View
229
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
8/18/2019 AHP Laborator 05
1/10
,4nati
a
cons
uctiv-Iunc
ona
Ld
a aPam
u
Capitolul
5
ANALIZA
CONSTRUCTIV.FUNCTIONAL;'
A
APARATURII
PENTRUREGLAREA
PRESIUNII
in
cadrul
sistemelor
e
aclionare
idrostatici,
n
ordinea
mportanlei,
paratele
entru
,"er";rrli-JJ'lJ"f
.*i"*i'
;;;"
;t
denumirea
e
upape'.o3pe
{iin-11mae
locuri.
Acest
ucru
este
datorat
aptului
oI
presiunea
ste
unul
din
cei
doi
parametrl
nn
care
s"
"rpAma
cantitativ
uterea
ransmisd
e
cdtre
a{ionarea
hidraulicl
espectivd'
"'
-^*;;-;;;;i
"upitor
,"
zu.
o
analizi,
a
celor
mai
cunoscute
tipuri
de
supape
hidrostatice,
atat
din
punct d"
;;;;
consrructiv
9i
funclional,
cdt
gi
din
punct de
vedere
al
moduluiincareelerealizeazdanumitefuncliiincadrul-sistemelolhidrostatice'Deasemenea,
-"
""t
*iJ*fi"
principalele
robleme
egate
e
calculul
giproiectarea
cestor
parate
5.1
Elemente
eoretrce
3.1.1
Clasificarea
uPaPelor
Supapele,
n conformitate
u
funclia
pe
care
o
au
n cadrul
sistemelor
e acfionare
rua.ortuti"i,
?ot
fi
grupate
n J;ua
mari
caiegorii,
upape.de
resiune.gi
upape
eblocar.
'
=t
L Suoapek
dc
preriui-
-
Jtntdestiiate
asigurlrii
piesiunii
dorite
in
anumite
circuite
hidrarltice.
in'punct
L
vedere
unclional'
e
mpart
n:
.Supgpeleiletimitare'apresiunii.asigldprotecgiaschemeihidraulicefaldde
suprapresiuni,
i
se
ntilnesc
n doud
ariante:
- Supapede deversare funclioneazi
permanent
ormal
deschise'
ele
deversind
larezervor
diferenla
dintre
d;itul
"ontt*t
al
pompei
qi
debitul
variabil necesarmotorului
hidraulic.
Supapa
e
devemu'"
"
-ont"-a
in
general
n
paralel
cu
pompa
cu
debit
constant;
-
Supape
de
siguront;
-
nln"tiont-a
inilial
normal
nchise
5i
nu
deverseazd
lei
la
rezervor.
Cdnd
se
deschid
deverse
zb
la
rezervot
ot
debitul
pompei
Ele
se
monteazl
de
asemenea
n
paralel
u
pompele
u
debit
variabil'
.Supaped'ecuPlate.tlecuplare-suntsubordonateunuicircuithidraulicincare,
atunci
cAnd
se
atinge
presiun"u
*puta,
tt
comandi
alimentarea
nui
a1
citcuit
r-{r-1111'
.
Sapape
a"
'"i"n"
a
presiunii
.-
au
drept
scop
reducerea
presiunii
la o
valoare
mai
mic[
decit
"J;;-;i;;
qi
menlinerea
ei
ionstanta
indiferent
de
fluctuatia
presiunii
rinciPale.
IL Supapele le blocbre (mai poartl numelede.supapede sensunic' antiretur' de
relinere
sau
unidireclionale)
"sg"ttti*-t*
ult'i
''"'nt
de
i"plasare
a debitului
de
ulei
de-a
lungul
unui
traseu
al ,irt".ui,,if'l?'uutic
st'papete
de
blocare
sunt
de
urmitoarele
ipuri'
.
Supape
simpte
ile
blocare
-
se
montez[
pe
conducte'
asigurdnd
recerea
un isensadeb i tu lu ip , inu" "uconduo te .Po t f i rea l i za te invar ian te lecuarcsau f i rda rc .
Supapele
e
blocare
i.pr",
*a
ur"-,
qnontezd
n instalaliile
idraulice
n
pozilie
verticala.
Utiliz6ri:
-
in
combinafe
cu
rezistenlele
idraulice
asigurd
scurtcircuitarea
cestor4
realizdnd
funqia
de
bY
Pass;
-
Prin
montarea
or
pe
conducta
de
aspiralie
se
wit[
dezamorsarea
ompelor;
-
in combinatie"u
urt.
.-G."nt.
ale
schemei
idraulice
sigurl
automatizarea
iclului
de
lucru
al
sistemului
) 2
8/18/2019 AHP Laborator 05
2/10
.Supapeileblocarecucomanildhibauticddedeblocare_permit,caprirtr-o
comandl
hidraul;ca.
sensul
e
curgere
obstruclionat
E
ie
deblocat;
c
Supape
duble
i'ieblocare
-
asig'td
circulalia
a€entului
-ot?t
-11-,1"*
conducte,
n
u*lll.
,"oru'i,
dar
mpiedica
irculalia
ui,cind
conductele
u
sunt
presuflzate.
ni"
p.i
"tig"*
qi reglarea
ebitului
n cele
dou[
sensuri
de
curgere
' Supape " u-pt"'" - se olosesca umplerea au.golireailindrilor
hidraulici'
in
condiliile
n care
aceqtia
p""a
ltpl"*"'rapide.^produse
de
mecanisme
xterioare
Se
evita
astfel
olostrea
nor
po.;;;;t;
;"t"
9i
oarte
mare'
necesare
peraliilor
e
umplere
a
cilindrilor
idraulici
e
dimensiuni
ar i
3.1.2
Construc{ia
9i
unc{ionarea
upapelor
Constructiv,
n
componenla
upapelor
e
presiune
existi
trei
elemente
mportante:
.".p'r.;;;;;iiil'.r.."*ir
i"i'"r'iai'i
('z),""',ry:::^f-:1'.:':"1',X*'tarer'
l6'
etc'
qt
p l
-
-T1+r
L ::--
rb-
Fig.
5.1 SuPaPde
Presiune
a
-
supapd
ormal
nchisd;
-
supapd
ormal
eschisd'
La
supapele
ormal
nchise
elementul
de
inchidere
obt;xeazd
nilial
complet
recerea
de
a un
orificiu
la
altul,
iind
;;d;;;
,,uurd
din
corp
de
cdtre
elementul
lastic
3). Ele
se
deschid
prin fanta
h,
pe.m,ra;i"t
e'"er*
in*"gului
oetit
de
fluid
din
circuitul
pe care
l
controleazd.
Aceasta
are
oc
c6nd
nivelul
presiunii
p1 realizeazd
fo4d
de
aclionare
asupra
plunjerului
(2) mai
mare
decit
for,ta
din
arcul
(3) In acest
moment
p1
=
u
La supapele
normtl
deschise
exist[
inilial
fatfia
ltn
care
permite
scurgerea
unei
anumitepa4idindebitdefluiddelaunorif iciualsupapeilaceldlalt,chiarinsitualiaincare
presiunea
a
intrare,
p1
,
are
valori
foarte
mici'
Mlrimea
aceastei
ante
se
modifici
la o
J J
8/18/2019 AHP Laborator 05
3/10
8/18/2019 AHP Laborator 05
4/10
s
e
o
d
?eq
?ns
e
nsd
n
n
np
o
e
e99
deq
e
?n
?
neq
eoe
'
^e
gu
ne
geds
ee
e
rD
e
e
m
e
qP
e
ee
o
n
n
eu
u
e
pd
's
:
u
ta
e
gn
n
ten
'eq
e
sd
aa
r
d
ln
-
i
-
'n
d
n
d
-
d
s
ea
E9
'e
a
q
'
'
f
t
a
s
c
od
:
u
:?
O
a
O
:
'd
:
:
:o
?
n
El?
e
e
g
7
8/18/2019 AHP Laborator 05
5/10
,1--lr-^.^-otn,.ti\r-hn.ionnld a aDaraturii Pentru
reFlarea
prestunii
circuialia
luidului
n ambele
ensuri.
Pistonol
a4ioneazzd
rin
intermediul
tjei
(6)
asupra
taleruIuisecundar(3)indepdrtdnduJdepescaunul(4)careareEiroldetalerprincipal.
rc
'D r
Fig.
5.6Supapd
e
sens
u
comandd
idraulicd
e
deblocare:
t-corp;
Z-arc;
-taler
secundar;
-taler
rincipal;
-dop
iletat;
6-tij6;
7-piston.
3.1.3
Solutii
de
nstalare
hidraulici
a
supapelor
in
figura
5.7
sunt
prezent
te
ceteva
intre
soluliile
de
nstalare
idraulicl
a supapelor
d.
pr.riun.."
Supapele
ormal
nchise
pot controla
presiunea
nui
singur
circuit'
a' sau
a
mai
multor
circuite
nseriate,
b
qi
c.
'*"-'
i"
-r"rr"r""
d ,upuiu
normal
inchisd
(3) cu
drenaj
nterq
nu
serveqte
a
reglarea
presiuniidin
cilindrul
(t)
ce
se afl[
in amonte
de
ea,
ci
la asigurarea
nei
anumite
succcesiuni
de
deplasare,
upd
cum
urmeazd:'cilindrul
1)
va
intra
n luiru
numai
dup6
epuizarea
ursei
cinindrului 2), atuncicdndpresiuneap depdqegtealoareadereglaja supapei
3)'
J O
8/18/2019 AHP Laborator 05
6/10
Supapa
ormal
nchisi
(1)
drn
schema
nmila:a
pt"siu,Y
g
";l1t*,t-1?,t
"
u"lo*.
-pio"gt"t1.
Acest
l;;
loc
in
momentul
n
care
presiunea
din
cilindrul
(3)
depigegte
aloarea
e
preregtala
supapel'
b
(p , >
Pr ,
P t )
Fig.
5'7 Solulii
de
nstalare
hidraulici
a zupapelor
e
presiune
inlgura5.Ssuntprez€ntatecitwasoluliidode'instalarehidraulic5asupapelorde
serrr.o ioJtafile hidraulicesupapele e senspotavea olul de:
p i
- - '
p2
- - -
p3
) t
8/18/2019 AHP Laborator 05
7/10
-
supape
de
antiretur,
schema
,
caz
in
.,2w3
ele
impiedecE
miqcarea
nv6rs[
a
pistonului
ilindrului
1t;
atunci
dnd
presiunea
n cilindrul
2)
scade
ub
valoatea
/At
st sz
'i)
J,
i"pr*i"rii
saicinile
espectir.suprafelele
ctive
ale
celor
doi
cilindri.
-
supape
e
contra
enr,
scheta
D
Acestea
mpiedecd
olireacamerei
ilindrului
n
oerioadele
e
stationare;
t"'---l;;;'J"
unii_"uuitutie,chema , qi anti-ambalare,chemad, care.impiedecl
cdderea
acceleratd
subansam[lurilor
obiie
ale
cilindrilor
hidraulici,
sub
acliunea
unei
,urrid
g.uuitulionale,
apt care
ar
puteaduce,
n
p.o?I:u
4
a
distribuitorului'
la
aparifla
unor
i".r.i
r?
"G"r
ucriooat
qi
lu ciritarea
circuitului
c
,
dac6
debitul
solicitat
in cilindru
ar
depigi
debirul
efulat
de
PomPa
] "
I
l"
V
bc
Fig.
5.8Sotulii
de
nstalare
idraulicd
supapelor
e sens
1 ) - 1 )
undei
'P-
presiunea
aximd,
n bar
D
-
diametrul
ominal:
DN=13,
20,
32
M
-
mirimea
dimensionald:
i-DN
13
1.DN
20
3-DN
32
tr
EM
+
,ur*"
de
presiune
nepilotate
au
numdmrl.de
cod
72.
Ele
se
codifica
in funclie
de
felul
prinderii,
de
presiunea
aximi
de
eglaj
qi
de
deschiderea
ominall
astfel:
12-10 tr trME
unde:
? R
8/18/2019 AHP Laborator 05
8/10
K
-
prinderea:
I
-
pe
Placd
eParat{
2
-
cu
ilet
lfl
Plac[
separala;
3
-
cu
ilet
incorPorat.
L
-
oresiunea
aximl
de
reglaj:
100 100 ar
200
-200bar
M
-
dimensiunea
ominal[:
DN-06,
08,10,13,16'
20
N
-
mfimea
dimensionald:
1 -DN
6. . .13
2-DN
16...20
Supqe
de
presiane
ilotate,
norrnal
deschise,
e
codifici
astfel:
?4.._EEM
NE
unoe:
K
-
varianta
un4ional6:
20
-
de
educ{ie
40
-
de
cuPlare
L
-
Prinderea:
I
-
Pe
Plac[
2
-
cu
filet
M
-
Presiunea
maximd
de
reglaj:
100-100
ar
200-200
bar
N
-
diametnrl
nominat
DN=06,
08,
1
q
I
3,
16' 20'
25
32
D - mXrimea imensionald:
1-DN
6...13
2-DN
16...20
3-DN
25...32
3.1.5 Catculul
supapelor
cu
scaun
conic
Ladimensionareasupapelorsedetermindse4iuneadetrecereadebitrrluidefluidla
deschiderea
maxim6
u
*pupi
-oor-rf
i*ni.e
I
1' deschiderea
e
funclionare
a
zupapei
normal
deschis
---- -
r*pr"riu
aaalitioi
a clependenlei
ebitului
ce
rece
prin
supap5
n
funcfe
de
ciderea
de
presiune ste:
39
8/18/2019 AHP Laborator 05
9/10
Analiza
consltuctiv-funcionald
a aryraturi
i
pentru
reghrea
presiunii
Q=cr 'S '
(1)
ln care:
cD
este
coeficientul
de
debit;
{p
-
cldereade
presiune
n
supapa"
p:
(1,5 3) bar
;
,S
-
secliunea
fectivd
de
trecere
a
fluidului
prin
supapd;
p
-
densitalea
luidului
Pentru
supapele
u
scaun
conic,
cu
muchii
asculite
ale
orificiului
de
trecire,
coeficientul
de
debit
se
poate
lua
cn
=
0'71
La
supapele
u
scaun
onic
se
coosider[
a-diametru
e
calcul
diametrul
mediu
al
scaunului
onic,
igura
5'9'
.
d+d ,
2
qiatunci:
d
+d,
S
=r 'd , ' t = t r ' t '
z
ln care:
d este
diametrul
orificiului
supapei;
d1
-
diametrul
efectiv
al se4iunii
conice
de
nchidere
a supapei'
n
pozilie
ridicatd;
I
-
distanta
ntre
muchia
scaunului
9i
suprafala
conicl
a
supapei'
misurati
in direclie
perpendi
ulard
Pe
aceasta
Din
fizura
9
rezultd:
d ,=d-h 's ina ;
- d
t =h .s rn i ,
( h a ) d
S
=
r 'd
'
h ' l1 - : -
s in
l '
s tn -
\
2d
2)
2
in
care:
l este
ndltimea
eschiderii
upapei
e
direclia
axiali;
a
-
unghiul
a virf
al supapei
onice'
Deoareceftestemultmai^micdecltd'termenuldinparantezarelal iei(6)sepoate
neglij4
astfel
ncdt
se
poate
crie:
ft
J
=
T . A
'
n ' S t n -
z
Din
rela{iile
i)
9i
(7)
rezult6:
(8)
, d
Cp
'A '
f l f l -
(2)
(4)
(5)
cu care
se
Poate
scrie:
(6)
(7)
l ^
t '
\2
Lp
=
Pentru
dimensionarea
rcului
se
calculeazi.constanta
a arcului
cu
relafia:
p
=
g\p
_.p')
(e)
n
in care
pestesuprapresiunea
in
sistem
ce duce
a deschiderea
upapei
u
lnallimea
&
'Conrtun;
I
in
funqie
de
elementele onstructivealearculuiareexpresia:
40
8/18/2019 AHP Laborator 05
10/10
A*li^
"orr,
*"i'-.fun"io*k
o ory*tu'i
.
G .d
K
=
---'-
8 . n . D j
ln care:
G
este
modulul
de elasticitate
l
materialului
arcului;
d
-
diametrul
sdrmei;
z - numhrulde sPireal arcului;
D diametrul
mediu
al arcului.
i"."f"fi"
(10)
sunt
rei
necunoscute:
,
D
qin De
regulX
doui
mdrimi
se
aleg
constructiv
ur;ani
ca
cea
de a
treia
sd
sedetermine
u
ajutorul
relaliei
de
calcul'
For-ta
e
deschidere
supapei
d
se
determin[
cu
relalia
:
F,
rc-h-pldatrll
(11 )
in care:
p
-
presiunea
a intrare
n supapl,
n
bar;
7r
d-
^
I
-
aria rificiului caunului
upapei,
=-,nmm'
4.2 Elemente
Plicative
Se
va
face
o analizA
etaliatd
a
supapelor
rezertate
n
figurile
5-4
qi
55
precizind
oiul
fiecdrui
element
n
parte;
Se
vo.
aoaliza
soluliile
de
instalare
hidraulicd
ale
supapelor
prezentate
n
figurile
5.7
5i
5.8.
Fiecare
schem6
va fi
compiectet[
cu
restul
aparaturii
(dstribuitoari,
hidromotoare
iniare,
etc')
Pentru
fiecare
caz
in
parte se
vor
iace
aprecieri
aprecieri
asupra
ealizirii
funcliei
supapelor;
.
Ludnd
in considerare
supapa
din
figura
5'9,
in care
diametrul
orificiului
;";;r1"4 po"r" urrruuna'dinvalorile14, 5 sau6) mm sd se
determine
o4a
*iri-a
O,i
deschidere
a dacd
o4a
din
arc
este
Fo,"
=
50
daN Se utilizeazd
vaiorile
normaiizate
le
presiunii
50, 100,
150
sau
315)bar'
(10)
l
i
I
1
Recommended