Υδραυλικά & Πνευματικά ΣΑΕ ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα Υδραυλικά & Πνευματικά ΣΑΕ Ενότητα # 7: Υπολογιστική Υδραυλική Άσκηση Μιχαήλ Παπουτσιδάκης Τμήμα Αυτοματισμού

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς.

Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα» έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.

Σκοποί ενότητας Να παρουσιάσει και να αναλύσει μία υπολογιστική υδραυλική άσκηση.

Περιεχόμενα ενότητας Υπολογιστική Υδραυλική Άσκηση

1. Υπολογιστική Υδραυλική Άσκηση 1. Υπολογιστική Υδραυλική Άσκηση

Υπολογιστική Υδραυλική Άσκηση (1/11) Ετεροχρονισμένη Κίνηση 4 Εμβόλων

Υπολογιστική Υδραυλική Άσκηση (2/11) Χαρακτηριστικά Στοιχείων Κυκλώματος: ΕΜΒΟΛΑ A B C D Διάμετρος Εμβόλου (mm) 63 40 80 100 Διάμετρος Βάκτρου (mm) 28 22 56 70 Διαδρομή εμβόλου (mm) 110 330 2000 180 Ταχύτητα Εμβόλου (mm/sec) 80/60 Πίεση Λειτουργίας (bar) Ταχύτητα Ρευστού A, B, P (m/sec) 6 Τυποποιημένες Διάμετροι Σωλήνων (mm) 6, 8, 12

Υπολογιστική Υδραυλική Άσκηση (3/11) Ζητούμενα: Υπολογίστε την απαιτούμενη παροχή υδραυλικού ρευστού για πρόωση/επιστροφή κάθε εμβόλου. Υπολογίστε τις διαμέτρους των σωλήνων, που τροφοδοτούν τα έμβολα. Υπολογίστε την παροχή της απαιτούμενης αντλίας. Υπολογίστε το μέγεθος της ελαιοδεξαμενής και την διάμετρο των κεντρικών σωλήνων Ρ του κυκλώματος.

Υπολογιστική Υδραυλική Άσκηση (4/11) Παροχή εμβόλου Α για κινήσεις Α+ και Α- : Γενική σχέση παροχής: Q = S x U Όπου S: η διατομή και U: η ταχύτητα Έτσι έχουμε:

Υπολογιστική Υδραυλική Άσκηση (5/11) Υπολογίζουμε τις διατομές των σωλήνων που το τροφοδοτούν το έμβολο Α χρησιμοποιώντας (για την σωλήνωση) την σχέση: Q = S x U S: η διατομή U: η ταχύτητα. Οπότε προκύπτει: Η ταχύτητα του ρευστού μέσα στις σωληνώσεις είναι 6 m/sec. Έτσι για το έμβολο Α έχουμε: Οπότε σύμφωνα με τις τυποποιημένες διαστάσεις σωλήνων επιλέγουμε διάμετρο:

Υπολογιστική Υδραυλική Άσκηση (6/11)

Υπολογιστική Υδραυλική Άσκηση (7/11)

Υπολογιστική Υδραυλική Άσκηση (8/11)

Υπολογιστική Υδραυλική Άσκηση (9/11) Από τις τιμές των παροχών των εμβόλων παρατηρούμε ότι η μεγαλύτερη παροχή είναι αυτή του εμβόλου C, κατά την κίνηση C+ η οποία είναι ίση με 30,1 lit/min Δεδομένου ότι: Τα έμβολα κινούνται ετεροχρονισμένα. Η παροχή της αντλίας θα πρέπει να υπερκαλύπτει την μέγιστη απαιτούμενη παροχή από οποιοδήποτε έμβολο του συστήματος Υπολογίζουμε ότι η παροχή της αντλίας θα είναι >= 30,1 lit/min

Υπολογιστική Υδραυλική Άσκηση (10/11) Ο όγκος της δεξαμενής λαδιού δίνεται από την σχέση: Η διάμετρος του κεντρικού σωλήνα Ρ θα είναι τόση ώστε να καλύπτει την μέγιστη παροχή. Αφού έχουμε ετεροχρονισμένη κίνηση εμβόλων η διάμετρος του σωλήνα Ρ θα είναι: Ρ= 12 mm

Υπολογιστική Υδραυλική Άσκηση (11/11) Συγκεντρωτικά τα αποτελέσματα της άσκησης: ΕΜΒΟΛΑ A B C D Παροχή Πρόωσης (lit/min) 18,7 7,5 30,1 28,3 Παροχή Επιστροφής (lit/min) 15 5,3 15,4 19,2 Διάμετρος Σωλήνων Α και Β (mm) 12 6 Διάμετρος Κεντρικού Σωλήνα Ρ (mm) Παροχή Αντλίας (lit/min) Όγκος ελαιοδεξαμενής (lit) 120

Τέλος Ενότητας