PDF-Hidraulika_IV_B07-10

7. kapitulua

Zenbait bidetako balbulak

B7

Zenbait bidetako balbulak Festo Didactic

267

Zenbait bidetako balbulak , sistema hidraulikoetan fluxuaren bidea aldatu, itxiedo ireki egiten duten elementuak dira. Balbula hauen bidez lan-elementuenhigidura-noranzkoa eta geldiaraztea kontrolatzen da. Zenbait bidetako balbulenikurrak DIN ISO 1219 arauan definituta daude.

A P L

A

P L

A P L

2/2 bideko balbula

B7


268

Ondoko irizpideak aplikatzen dira: Zenbait bidetako balbulenadierazpen grafikoa eta ikurrak

• Posizio bakoitza karratu batez adierazten da• Fluxuaren noranzkoak eta pasatzeko bideak geziez adierazten dira• Blokeatutako konexioak zeharkako marraz adierazten dira• Konexioak, dagozkien kommutazio-posizioan kokatutako lerroez adierazten

dira• Ihes-olioarentzako konexioak lerro etenez adierazten dira, eta gainera L

letra ipintzen zaie aginte-konexioetatik bereizteko• Kommutazio-posizio bakoitza bereizita azaltzen da (horretarako araua ez

egonik ere). Normalean posizioak a, b,... izendatzen dira ezkerretik eskuine-ra. 3 bideko balbulen ohizko posizioa 0 bidez adierazten da.

Kommutazio-posizioen adibideak

Posizio bakoitzerako karratu bat

Bidea irekita gezi bidez adierazi

Blokeo-posizioa

Bidea irekitako bi posizio

Bi konexio ireki eta bi blokeatu

Bi konexio ireki eta bat blokeatua

Lau konexio ireki

Kommutazio-posizioak

B7


269

Zenbait bidetako balbulak funtzionamendu jarraikoak edo funtzionamendudigitalezkoak izan daitezke.

• Funtzionamendu jarraiko balbulakBalbula hauek muturreko bi posizio eta tartean ixteko ezaugarri desberdi-neko beste posizio batzuk (kopuru mugagabea) izaten dituzte. Balbula pro-portzionalak eta serbobalbulak izan daitezke eta TP 700 eskuliburuanerakusten dira.

• Funtzionamendu digitaleko balbulakBalbula hauek beti posizio-kopuru mugatua dute (2, 3, 4, _). Praktikan zen-bait bidetako balbulak direla esaten da eta hidraulika zuri-beltza deituta-koaren zati dira. Hauek dira eskuliburu honetan erakusten direnak.

Zenbait bidetako balbulak konexio- eta posizio-kopuruaren arabera sailkatzendira:

• 2/2 bideko balbula• 3/2 bideko balbula• 4/2 bideko balbula• 5/2 bideko balbula• 4/3 bideko balbula

Hurrengo orrialdeko taulan zenbait bidetako balbulen ikurrak erakusten dira.Ikurretan eragintza-motak ez dira ipini irudia sinplifikatzearren.

Berez praktikan aplikazio-motaren arabera beste bertsio asko ere badaude.

B7


270

2/2 BBOhizko posizioan “blokeatuta” (P,A)

Ohizko posizioan “irekita” (P-A)

3/2 BBOhizko posizioan “blokeatuta” (P,T-A)

Ohizko posizioan “irekita” (P-A,T)

4/2 BBOhizko posizioan“irekita” (P-B,A-T)

5/2 BBOhizko posizioan“irekita” (A-R,P-B,T)

4/3 BBTarteko posizioan“blokeatuta” (P,A,B,T)

4/3 BB “blokeatuta”Tarteko posizioan “irekita”“ponpako zirkuitua” (P-T,A,B)

4/3 BBTarteko posizioan - “H” (P-A-B-T)

4/3 BBTarteko posizioan “lan-tutuen deskarga”(P,A-B-T)

4/3 BBTarteko posizioan “zirkulazioa” (P-A-B,T)

Zenbait bidetako balbulak

B7


271

2/2 bideko balbulak (A) lan-konexioa eta (P) presio-konexioa ditu (ikus irudia).Bolumen-emaria kontrola dezake bidea itxi edo irekiz. Irudian erakutsitako bal-bulak ondoko posizioak ditu:

7.1 2/2 bideko balbulak

• Ohizko posizioa: P eta A bitarteko bidea blokeatuta• Kommutatutako posizioa: P eta A bitarteko bidea irekita

B7.1

A P L

A

P L

A P L

2/2 bideko balbula, irristailuduna


272

Arauak eskatzen ez baduere, asentuzko balbulakaskotan asentuaren iku-rra ipinita adierazten dira.Balbula hauetan ohizkoposizioan “P eta A bitar-teko bidea irekita” egondaiteke.

B7.1

A P L

2/2 bideko balbula, asentuduna

Asentuzko balbularen ikurra


273

B7.1

A

P L

P

T

a b

A P L

P

T

Efektu bakuneko zilindroaren eragintza (ebakidura)

Efektu bakuneko zilindroaren eragintza (eskema hidraulikoa)


274

Beste zenbait aplikazio:

• Deribazioa aitzinapen azkarrerako, adibidez, eta presiorik gabeko ponpa--zirkuitua

• Emaria eta presioa erregulatzeko zenbait balbularen eragintza eta deskone-xioa

• Motorraren noranzko bateko eragintza

Aitzinapen azkarra

Presio-faseen kommutazioa

B7.1

Presiorik gabeko ponpa-zirkuitua


275

3/2 bideko balbulek (A) lan-konexioa, (P) presioarena eta (T) depositorakoadituzte. Ondoko posizioen bidez bolumen-emaria kontrola dezake:


• Ohizko posizioa: P konexioa blokeatuta eta P eta A bitarteko bidea irekita• Kommutatutako posizioa: T irteera blokeatuta eta T eta A bitarteko bidea

irekita

3/2 bideko balbulak ohizko posizioan irekita ere egon daitezke, hau da, P eta Abitarteko bidea irekita eduki dezakete.

T A P L

3/2 bideko balbula

TP

A

L

Efektu bakuneko zilindroaren eragintza

B7.2


276

Berogailua Hozkailua

Desbideratze-aplikazioa

B7.2

Efektu bakuneko zilindroaren eragintza (ebakidura)


277

4/2 bideko balbulak, lanerako bi konexio ditu (A,B), presioko bat (P) eta deposi-torako bat (T).

7.3 4/2 bideko balbula

• Ohizko posizioa: P eta B arteko bidea irekita eta A eta T artekoa ere bai• Kommutatutako posizioa: P eta A batetik eta B eta T bestetik, irekita

A P B T

4/2 bideko balbula, maniobra-pistoiduna

T A P B L

A B

P TL

Efektu bikoitzeko zilindroaren eragintza

B7.3


278

4/2 bideko balbulak bi maniobra-pistoi besterik ez dutela ere egon daitezke.Kasu horretan balbula horiek ihes-olioarentzako konexiorik ez dute behar. Gai-nera, depositorako T konexioa eta A eta B lan-konexioak balbularen kulatakkontrolatzen ditu.Balbula hauen fitxa teknikoetan beti adierazten da depositorako konexioa-rentzat gehienezko presioa. Beti lanerako presio maximoa baino txikiagoa iza-ten da. Izan ere, T konexioan presioak kulataren kontra eragiten du.

Beren bertsio sinpleenean, 4/2 bideko balbulak irristailuzkoak dira. 4/2 bidekoasentuzko balbulek forma konplexuagoa dute, 3/2 bideko bi balbulen edo 2/2bideko lau balbulen konbinazioa direlako.

Tarteko posizioena oso kontuan hartzeko irizpidea da balbula aukeratzera-koan. Horregatik dagozkien ikurretan adierazi egiten dira. Posizioak benetaneraginkorrak ez direlako, karratuak estuagoak dira eta lerro etenak dituzte.

Tarteko posizioak

T A P B L

4/2 bideko balbula, bi pistoikoa

B7.3


279

4/2 bideko balbulen aplikazioak:

• Efektu bikoitzeko zilindroen eragintza• Bi norantzetako biraketa duten motorren eragintza• Bi zirkuituren eragintza

5/2 bideko balbula ere erabil daiteke 4/2 bidekoaren ordez.

A B

R P T

5/2 bideko balbula

Ikurra: kokapen positiboa

Ikurra: kokapen negatiboa

4/2 bideko balbularen tarteko posizioa

B7.3


280

B Zenbait bidetako balbulak Festo Didactic .

7.4

__________________________________________________________________________

281

4/3 bideko balbulek egitura sinplea dute irristailuzkoak baldin badira. Asentuzkoak badira, egitura konplexua dute. 4/3 bideko balbula, adibidez, 2 bideko lau balbulaz osatua izan daiteke.


4/3 bideko balbulak

Tarteko posizioa — ponpako zirkuitua

Tarteko posizioa — blokeatuta

Tarteko posizioa — H

Tarteko posizioa — lan-tutuen deskarga

Tarteko posizioa — zirkulazioa

4/3 bideko balbuletan tarteko posizioak adierazi egiten dira:

Tarteko posizioak Adibidea

4/3 bideko balbula honek kokapen positiboa du tarteko posizioan. Ezkerreko tarteko posizioa eta eskuinekoa kokapen positibo eta negatiboaren konbi-nazioa dira.

Tarteko posizioa aginte hidraulikoaren aplikazio konkretuak zehazten du. Zen-bait posizio dituzten balbulak 5 bidekoak ere izan daitezke.

5/3 bideko balbula

T A P B L

T A P B L

T A P B L

A B

P T L

4/3 bideko balbula, ponpako zirkuituduna

B7.4


282

Balbula honek aginte-katea akoplatzea onartzen du.

a 0 bA B

P T L

Ponpako zirkuitua

T A P B L

Ponpako zirkuitua (ebakidura)

B7.4


283

T A P B L

T A P B L

T A P B L

A B

P T L

4/3 bideko balbula, tarteko posizioa blokeatuta duena

B7.4


284

Aginte-katea bat baino gehiagori eragiteko, tarteko posizioa blokeatuta duten4/3 bideko balbulak erabil daitezke. Sistema zerbitzurako prest dagoela ponpa-ko zirkuitua kommutatzeko, 2/2 bideko balbula erabiliko da.

4/3 bideko aplikazioetako bat batez ere efektu bikoitzeko zilindroen edomotorren eragintza da (motorra geratu, eskuinera biratu edo ezkerrera biratu). A 7.3

T A P B L

Aplikazio-adibideak

B7.4


285

B Zenbait bidetako balbulak Festo Didactic

286

8. kapitulua

Ixteko balbulak

B8

Ixteko balbulak Festo Didactic

287

Ixteko balbulek emaria noranzko batean blokeatu egiten dute, baina kontrakonoranzkoan emaria pasatu egiten da. Blokeaketak erabat hermetikoa eta ihesikgabea izan behar du. Horregatik, balbula hauek beti asentuzkoak izaten diraeta honela eraikita egoten dira:

Ixteko elementua (gehienetan bola edo konoa), dagokion ixte-gainazalarenkontra bultzatzen da. Balbulak emariarentzat bidea ireki dezake ixteko elemen-tua asentutik urrunduz.

Ixteko balbulak honela sailkatzen dira

• Noranzko bakarreko balbulak (malgukidunak eta gabeak)• Noranzko bakarreko balbula blokeagarriak eta desblokeagarriak

Noranzko bakarreko balbula, malgukirik gabea

Noranzko bakarreko balbula, malgukiduna

Noranzko bakarreko balbula blokeagarria;aurrepilotajeari esker balbula ez da irekitzen

Noranzko bakarreko balbula desblokeagarria;aurrepilotajeari esker balbula ez da ixten

Balbula alternoa

Noranzko bakarreko balbula bikoitza,desblokeagarria

Ixteko balbulak

B8


288

8.1 Noranzko bakarrekobalbula

Konoari p1 presioak eragiten badio, asentutik aldendu egingo da eta balbulakmalgukirik ez badu bidea ireki egingo da. Eragiketa horretan p1 presioak p2baino handiagoa izan behar du. Irudian noranzko bakarreko balbula, malgukidu-na, erakusten da. Bertan ixteko konoari p2 presioak eta gainera malgukiarenindarrak eragiten dio. Ondorioz, balbula ireki egiten da baldin:

Malgukiak eragiten duen presioa hau da:

p2 p1

Ikurra:

Malgukia

Bideablokeatuta

Konoa

Bidea irekita

Akonoa

PF

Noranzko bakarreko balbula, malgukiduna

p1 > p2 + pF

FmalgpF= ________

Akonoa

B8.1


289

Irudietan noranzko bakarreko balbulen aplikazio batzuk erakusten dira.Aplikazioak

Ponparen babesa

a bA B

P T

P

T

M

m

Ponparen babesa (ebakidura)

B8.1


290

Karga baten pisuak ezin du ponpa kontrako noranzkoan abiarazi (motor elektri-koa deskonektaturik badago). Sisteman egon daitezkeen presio-puntek ez dio-te ponpari eragiten, presioa mugatzeko balbulak desbideratzen dituelako.

Emaria erregulatzekobalbularen eragintzanoranzko bakarrean

Prentsarenzurgapen-balbula

Zikinkeriaz itxitako iragazkiendesbideraketa(erantzun-presioa 0,5-3 bar)

Masa biragarriarenzurgapen-balbula

Artezgailua Graetz-enarabera

Emari-erregulatzailea

Tutueriako iragazkia

Presioa mugatzekobalbula balaztaketa--balbula gisa

Aplikazioak

B8.1


291

Noranzko bakarreko balbula desblokeagarriek konoa asentutik bereizita itxitakobidea ireki dezakete. Balbula hauek honela funtzionatzen dute:A-tik B-rako bidea irekita; B-tik A-rako bidea blokeatuta.

8.2 Noranzko bakarrekobalbula desblokeagarria

Bolumen-emariak B-tik A-ra jariatu behar badu, balbularen konoa bere asentu-tik bereizi egin beharko da desblokeatzeko pistoiaren eraginez. Pistoiak X ko-nexiotik hartzen du presioa.

X A B

B-tik A-rako bidea blokeatuta

X A B

A-tik B-rako bidea irekita

B8.2

X A B

B-tik A-rako bidea irekita


292

Desblokeaketa segurua izan dadin, nahitaezkoa da desblokeatzeko pistoiarenazalera eraginkorra ixteko elementuaren azalera eraginkorra baino handiagoaizatea. Bi azalera hauen arteko erlazioa 5:1ekoa izaten da. Noranzko bakarrekobalbula desblokeagarriek aurredeskargako sistema ere izan dezakete (ikus TP502).

Ondoko eskema hidraulikoan noranzko bakarreko balbula desblokeagarriaknola funtzionatzen duen azaltzen da.

Funtzionamendua

Beren ohizko posizioan, 3/2 bideko balbulak olioaren fluxua blokeatu egiten du.Fluxu hori irekita egoten da 4/2 bideko balbulan zilindrorako bidean. Zilindroakez du atzera egiten, noranzko bakarreko balbula blokeatuta dagoelako. 3/2 bi-deko balbulari eragindakoan, desblokeatzeko pistoiak presioa hartzen du etanoranzko bakarreko balbulan ixteko elementua ireki egiten da. Horrela posibleda olioa 4/2 bideko balbulatik igarota depositora joatea.

4/2 bideko balbulari eragiten zaionean, olioa noranzko bakarreko balbulanzehar igaro eta zilindrorantz joaten da. Zilindroak beraz, aurrera egiten du.

Noranzko bakarreko balbula desblokeagarria

B8.2


293

Noranzko bakarreko balbula desblokeatua berriz ere itxi egiten da baldin etaolioak lan-konexiotik depositora joaterik baldin badu. Beraz, noranzko bakarrekobalbula desblokeagarria erabiltzen bada, derrigorrezkoa da 4/3 bideko balbulaktarteko posizio berezia edukitzea.

Tarteko posizioa “blokeatuta”Noranzko bakarreko balbula desblokeagarriak ezin du bat-batean itxi. Izan ere,itxitako X konexioan aplikatutako presioak irteteko balbulako ihesbideak beste-rik ez baititu.

B8.2

B

A X

A B

P T

m1000 kg



294

Tarteko posizioa “lan-tutueria deskargatzeko”Tarteko posizioan A, B eta T irteerak elkarri konektatuta daude, eta P blokeatu-ta dago. Horregatik X lan-konexioak eta noranzko bakarreko balbularen A kone-xioak presiorik ez dute.

B8.2

B

A X

A B

P T

m1000 kg



295

Noranzko bakarreko balbula bikoitz eta desblokeagarriak, zilindro baten bidezkarga egoki kokatzeko aukera ematen du; baita barnean ihesa denean ere.Noranzko bakarreko balbula bikoitz eta desblokeagarriaz ezin da karga egokikokatu zilindroa zintzilik badago edo zurtoin jarraia badu.

8.3 Noranzko bakarrekobalbula bikoitza,desblokeagarria

Irudian noranzko bakarreko balbula bikoitz eta desblokeagarriaren ikur sinplifi-katua eta ikur osoa ikusten dira, eta gainera sistema hidraulikoan nola txer-tatzen den erakusten da.

B8.3

Noranzko bakarreko balbula bikoitz eta desblokeagarriaren ikurra

xehetasunez sinplifikaturik


296

B8.3

Aplikazio-adibidea


297

Noranzko bakarreko balbula bikoitz eta desblokeagarriak honela funtzionatzen du:

A1 etik B1-erantz eta A2tik B2-ranzko bideak irekita daude. B1-etik A1-era etaB2-tik A2-rakoak blokeatuta daude.Olioa A1-etik B1-ra badoa, aginte-pistoia eskuinera desplazatzen da eta balbu-lako konoa asentutik bereiztu egiten da. Horrela B2-tik A2-rako bidea ireki egi-ten da. (Funtzionamendua berdina da A2-tik B2-rako bidea irekita egonda).

B8.3

B1

A1 A2

B2

Noranzko bakarreko balbula bikoitza, blokeatutako posizioan

B1

A1 A2

B2

Noranzko bakarreko balbula bikoitza, irekitako posizioan


298

9. kapitulua

Emaria erregulatzekobalbulak

B9

Emaria erregulatzeko balbulak Festo Didactic

299

Emaria kontrolatu eta erregulatzeko balbulak, zilindroaren abiadura edo moto-rraren biraketa-abiadura moteltzeko dira. Bi magnitude horiek bolumen-emaria-ren araberakoak dira eta horregatik emaria jaitsi egin behar da. Baina funtzio-namendu konstanteko ponpek fluxu konstantea sortzen dute, eta ondorioz, lan--elementura zuzendutako emaria txikiagotzeko ondoko metodoa erabiltzen da.

Emaria erregulatzeko balbulan bidearen sekzioa txikiagotuta, balbula bainolehen presioa igo egiten da. Presio horrek presioa mugatzeko balbula ireki egi-ten du eta emaria bi bidetik joaten da. Horren ondorioz, lan-elementura abiadu-ra edo biraketa-abiadura jaisteko behar den emaria joaten da. Soberako ema-ria presio maximoaz presioa mugatzeko balbulatik igarotzen da eta horrelaenergi zati handi bat alferrik galtzen da. Energia aurrezteko, presioaz doitzendiren ponpak ipin daitezke.

Horretarako erabiltzen diren balbulak kontrolatzeko edo erregulatzeko izatearenarabera honela sailkatzen dira:

• Emaria kontrolatzeko balbulak• Emaria erregulatzeko balbulak

Emaria kontrolatzeko balbula gisa iratotzeko balbulak eta diafragma-balbulakerabiltzen dira.

TP502

Emaria kontrolatu etaerregulatzeko balbulak

Emaria kontrolatzekobalbulak

Iratotzekoak Diafragmazkoak

Kargaren arabera

Qpartziala = aldakorra

Emaria erregulatzekobalbulak

Kargarekiko independentea

Qpartziala = konstantea

Iratotzeko balbulak eta diafragma-balbulak

B9


300

Iratotzeko balbulek eta diafragma-balbulek fluxuari erresistentzia eskaintzendiote. Erresistentzia hori balbularen sekzioaren, bere forma geometrikoaren etafluidoak duen biskositatearen araberakoa izaten da. Fluidoak balbula zehar-katzen duenean marruskadura egoten da eta abiadura handiagotu egiten da.Ondorioz, presioa jaitsi egiten da. Marruskaduragatik sortutako presio-jaitsieradiafragmaren geometriaz konpentsa daiteke. Diafragman erresistentzia jakinbat lortzeko, emariak zurrunbilotsu bihurtu behar du fluxuaren abiadura handia-gotuta (estugunekoa baino diametro txikiagoa). Horrela diafragmaren erresis-tentzia zurrunbiloen araberakoa da eta biskositatearekiko independente a.Beraz, fluxua tenperaturaren (eta ondorioz biskositatearen) araberakoa ez iza-tea nahi denean, diafragma-balbulak erabiltzen dira; emaria neurtzeko tresne-tan, adibidez.

9.1 Iratotzeko balbulak etadiafragma-balbulak

Hala ere, sistema hidrauliko askotan presioa asko jaitsi behar izaten da; neurrijakinean jaitsi ere. Kasu horietan iratotzeko balbulak erabiltzen dira.

Diafragma eta estugunea

B9.1


301

Iratotzeko balbulek eta diafragmazkoek, presioa mugatzeko balbularekin konbi-naturik bolumen-emaria kontrolatzen dute.Balbulak eskainitako erresistentziak presio-igoera eragiten du. Presioa mu-gatzeko balbula ireki egiten da, iratotzeko balbularen erresistentzia presioa mu-gatzeko balbulan doitutako erantzun-presioa baino handiagoa baldin bada. Ho-rrela fluxua banatu egiten da bi bidetan. Fluxuaren zati bat lan-elementurajoaten da eta bestea depositora presioa mugatzeko balbulan zehar (hor ener-gia handia galtzen da). Iratotzeko balbula zeharkatzen duen emaria ∆p presio-diferentziaren araberakoa izaten da. ∆p eta Qlan-elem bolumen-emariaren artekoerlazioa ondoko hau da:

Presioa mugatzeko balbulak konstante mantentzen du erregulatzeko balbulahornitzeko tutuko presioa. Lan-elementuari eskatutako karga aldatzen denean,∆p presio-diferentziaere aldatu egiten da. Ondorioz, lan-elementura doan bolumen--emaria ere aldatu egiten da. Honi buruz ondoko araua gogorarazi behar da.

Hortaz, karga konstantea ez denean balbula hauek ez dira egokiak bolumen-emaria doitzeko.

B 1.15

∆p ∼ Q2lan-elem

Iratotzeko balbulek kargaren arabera eragiten dute.

B9.1


302

Iratotzeko balbula erregulagarrietan kontuan hartzeko irizpideak: Iratotzeko balbulaerregulagarriak

• Erresistentzia sortzea

• Fluidoaren tenperatura aldatuta erresistentzia konstantea izatea, hau da,biskositatearekiko independentea izatea

• Doiketa fina. Doiketaren sentikortasuna besteak beste sekzioaren eta zi-rkunferentziako azaleraren araberakoa da

• Metodo merkea izatea

Iratotzeko balbula erregularrien mota desberdinek, era batera edo bestera on-doko irizpideak betetzen dituzte:

P2

(aldakorra)

∆p

aldakorra

P1

(konstantea)

Iratotzekobalbula

QKontsumitzailea

QPonpa

Fluxua banatzendeneko puntua

Iratotzeko balbula - fluxu-banaketa

B9.1


303

AbiadurahandiagoaMarruskadurahandiaestuguneluzeagatik

Orratzezko balbula Handiamarruskaduragatik

Zaila tartetxikian sekzioaazkar haztendelako Azaleraetazirkunferentziarenarteko erlazioatxarra

Kostu txikia.Erraz egitekoa

Eraikuntza Erresistentzia Biskositatearekikomenpekotasuna

Doikuntza Iruzkinak

Periferiakoartekadun balbula

Aurrekoakbezalakoa

Orratzezkobalbulan bainotxikiagoa

Sekzioaemekiagohazten da;azaleraren etazirkunferentziarenarteko erlaziohomogenoa;erregulazio-tartea90° besterik ez

Kostu txikiaErraz egitekoa,bainaorratzezkobalbula bainokonplexuagoada

Luzetarako balbula

Ebakidurazeiharreko balbula

Aurrekoakbezalakoa

AbiadurahandiagoaMarruskaduratxikiaEstugune motza

Aurrekoakbezalakoa

Txikia

Aurrekoakbezalakoa,nahiz eta tarteluzeagoaizateagatikdoikuntza-sentikortasunhandiagoa izan

ZailaSekzioarenhazkuntzahomogenoa180°kodoikuntza

Aurrekoabezalakoa

Kostu txikia

Balbula helikoidala AbiadurahandiagoaMarruskadurahandiena

Batere ez DoikuntzasentikorraSekzioarenhazkuntzahomogenoa360°kodoikuntza

Garestiasistemahelikoidalagatik

Iratotzeko balbula erregulagarriak

B9.1


304

Iratotzeko eta noranzko bakarreko balbula, noranzko bakarreko emari-erregu-latzailea da. Iratotzeko balbulaz eta noranzko bakarreko balbulaz osatuta dago.Iratotzeko balbulak noranzko batean eta kargaren arabera bolumen-emariaerregulatzen du. Kontrako noranzko bidea erabat irekita dago eta itzulerako hi-gidura garraio-emari guztiaz egin daiteke. Ondorioz, noranzko bakarreko emari--erregulatzaileak honela funtzionatzen du:

9.2 Iratotzeko eta noranzkobakarreko balbulak

A-tik B-rako noranzkoan fluxua irato egiten da. Iratotzeko balbuletan bezala,emaria bi bidetan banatu egiten da. Lan-elementurako bolumen-emaria jaitsiegiten da eta abiadura ere bai.

Kontrako noranzkoan (B-tik A-ra) bolumen-emaria ez da iratotzen, noranzko ba-karreko balbulako konoa asentutik aparte dagoelako eta bidea erabat irekitadagoelako.

Iratotzeko eta noranzko bakarreko balbulei esker estugunea erregulatu egiten da.

A B

A B

1

A B

Iratotzeko eta noranzko bakarreko balbula

A 8

B9.2


305

Iratotzeko balbulei buruz egindako azalpenetan, ∆p presio-diferentziaren eta Qbolumen-emariaren artean erlazioa dagoela esan dugu. Hauxe da, hain zuzen,erlazioa: ∆p ∼ Q2.Nahiz eta karga aldatu lan-elementurako bolumen-emari konstantea beharbada, estugunean ∆p presio-diferentzia konstante mantendu behar da. Horre-gatik emaria erregulatzeko balbulek iratotzeko elementu doigarria dute (2), etagainera, iratotzeko beste elementu erregulatzaile bat ere bai (1). Honek bereerresistentzia balbulako sarreran edo irteeran ipinitako presioaren arabera alda-tu egiten du iratotzeko elementu doigarrian (2-an) presio-diferentzia konstantemantentzeko. Presioa mugatzeko balbulagatik emaria banatzea, iratotzeko bielementuen guztizko erresistentziaren emaitza da

9.3 Bi bideko balbula,emari-erregulatzailea

Iratotzeko (1) elementua iratotzeko (2) elementu doigarriaren aurretik edo atze-tik egon daiteke.

Ohizko posizioan balbula irekita dago. Olioa jariatzen denean, iratotzeko (2)elementuaren aurrean p1 sarrera-presioa sortzen da. Bertan ∆p presio-dife-rentzia sortzen da, eta hain zuzen: p2 < p1. Iratotzeko (1) elementuan orekamantentzeko, F2 puntuan malguki bat ipini behar da. Malguki honek presio-dife-rentzia konstantea eskaintzen du iratotzeko (1) elementuaren eraginez. Lan-elementutik datorren kargak balbularen irteeran eragiten badu, iratotzeko (1)elementuak erresistentzia jaitsi egiten du kargaren igoera adina.

1

2F1

p3

F2

p1 p2

p1 p2- = p

AKAK2

p1 - p2 = 6∆p

2 bideko balbula, emaria erregulatzekoa

B9.3


306

Zirkuitua ralenti edo erregimen mantsoan dagoenean, iratotzeko (1) elementuerregulatzailea orekan dago eta balbulak erresistentzia jakin bat eskaintzen du.Erresistentzia hau doitu egin daiteke iratotzeko (2) elementuaz lortu nahi denbolumen-emariaren arabera.Balbularen irteeran presioa igo egiten bada, p2 presioa ere igo egiten da.Ondorioz, iratotzeko (2) elementu doigarrian presio-diferentzia aldatu egiten da.Aldi berean, p2 presioak balbulako zilindroaren Ak2 azalerari eragiten dio. Indarhonek eta malgukiaren indarrak iratotzeko (1) elementu erregulatzaileari eragi-ten diote. (1) elementua ireki egiten da F1 eta F2 indarren artean berriz ereoreka ezarri arte, hau da, iratotzeko (2) elementu doigarrian presio-diferentziahasierakoa izan arte.Emaria erregulatzeko 2 bideko balbulan, presioa mugatzeko balbulan bezalaxe,fluxu-soberakina depositora joaten da.

Balbularen irteeran p3 presioa jaitsi egiten bada, ∆p presio-diferentzia haziegiten da. Ondorioz, Ak2 azalerako presioa ere jaitsi egiten da eta F1 indarraF2 baino handiagoa da. Iratotzeko (2) elementu erregulatzaileak itxi egiten duF1 eta F2ren arteko oreka berriz ezartzen den arte

M

p p1

p2

p3

∆pko

nst.

Presostatoa

Iratotzeko elementudoigarria

Q

2 bideko balbula, emari-erregulatzailea

B9.3


307

Erregulazio-eginkizun hau sarrerako presioak aldatzen badira ere betetzen da,hau da, sarrerako baldintzak aldatzen badira, iratotzeko elementu doigarrian ∆ppresio-diferentzia eta bolumen-emaria konstante mantentzen dira.

Lehentxeago aipatu dugunez, iratotzeko elementu erregulatzailearen helburuasarrerako edo irteerako kargen diferentziak orekatzea da, horretarako fluxuarenerresistentzia aldatu egiten delarik. Ondorioz, helburua iratotzeko elementuerregulagarrian presio-diferentzia konstante mantentzea da. Horrek honakoaesan nahi du: pistoi erregulatzaileaz doikuntza egiteko, bertan indarren artekoorekak egon behar duela, hots, F1 = F2.F1 indarra Ak1 azaleraren eta p1 presioaren arteko biderkadura da. F2 indarraberriz, Ak2 azaleraren (Ak1-en berdina da) eta p2 presioaren arteko biderkadurada. p2 presioa iratotzeko elementu doigarriko erresistentziaren eraginez txikia-goa denez gero, konpentsatzeko malgukia ipini beharra dago.

Iratotzeko elementuerregulatzailearen eginkizunak

Horrek ondokoa esan nahi du: Ak1-i eragiten dion malgukiaren indar konstantea∆p-ren berdina dela. Diferentzia hori konstante mantentzen da, ondoko adibi-deek erakusten dutenez.

Oharra:Emaria erregulatzeko balbulan biskositateak ia eraginik izan ez dezan, ira-totzeko elementu doigarria diafragma erregulagarria izaten da.

B9.3

F1 = F2 AK1 = AK2

F1 = AK1 ⋅ p1F2 = AK2 ⋅ p2 + FM_______________________________________

AK1 ⋅ p1 = AK1 ⋅ p2 + FM

AK1 (p1-p2) = FM

FF(p1-p2) = ___AK1


308

p = 150 bar

p = 150 bar

A B

P T

p = 148 bar1

P

T

A

Pp = 144 bar2

p = 5 bar3

p =

4 b

arp

= 1

39 b

ar

Qlan-elem.=3 l/min

QPMB = 7 l/minQP = 10 l/min

2 bideko balbula, emaria erreg.: lan-elementuaren karga (hutsean)

p = 150 bar

p = 150 bar

A B

P T

p = 148 bar1

P

T

A

Pp = 144 bar2

p = 40 bar3

p =

4 b

arp

= 1

40 b

ar

FQlan-elem.=3 l/min

QB = 10 l/min QPMB = 7 l/min

∆p=4

bar

∆p=1

04ba

r

2 bideko balbula, emaria erreg.: lan-elementuaren karga (kargatuta)

B9.3


309

Ondoko orrialdean 2 bideko balbula emari-erregulatzailearen ikur osoa etasinplifikatua erakusten dira.

2 bideko balbula emari-erregulatzaileak elikatze-fluxuan ipin daitezke, edota itzu-lerakoan, baina desbiderapen batean ere bai.Desbiderapen-zirkuituan kokatzearen desabantaila: ponparen motorrak birake-tan sortutako oszilazioengatiko emari-oszilazioek, erregulatu nahi den fluxu-kantitatean eragina dute.

2 bideko balbula emari-erregulatzaileen bidez emari konstantea lor daiteke,nahiz eta kargak aldatu. Ezaugarri horri esker ondoko aplikazioak ditu:

• Esfortzuarekiko independente aitzinapen konstante eta erregulagarriaz lanegiten duten orga erreminta-etxeetan

• Abiadura-muga zehatzeko igotzeko eta jaisteko unitateetan

p = 150 bar

p = 110 bar

A B

P T

p = 108 bar1

P

T

A

Pp = 104 bar2

p = 30 bar3

F

A

PA

P T

p =

4 b

arp

= 7

4 ba

r

P

T

Qlan-elem.=3 l/min

QB = 10 l/minQPMB = 0 l/min

Q = 7 l/min

Beste lan-elementuetarako konexioa

B9.3


310

Oharra:Deskonektaturik dagoenean, emaria erregulatzeko balbula irekita dago.Sistema hidraulikoa martxan jartzen denean, bolumen-emari handiena jariatzenda presostatoak bere posizio normala lortzen duen arte. Prozesu honi abiokojauzia deitzen zaio.Abioko jauzia honela labur daiteke:

• Desbiderapen-balbula bat ireki balbula nagusia ireki baino lehen• edo presiorik ez dagoenean presostatoa malguki batez itxi.

A B

P T

A B

P T

P

A

P A

A

P

P A

2 bideko balbula emari-erregulatzailea

B9.3


311

B Emaria erregulatzeko balbulak Festo Didactic

312

10. kapitulua

Zilindro hidraulikoak

B10

Zilindro hidraulikoak Festo Didactic

313

Zilindro hidraulikoek energia hidraulikoa energia mekaniko bihurtzen dute. Zilin-droek higidura linealak sortzen dituzte, eta horregatik motor lineal ere deitzenzaie.

Zilindro hidraulikoak ondoko bi talde nagusietan sailkatzen dira:

• Efektu bakuneko zilindroak• Efektu bikoitzeko zilindroak

Irudian oinarrizko bi mota horien ebakidurak erakusten dira.

1 Zikinkeri harraskagailua2 Ixteko azkoina (zurtoin aldekoa)3 Zurtoinaren juntura4 Zurtoinaren gida5 Airea purgatzeko torlojua

6 Zilindroaren atorra7 Zurtoina8 Pistoia9 Finkatzeko azkoina10 Pistoiaren juntura

Efektu bikoitzeko zilindroa (Hänchen Co.)

m pisua

Zurtoina

Pistoia

Aire-irteera+ Ihes-olioaren konexioa

Pistoiaren azalera zurtoinaldetik

Pistoiaren azalera

Efektu bakuneko zilindroa

B10


314

B Zilindro hidraulikoak Festo Didactic .

10.1

________________________________________________________________________

315

Efektu bakuneko zilindroetan presioak pistoiari baino ez dio eragiten. Ondorioz, zilindroak noranzko bakarrean lan egiten du. Zilindro hauek honela funtzionatzen dute: Presiodun fluidoa pistoiaren aldeko ganbarara sartzen da. Pistoian presioa sortzen da kontraindarraren eraginez (pisuaren kargagatik). Indar hori gainditu ondoren, zilindroa ibiltartearen amaieraraino aurreratzen da. Itzulerako higiduran, pistoiaren aldeko ganbara andelera konektaturik dago tutueriaren eta zenbait bidetako balbularen bidez, eta presiodun tutua blokeatuta dago zenbait bidetako balbulan. Itzulera bere pisuaren eraginez, malgukiaren eraginez edo kanpoko indarren baten eraginez burutzen da. Indar (edo pisu) hauek zilindroaren, tutueriaren eta balbulen barneko marruskadura gainditu egin behar dute batetik, eta fluidoa itzulerako tutueriara desplazatu behar dute.

10.1 Efektu bakuneko

zilindroak

Efektu bakuneko zilindroa - juntura gabeko pistoidun zilindroa

Efektu bakuneko zilindroak lan hidraulikoak noranzko bakarrean eragiten due-nean erabiltzen dira.

Aplikazioak

Jaso, eutsi, erremintak jaitsi; igogailu hidraulikoak, katuak eta guraize-platafor-mak

Adibideak

Efektu bakuneko zilindroak muntatzeko irizpide hauek daude:

• Muntaia bertikala:Zilindroaren itzulera kanpoko indarren eraginez egiten bada (salbuespena:guraize-plataformak)

• Muntaia horizontala:Itzulera malgukiz egiten duten efektu bakuneko zilindroak direnean

Prentsa hidrauliko handietan, zilindroaren itzulera itzulera-zilindroen bidez egi-ten da.

Junturarik gabekopistoidun zilindroa

Zilindroteleskopikoa

Pistoia etazurtoina piezabakarrekoa

Ibiltartehandiagoak

Efektu bakuneko zilindroak

B10.1

Guraize-plataforma


316

Efektu bikoitzeko zilindroetan pistoiaren bi aldeetan egon daiteke presioa. On-dorioz, zilindroak lan bi norantzetan egin dezake. Zilindro hauek honela funtzio-natzen dute:

10.2 Efektu bikoitzekozilindroak

Presiodun fluidoa pistoiaren aldeko ganbarara sartzen da eta F azalerari eragi-ten dio. Barneko eta kanpoko erresistentziek presioa sortzen dute. Presioaketa pistoiaren A azalerak indarra eragiten dute ondoko formularen arabera: F =p ⋅ A. Horrela erresistentziak gainditu egiten dira eta zilindroak aurrera egitendu. Aitzinapen horretan energia hidraulikoa energia mekaniko bihurtzen da, etaenergia mekaniko hori da lan-elementuak erabiltzen duena.

Zilindroak aurrera egiten duenean, kontuan hartu behar da zurtoinaren aldekoolioak tutuen bidez nahitaez depositora joan behar duela. Zilindroaren itzuleran,olioa zurtoinaren aldeko ganbarara joaten da. Zilindroak atzera egiten du etapistoiaren aldeko ganbaratik olioa atera egiten da.

B10.2

Pistoiaren azalera

Pistoiaren aldeko ganbara

Aitzinapena

Pistoiaren eraztun-azalera

Itzulera

Efektu bikoitzeko zilindroak


317

Zurtoin sinpleko eta efektu bikoitzeko zilindroetan, indarrak (F = p ⋅ A) etaabiadurak desberdinak dira aitzinatzean eta itzuleran, nahiz eta bolumen-ema-ria berdina izan. Azalerak izan ere, desberdinak dira (pistoiaren azalera etapistoiaren eraztun-azalera).

Itzulerako abiadura handiagoa da, bolumen-emaria berdina izan arren. Itzule-ran azalera eraginkorra aitzinatzean baino txikiagoa da. Ildo horretan, ondokoformula aplikatzen da:

Qv = ____

A

Qv = ____

A

B10.2

M

A B

P T

M

A B

P T

Efektu bikoitzeko zilindroa

A 8.4


318

Ondoko koadroan aplikazio desberdinetarako dauden zilindro-motak erakustendira:

Zilindroteleskopikoa

Ibiltarte handiagoak

Azalera eraginkorrak berdinakAbiadura berdinakaitzinapenean eta itzuleran

Zilindrosinkronizatua

Masa handiak direnean etabat-bateko talkak saihestearrenabiadura balaztatzeko

Ibiltarte--amaierakomotelgailu--dun zilindroa

Azalera-erlazioa 2:1 (pistoiarenazalera: pistoiareneraztun-azalera)Zilindroaren itzuleraaitzinapenekoa baino bi aldizazkarragoa

Zilindrodiferentziala

Presio-hazkuntzaPresio--bihurgailua

Dimentsio txikiko zilindroekinindar handiak eragin behardirenean

Tandemzilindroa

Zilindro-motak

B10.2


319

Zilindro hidraulikoen higiduren arabera, ondoko aplikazioak izan ditzakete:

Ibiltarte-amaierako moteltzea duten zilindroak, higiduretako abiadura handiakbalaztatu edo moteldu egin behar direnean erabiltzen dira. Zilindro hauetanibiltarte-amaieran kolpe handia ematea saihesten da.

10.3 Muturreko posizioakmoteltzea

Abiadurak 6 m/min-koak baino txikiagoak badira, moteltzeko sistema alde bate-ra utz daiteke. v 6 eta 20 m/min bitartekoa denean, iratotzeko edo ba-laztatzeko balbulen bidea moteltzeko sistema ipini behar da. v > 20 m/min-koabaldin bada, moteltzeko eta balaztatzeko sistema bereziak erabili beharko dira.

Moteltzeko kontzari esker, zilindroaren itzuleran deskargako olioa dagoenekoganbaran azalera txikiagoa da puntu jakin batetik aurrera eta erabat itxi artetxikiagotu egiten da. Kasu horretan olioak iratotzeko balbula batean zehar igarobehar du (ikus eskema hidraulikoa).Horrela zilindroaren abiadura jaitsi egiten da eta materiala hondatzea saihestenda. Aitzinapenean, olioa blokeaketarik gabe pasatzen da noranzko bakarrekobalbulan, estugunetik igaro gabe. Ibiltarte-amaierako posizioan abiadura motel-tzeko presioa mugatzeko balbula ipini beharra dago (emaria banatu bi bidetik.

B10.3

Makina-erremintakSistema

higikorrakGarraiorako eta

jasotzeko sistemakHegazkinak Itsasontziak

Erreminten etapiezen aitzinapena.Finkapen-sistemak.Arrabotatzekomakina,puntzonatzekomakinak,brotxatzekomakinak.Prentsen higidurak.Presiozkomoldeaketakomakinen higidurak,etab.

Higidurabaskulagarriak,orgen gorakoak etabiraketazkoak,jasotzeko orgak,etab.

Hondeagailuak,pala mekaniko-ak, traktoreak,jasotzeko orgak,hormigoi--makinak

Lurrartzekotrenarenaleroien etaabarrengorakohigidurak,baskulagarriaketa biragarriak

Lemarenhigidurak,helizeenkokapena


320

Ibiltarte-amaierako motelgailu sinple honez gain, ba dira motelgai lu bikoitzekozilindroak ere, hau da, motelgailua aitzinapenean eta itzuleran dutenak.

Junturen eginkizuna elementu hidraulikoetan olio-ihesak eragoztea da. Juntu-ren lana garrantzitsua da, ihes egindako olioak presio-galera eragiten duelako.

10.4 Juntur ak

Oro har junturak estatikoak eta pieza higikorretako dinamikoak izaten dira.

• Juntura estatikoakZilindroaren atorrarentzako juntura torikoaOlio-depositoko taparentzako juntura lauak

• Juntura dinamikoakPistoi eta zurtoinarentzako junturakArdatzarentzako juntura geometrikoak elementu biragarrietan

A B

P T

A B

P T

Torloju erregulatzaileaKontza moteltzailea

Noranzko bakarrekobalbula

Efektu bikoitzeko zilindroa, motelgailuduna

B10.4

A 3.7


321

Gomendatzen den abiadura maximoa 12 m/min-koa da, baina kontuan hartubehar dira material-mota, juntura-motak eta martxarako baldintzak. Abiorakoindarra edo behar den abiadura oso baxuak baldin badira, material eta sistemabereziko junturak erabili behar dira. Gainera, zilindroaren atorreko gainazalekkalitate hobea izan behar dute.

Ondoren erakusten diren junturak zilindroko parametroen arabera erabiltzendira (presio, tenperatura, abiadura, diametro, olio eta uraren arabera):

B10.4

Eraztun irristagarriko juntura:abiadura eta presio txikietarako3 zati ditu:

Presio-eraztunaIxte-eraztunaEraztun lagungarria

Lan astunerako goikoixte-eraztuna.3 zati ditu:

Presio-eraztunaIxte-eraztunaEraztun lagungarria

Eraztun harraskatzailea dueneraztun irristagarriko juntura

Goiko ixte-eraztun erregulagarriaeta eraztun harraskatzailea

PTFko juntura, abiadura etapresio handietarako.Estutze-indarra juntura torikoaz.

Pistoiko junturak

Zurtoineko junturak

Zilindroetako junturak


322

Finkapen-motak zilindroen aplikazioen araberakoak izaten dira. Ondoko irudianfinkapen-mota batzuk erakusten dira.

10.5 Finkapen-motak

B10.5

Hankazko finkapena- Muntaia horizontala

Bridazko finkapena- Brida-motaren arabera muntaia

horizontala edo bertikala

Bertsio biragarria

Kontzadun finkapen biragarria- Muntaia horizontala eta bertikala

Finkapen-motak


323

Zilindroaren higidura leuna izan dadin, sistema hidraulikoan tutuerian zehar ga-rraiatutako airea kanporatu beharra dago. Kanporatze-torlojua edo airea ate-ratzeko balbula sistema hidraulikoaren puntu gorenean kokatu beharko da,tutuetan airea beti puntu altuenean metatzen delako.

10.6 Airea kanporatzea

Zilindro hidraulikoek airea kanporatzeko torlojuak izaten dituzte beren bi mutu-rretan. Konexio hauek manometroak ipintzeko ere erabil daitezke.

Zilindroa aukeratzen denean, F karga ezaguna da. p presioa delako aplikazioa-ren araberakoa da.

10.7 Datu nagusiak

Formula honetan oinarrituta pistoiaren diametroa kalkula daiteke. Zilindroarenηhm errendimendu hidraulikoa eta mekanikoa kontuan hartu behar da. Errendi-mendu horretan zilindroaren atorraren eta zurtoinaren zimurtasunak eta juntu-ra-motak dute zerikusia. Errendimendua hobetu egiten da presioa igo ahala.Normalean errendimendua 0,85 eta 0,95 bitartekoa izaten da. Pistoiaren dia-metroa kalkulatzeko, ondoko formula apliakatu behar da:

d2 Ã pA = ______

4

FA = ____________

p ⋅ ηhm ⋅ nv

ηv bolumen-errendimenduak pistoiaren junturetako ihesagatiko galerak kontu-an hartzen ditu. Ondorioz, juntura oso-osoa badago ηv = 1,0.

F = p ⋅ A

B10.6/.7

B 12.4

4Fd = ___________

p ⋅ ηhm ⋅ π


324

Zilindroaren barne-diametroa, zurtoinaren diametroa eta presio izendatuak DIN24334 eta DIN ISO 3320/3322 orrietan araututa daude. Era berean, arauetanϕ erlazioa hobesten da pistoiaren AK azaleraren eta pistoiaren AKR eraztun--azaleraren artean.

Azpimarratutako balioak aukeratzea gomendatzen da. Zilindroaren ibiltarterakoDIN ISO 4393 gomendatzen da eta zurtoinaren harirako DIN ISO 4395.

B10.7

100 125 160 200 220

25 32 40 50 63 80

400360320280250

201612

Zilindroen barne-diametroak

2518 20

140 160 180 200

282216

112110100

8 1210

220 280250

908032 36 40 45 50 63 70

320 360

14

Zurtoinen diametroak

25 40 63 100 160 200 250 315 400 500 630

Presio izendatuak


325

B10.7

Balioizendatuak

dK

AKcm2

125

123

100

78,5

80636050403225

4.91 8,04 12,6 19,6 28,3 31,2 50,3

1,25

1,4

1,6

2

2,5

5

12

14 32

5,50 13,5

1,45

36

2,90

1,69

18

2,36

2,08

14 18 22 25 28 36 45 56

1,8

15,7

40

1,55

7,66

ϕ balio izen.

3,37

18

1,30

3,78 6,50 10,0

1,24 1,25

1,46

20

4,90

1,64

22

4,24

1,90

15,8

1,25

22

8,77

1,44

25

18,2

1,64

28

6,41

1,96

25,0

1,24

28

20,2

1,45

32

11,6

1,69

36

9,46

2,08

80

40,0

70

1,66

47,4

63

1,39

23,4

1,21

36

21

1,49

40

18,6

1,68

45

15,3

6,54

56

34,4

45

40,1

1,26

62,2

1,25

45

54

1,46

50

30,6

1,64

56

25,6

1,96

98,1

1,25

70

84,2

1,46

80

72,4

1,69

90

59,1

2,08

dst

AKRcm2

ϕ balio izen.

dst

AKRcm2

1,46

dst

AKRcm2

AKRcm2

AKRcm2

ϕ balio izen.

AKRcm2

16

ϕ balio izen.

dst

dst

ϕ balio izen.

dst 20 25 32

7,074,52

2,04

63

1,96

100

27,7

1,77

— —

2,78

4,54 11,8 14,9

50

2,78

ϕ azalera-erlazioak

Ondoko koadroak zilindroen dK diametroen AK azalerak erakusten ditu batetik etazurtoinen dST diametroei dagozkien pistoien AKR eraztun-azalerak (ez zurtoinenAST azalerak) bestetik. Gainera azaleren arteko (ϕ)) erlazioak ematen dira.

AKϕ = _____ AKR = AK - AST

AKR

Taulan azaleren arteko erlazioa pistoiaren 125 mm-ko diametrorainokoaematen da. Taula osoa DIN 3320 arauan dago.


326

Pistoiaren diametroa eta ibiltartea zehazteko, gilborduraren aurkako erresis-tentzia Euler-en arabera kontsideratu beharko da fabrikatzaileek eskainitakotaulez baliaturik. Zilindroa muntatzen denean, tentsioengatiko deformaziorikegon ez dadin saiatuko gara. Gainera indarrak zilindroaren ardatzaren eraneragin behar du.Onartutako (FKzul) gilbordura-indarra kalkulatzeko, ondoko formula aplikatzen da:

10.8 Gilbordura-erresistentzia

B10.8

π2 ⋅ E ⋅ IFFonar =

________lv

2 ⋅ Sp

1. kasua

Mutur bat finkoeta bestea aske

2. kasua

Bi muturrakgiltzatuak

3. kasua

Mutur bat giltzatuaeta bestea finko

4. kasua

Bi muturrak finko

lK = 2l lK = l lK = l⋅√12

(0,707)lK = l

2

Finkapen-era desberdinak, Euler-en arabera

daNE = Elastikotasun-modulua _____ - tan

cm2

(altzairuarentzat) = 2,1 ⋅ 106)

I = Azaleraren parea cm4-tan

d4 ⋅ π(Ø = ______ = 0,0491 ⋅ d4 denean)

64

lK = Gilbordura-luzera askea cm-tan

ν = Segurtasun faktorea, 2,5 eta 3,5 bitartekoa

lK gilbordura-luzera askea, kargak eragiten duen eraren araberakoa da:


327

Zilindroak luzetarako indarrak baino ez egiteko pentsatuak daude. Zeharkakoindarrak, giden bidez konpentsatu behar dira.

Ondokoa kontsideratuMuntai eta finkapen-motek erabakitzen dute Euler-en zein kasu aplikatzen den.

Funtsezko irizpideakl luzera bridaren azaleran edo finkapen-motan (kontza biragarrian eta abarre-tan) oinarrituta kalkulatzen da. Brida edo kontza, adibidez, zilindroaren barre-nean kokatuta badaude, l luzera hortik kalkulatu beharko da.Ahal izanez gero, 3. eta 4. kasuetako muntaiak saihestu egin behar dira. Horie-tan higidura ez da behar bezala gidatzen, eta gainera tentsioengatiko deforma-zioak sor daitezke.

1. kasua 2. kasua 3. kasua 4. kasua

l luzera zehazteko adibideak

B10.8


328

Adibidea: Plataforma jasotzailea 10.9 Zilindroaren aukeraketa

40 kN-eko karga 5 segundotan jaso behar da zilindro diferentzial batez, bereazaleren arteko ϕ erlazioa 2:1 delarik. Sistemako presio handiena 160 bar-ekoa da.Kalkulatu pistoiaren dK diametroa azaleren arteko erlazioen taula erabiliz etazurtoinaren dST diametroa kalkulatu. Ondoren gilborduraren aurkako erresis-tentzi-diagrama erabili, eta zurtoinaren dST diametroa zenbatekoa den jakinda,zilindroaren ibiltartea zenbat luze den aurkitu. Horrez gain, zilindroaren aitzina-pen- eta itzulera-abiadurak eta bolumen-emaria kalkulatu.Zilindroaren errendimendu mekaniko eta hidraulikoa ηmh = 0,95.Tutuerian dagoen presio-galera 5 bar-ekoa da eta zenbait bidetako balbulandagoena 3 bar-ekoa. Kontrapresioa 6 bar-ekoa da.

500

mm

M

A B

P T

P

T

2:1

m

Plataforma jasotzailea

B10.9


329

ν segurtasun-faktorea barne dago.

Gilbordura-erresistentziako diagrama

B10.9


330

Pistoiaren dK diametroaren kalkulua.

Sistemako presio erabilgarria 160 bar

Ken tutueriako presio-galera 5 bar

Zenbait bidetako balbulako presio-galera 3 bar

Itzulerako kontrapresioa ϕ = 2 : 1

6 bar= ________ = 3 bar

2______________________

Zilindroko presio 160 - 11 = 149 barerabilgarria hau da

Pistoiarentzat aukeratutako diametroa: dK = 63 mm

Taulan zurtoin-diametroa dST = 45 mm-koa adierazten da, azaleren arteko erla-zioa ϕ = 2:1 delarik. Gilbordura-erresistentziaren diagramari jarraituz, 40 kN etadST = 45 mm -ko zurtoin-diametroari 1440 mm dagozkio. dST diametroa txikia-goa izan daiteke azaleren arteko erlazioa 2:1 ez bada.

4 ⋅ AKdK= _______

π

4 ⋅ 28,3dK= ________

π

B10.9

FAK = _______p ⋅ ηhm

40000 N ⋅ cm2AK = _____________ 149 bar = 1490 N/cm2

1490 N ⋅ 0,95

AK = 28,3 cm2

dK2 ⋅ π

AK = ______4

dK = 5,99 cm = 59,9 mm

F = p ⋅ AK ⋅ ηhm


331

v aitzinapen-abiaduraren kalkulua:

t = 5 s ibiltartea = 500 mm

B10.9

0,5 mv = ______

5 seg

v = 0,1 m/seg = 6 m/min

Behar den Qp garraio-emaria:

QP= Ak ⋅ v

AK = 31,2 cm2 = 0,312 dm2

v = 6 m/min = 60 dm/min

0,312 dm2 ⋅ 60 dmQP = _______________________

min

QP = 18,7 dm3/min (l/min)

vR itzulera-abiaduraren kalkulua:

Q = AKR ⋅ v

Qv = ____AKR

AKR azalera ϕ = 2:1 azalera-erlazioen taulan adierazita dago, dST = 45 mmdelarik:

AKR = 15,3 cm2 = 0,153 dm2

18,7 dm3v = ______________

0,153 dm2 ⋅ min

v = 122 dm/min

v = 12,2 m/min

sv = __t


332

Zilindroa aukeratzerakoan, kontuan hartu behar da pistoiak abiadura 6 m/min-koa baino handiagoa duenean amaierako posizioetan motelgailuak behar direla.

ϕ = 2:1 azalera-erlazioa izanik, itzulerako abiadura aitzinapenekoa baino bi al-diz handiagoa da. Beraz, deskargako fluxua ere aitzinapenekoa baino bi aldizhandiagoa da. Ondorioz, sistemako dimentsioak ezarri baino lehen itzulerakofluxuaren abiadura kalkulatzea gomendatzen da, dagokionean itzulerako tutuaklodiagoak ipini ahal izatearren. Era berean, aginte-balbulak ere itzulera-bolu-men handienari dagokiona izan behar du. Bestela, deskargarako beste balbulabat ere ipini beharko litzateke.

B 10.3

B10.9


333

B Zilindro hidraulikoak Festo Didactic

334

PDF-Hidraulika_IV_B07-10

Documents

Transcript of PDF-Hidraulika_IV_B07-10