentsiaalsest energiast, mis sõltub vedeliku samba kõrgusest ja staatilisest rõhust ning - kineetilisest energiast, mis sõltub vedeliku voolu kiirusest ja rõhkude vahest. Siit saadakse Bernoull’i võrrand:

    g × h + + = const. Sama võrrand kujul rõhk-energia saadakse: ptot = pst + ρ × g × h + × v2, kus pst ⇒ staatiline rõhk ρ × g × h ⇒ vedelikusamba kõrgusest põhjustatud rõhk × v2 ⇒ dünaamiline rõhk Energia jäävuseseadusest ja Bernoull’i võrrandist järeldub et, vedeliku voolukiiruse kasvades torustiku ristlõikepindala vähenemise tulemusena, kasvab vedeliku kineetiline energia. Kuna vedeliku koguenergia püsib muutumatuna, siis potentsiaalne energia ja/või rõhk vähenevad.

    p

    ρ

    v2

    2

    p

    2

    p

    2

  • Tallinna Tööstushariduskeskus Hüdraulika teoreetilised alused

    20

    Kui vedeliku voolukiirus väheneb torustiku ristlõikepindala suurenemise tulemusena, siis vedeliku kineetiline energia väheneb. Kuna kogu energia jääb samaks siis potentsiaalne energia ja/või rõhk peab suurenema (sele 2.12).

    Sele 2.12 – Vedelikusamba kõrguse sõltuvus rõhust

    Hõõrdekaod ja rõhulangus torustikus Seni oleme vaadelnud loodusseadusi arvestamata, et igas süsteemis esinevad ka takistusjõud nii torustiku pinna ja vedeliku vahel kui ka vedeliku enda kihtide vahel. Praktikas on võimatu ülekanda hüdroenergiat ilma kadudeta. Tänu hõõrdejõududele tekib vedeliku voolamisel soojus, st hüdroenergia muutub soojuseks. Sellisel moel tekkinud kaod tähendavad praktikas seda, et torustikus tekib rõhulangus. Rõhulangust tähistatakse ∆p (sele 2.13). Mida suurem on hõõrdetakistus vedelikus endas, seda suurem on tema viskoossus

    Sele 2.13 – Rõhulangus torustikus Hõõrdekaod torustikus sõltuvad järgmis-test teguritest nagu: - torustiku pikkus - torustiku ristlõige - torustiku pinnakaredus - liidete arv torustikus - vedeliku voolukiirus - vedeliku viskoossus Vedelike voolamise tüübid Tähtsaks teguriks hüdrosüsteemide energiakadude uurimisel on vedeliku voolamise uurimine. Käsitletakse kahte tüüpi voolamist: - laminaarne voolamine - turbulentne voolamine. Teatava voolukiiruseni liigub vedelik torustikus ühesuunaliselt (laminaarselt). Toru keskel on voolukiirus suurim, pinnal aga null (sele 2.14). Kui suurendada vedeliku voolukiirust, siis teatava kriitilise kiiruse juures voolamise tüüp muutub ja voolavas vedelikus tekivad pöörised (sele 2.15). Sellise voolamise korral suurenevad järsult voolutakistus ja hüdraulilised kaod. Seetõttu ei ole turbulentne voolamine praktikas soovitud.

  • Tallinna Tööstushariduskeskus Hüdraulika teoreetilised alused

    21

    See kriitiline voolukiirus ei ole konstantne suurus, vaid ta sõltub vedeliku viskoossusest ja toru ristlõike-pindalast. Kriitilist kiirust on võimalik välja arvutada ja seda ei tohiks hüdro-torustikus ületada.

    Sele 2.14 – Laminaarne voolamine

    Sele 2.15 – Turbulentne voolamine Reynoldsi arv Re Voolamise tüübi üle saab otsustada ligikaudselt Reynoldsi arvu abil:

    Re = kus v ⇒ Voolukiirus m/s dh ⇒ hüdrauliline läbimõõt [m],

    ringikujulise ristlõike korral võrdne toru siseläbimõõduga,

    teistel juhtudel: dh = 4 × A/U A ⇒ toru ristlõike pindala U ⇒ toru pikkus ν ⇒ kinemaatiline viskoossus m2/s Rekr ≈ 2300, milline väärtus kehtib ainult ümmargustele, siledaseinaliste ja sirgete torude korral. Rekr juures toimub laminaarse voolamise muutumine turbulentseks ja vastupidi. Voolamine on laminaarne kui Re < Rekr ja turbulentne kui Re > Rekr.

    v × dh

    ν

  • Tallinna Tööstushariduskeskus Hüdraulika teoreetilised alused

    22

    2.4 Hüdrosüsteemid Hüdrosüsteemide olulised omadused Hüdraulikal baseeruvatele süsteemidele on iseloomulik et: - suhteliselt väikeste seadmetega on võimalik tekitada suuri jõude (pöördemomente); - tööorganite liikumist on võimalik alustada täiskoormusel; - selliste parameetrite nagu liikumis-, pöörlemiskiirus, pöördemoment ning jõud sujuv reguleerimine on lihtsalt teostatav (nii suletud või avatud süsteemi korral); - süsteeme on lihtne kaitsta ülekoormuse vastu; - mugav reguleerida nii kiireid kui ka aeglasi liikumisi; - energia akumuleerimise võimalus kasutades gaasi; - võimalus luua lihtsaid juhtimis-süsteeme; - võimalus muundada hüdroenergiat mehaaniliseks ruumiliselt jaotatult. Hüdrosüsteemi struktuur Esiteks toimub hüdrosüsteemis (sele 2.16) mehaanilise energia muundamine hüdrauliliseks. See energia kantakse üle hüdrauliliselt, kasutades selleks tagasisidega või tagasisideta hüdrosüsteeme. lõpuks muundatakse hüdroenergia tagasi mehaaniliseks energiaks.

    Energia muundamine Mehaanilise energia muundamisel hüdroenergiaks on kasutusel hüdropumbad ja vastupidises suunas hüdrosilindrid ja –mootoreid. Energia reguleerimine Hüdroenergiat ning koos sellega võimsust kantakse üle vedelikurõhuga või vedeliku voolamisega. Neid parameetreid on võimalik muuta kasutades reguleeritavaid pumpi või reguleerimisventiilide, seda nii tagasisideta- kui ka tagasisidega süsteemides. Energia ülekanne Hüdraulilistes süsteemides toimub energia ülekanne torustikes ja lõdvikutes voolava hüdrovedeliku abil. Lisaseadmed Lisaks loetletud komponentidele vajatakse hüdrosüsteemis mitmeid lisaseadmeid nagu reservuaarid hüdroenergia salvestamiseks, filtrid, jahutit, soojendit ja mõõte- ning testimisseadmeid.

  • Tallinna Tööstushariduskeskus Hüdraulika teoreetilised alused

    23

    Rakendus Juhtimine ajam mehhanism Elektrimootor Juhtimis- ja Sisepõlemis- Hüdropump Reguleerimis- Silinder Täitur mootor ventiilid Mootor Käsiajam Elektrienergia Hüdrauliline energia Mehaaniline Soojusenergia töö mehaaniline mehaaniline energia energia

    Sele 2.16 – Energia kulgemine hüdrosüsteemis Elementaarne hüdrosüsteem F1 F2 A1 A2 Sele 2.17 – Hüdrosüsteemi tööpõhimõte Koormates käsipumpa jõuga F1 tekitatakse silindris rõhk p, mille väärtus saadakse Jagades jõu F1 suuruse kolvi pindalaga A1 (p=F1/A1) (sele 2.17).

    Mida suurem on jõud kolvile seda suurem tekitatud rõhk. Rõhk kasvab ainult väärtuseni, mis on vajalik selleks, et ületada jõud, mis on vajalik teise kolvi liikumahakkamiseks. (F2 = p × A2). Kuni see jõud püsib konstantne, siis rõhk p enam ei kasva ja sõltub ainult vedeliku voolamist takistavast hõõrdejõust. Teise kolvi liikumiskiirus sõltub pumba poolt tekitatud vedeliku vooluhulgast. Mida kiiremini pumbatakse seda kiiremini liigub teine kolb.

  • Tallinna Tööstushariduskeskus Hüdraulika teoreetilised alused

    24

    Rakendades sama põhimõtet teistele hüdrokomponentidele, mis: - juhivad silindri liikumissuunda (suunaventiilid), - mõjutavad silindri liikumiskiirust (vooluventiilid), - piiravad silindri poolt arendatavat jõudu (rõhuventiilid), - väldivad passiivses olekus süsteemi iseeneslikku tühjenemist läbi pumba (mittetagasivoolu ventiilid), - varustavad hüdrosüsteemi surve all oleva vedelikuga (hüdropumbad) saame koostada erineva otstarbega hüdrosüsteeme. Järgnevalt koostame ja esitame etappide kaupa lihtsa hüdrosüsteemi, kasutades skeemil DIN 1219 tingmärke. 1. Etapp (sele 2.18 ja 2.19) Hüdropumpa (1) käivitatakse elektri- või sisepõlemismootoriga. Reservuaarist (2) pumbatakse töövedelik hüdropumbaga läbi torustiku ja komponentide hüdrosilindrisse (5). Niikaua kuni puudub takistus vedeliku voolamisele liigub töövedelik vabalt. Töövedeliku voolamist takistavaks faktoriks on silinder (5), mis paikneb torustiku lõpus. Kui töövedelik on täitnud silindri hakkab rõhk süsteemis kasvama väärtuseni, kus ületatakse kolvi takistusjõud ja kolb hakkab liikuma. Kolvi liikumissuunda muudetakse suunaventiiliga (6). Süsteemi tühjenemist läbi pumba seisatud olekus välditakse mittetagasivooluventiiliga (3).

    Sele – 2.18 – Hüdrosüsteemi skeem (1.etapp)

  • Tallinna Tööstushariduskeskus Hüdraulika teoreetilised alused

    25

    Sele 2.19 – Hüdrosüsteemi konstruktsioon (1.etapp)

  • Tallinna Tööstushariduskeskus Hüdraulika teoreetilised alused

    26

    2. Etapp (sele 2.20 ja 2.21) Selleks et kaitsta hüdrosüsteemi tekkida võivate ülerõhkude ja seega ka ülekoormuse eest, tuleb piirata. maksimaalset töörõhku hüdrosüsteemis. Selleks kasutatakse rõhupiirajat (4). Rõhupiirajas (sele 2.21) olev vedru sulgeb vedeliku voolu läbi klapi surudes klapi oma pesasse. Torustikus olev rõhk avaldab mõju klapi pinnale A. Rõhu tõustes süsteemis suureneb klapi poolt vedrule avaldatav jõud. Jõu F = p × A jõudes väärtuseni, mis ületab vedru elastsusjõu avab klapp töövedelikule tagasivoolu reservuaari, vältides sellega rõhu edasist tõusu süsteemis.

    Sele 2.20 – Hüdrosüsteemi skeem (2.etapp)

  • Tallinna Tööstushariduskeskus Hüdraulika teoreetilised alused

    27

    Sele 2.21 – Hüdrosüsteemi konstruktsioon (2.etapp)

  • Tallinna Tööstushariduskeskus Hüdraulika teoreetilised alused

    28

    3. Etapp (sele 2.22 ja 2.23) Selleks et reguleerida kolvi (5) liikumiskiirust on vajalik süsteemi täiendada võimalusega reguleerida silindrisse juhitava töövedeliku vooluhulka. Selleks otstarbeks kasutatakse vooluventiili (7). Vooluventiiliga saab vähendada toru ristlõikepindala. Ristlõikepindala vähe-nedes väheneb ka silindrisse juhitava töövedeliku vooluhulk ja kolb liigub aeglasemalt. Liigne vedelik juhitakse läbi rõhuregulaatori tagasi reservuaari. Antud süsteemis on tegemist järgmiste rõhkudega: - Rõhuregulaatori (4) poolt hoitav rõhk pumba (1) ja drosseli (7) vahel - kolvi koormusest tingitud rõhk drosseli (7) ja silindri (5) vahel.

    Sele 2.22 – Hüdrosüsteemi skeem (3.etapp)

  • Tallinna Tööstushariduskeskus Hüdraulika teoreetilised alused

    29

    Sele 2.23 –Hüdrosüsteemi konstruktsioon (3.etapp)

    2 Hüdraulika teoreetilised alused2.1 Füüsikalised suurusedMass mJõud FRõhk pTöö WEnergia EPotentsiaalne energia EpKineetiline energia EkVõimsus PKiirus vKiirendus a

    2.2 Füüsikaliste suuruste tähistus ja mõõtühikud2.3 HüdromehaanikaHüdrostaatikaRõhkVäliste jõudude poolt tekitatud rõhkJõu muundamineRõhu muundamineHüdrokineetikaVoolamisseadusBernoulli võrrandHõõrdekaod ja rõhulangus torustikusVedelike voolamise tüübidReynoldsi arv Re

    2.4 HüdrosüsteemidHüdrosüsteemide olulised omadusedHüdrosüsteemi struktuurEnergia muundamineEnergia reguleerimineEnergia ülekanneLisaseadmedElementaarne hüdrosüsteemSele 2.23 –Hüdrosüsteemi konstruktsioon (3.etapp)