Υδραυλικά – Πνευματικά Συστήματα Ελέγχου Όνομα: Κυριάκου Κωνσταντίνος

ΥΔΡΑΥΛΙΚΑ – ΠΝΕΥΜΑΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Η Αρχή του Πασκάλ «Οταν ασκούμε με οποιονδήποτε τρόπο μια πίεση επάνω σ’ ένα υγρό, αυτή μεταφέρεται πρακτικώς ακαριαία σε όλα τα σημεία του υγρού χωρίς να μεταβάλλεται» Τα υγρά είναι σχεδόν ασυμπίεστα και κάθε πίεση που δέχονται μεταβιβάζεται χωρίς απώλειες, σαν να πρόκειται για στερεά σώματα. Η πίεση μεταφέρεται, μέσων των υγρών, η ίδια προς όλες τις κατευθύνσεις. Υγρά όπως λάδι και νερό. ΜΙΚΡΗ ΔΥΝΑΜΗ ΜΙΚΡΗ ΔΙΑΤΟΜΗ ΜΕΓΑΛΗ ΔΥΝΑΜΗ ΜΕΓΑΛΗ ΔΙΑΤΟΜΗ ΠΙΕΣΗ = =

Περιβαλλόμαστε από τη χρήση συστημάτων Υδραυλικών ή Πνευματικών (πεπιεσμένου αέρα), αλλά δεν τα πολυπροσέχουμε Αυτοκίνητα, φορτηγά, λεωφορεία (σύστημα πέδησης, αερόφρενα) οχηματοβιομηχανία, χωματουργικά μηχανήματα (φορτωτήρες, εκσκαφείς). Ρομποτική Αεροπλάνα, πλοία, τραίνα, διάστημα ( μεταφορές). Γεωργικά τρακτέρ Ανυψωτικά μηχανήματα (οικοδομικές εργασίες-αποθηκευτικούς χώρους) Διευκολύνσεις σε άτομα με ειδικές ανάγκες .

Περιβαλλόμαστε από τη χρήση συστημάτων Υδραυλικών ή Πνευματικών (πεπιεσμένου αέρα), αλλά δεν τα πολυπροσέχουμε …συνέχεια Ιατρικά μηχανήματα (δραπανάκια οδοντογιατρών - επιστημονικά εργαστήρια). Μηχανήματα παραγωγής (τσιμεντόλιθων), υδραυλικές πρέσσες και ψαλίδια στη βιομηχανία (ανακύκλωσης υλικών). Συστήματα δοσόμετρησης υψηλής ακρίβειας κονιών και κόκκων π.χ. σιταριού Παιχνίδια λούνα-παρκ, παιδικοί παχνιδότοποι - ψυχαγωγία Άρματα μάχης μεταφοράς προσωπικού, πυροβόλα - στρατός

Γιατί Υδραυλικά Συστήματα Ελέγχου (ΥΣΕ); Γιατί Υδραυλικά Συστήματα Ελέγχου (ΥΣΕ); Μεταφορά μεγάλων δυνάμεων πιέσεις μεγαλύτερες των 1000 bar (100 MPa) Υγρά είναι ασυμπίεστα Το μέσον μεταφοράς, δηλ. το λάδι, χρησιμοποιείται όχι μόνον για το ΥΣΕ, αλλά και για την εκτέλεση εργασίας Τα υδραυλικά κινούμενα εξαρτήματα μπορούν να ενεργοποιηθούν από τη θέση ηρεμίας κάτω απο πλήρες φορτίο με γρήγορη ταχύτητα εκτέλεσης εργασίας.

Γιατί Υδραυλικά Συστήματα Ελέγχου (ΥΣΕ); Γιατί Υδραυλικά Συστήματα Ελέγχου (ΥΣΕ); …συνέχεια Εξαίρετα να εκτελούν ομαλές (ομοιόμορφες) κινήσεις με μεταβαλλόμενα φορτία. Η διεύθυνση κινήσεως (ιδιαίτερα η γραμμική) μπορεί να αντιστραφεί αστραπιαία και ελεγχόμενα με αναλαμβανόμενη ακρίβεια. Επειδή για τη λειτουργία των κινούμενων υδραυλικών εξαρτημάτων χρησιμοποιείται λάδι αυτά είναι εαυτολίπαντα και συνεπώς έχουν μεγάλη διάρκεια απόδοσης και ζωής. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε κάποιο λερωμένο, υγρό και επικίνδυνο περιβάλλον.

Λιπαινόμενος εμβολοφόρος αεροσυμπιεστής Μονάδα παροχής συμπιεσμένου αέρα παροχής 220lt/min, μέγιστη πίεση 8bar, ισχύς μοτέρ 1.5ΚW, αεροφυλάκιο 24lt Bαλβίδα ασφαλείας: Aπελευθερώνει τον αέρα στο περιβάλλον μόλις η πίεση του υπερβεί τη μέγιστη επιτρεπτή τιμή. Μανόμετρο: Όργανο ένδειξης πίεσης (1 bar / είναι η κανονική ατμοσφαιρική πίεση) . Φίλτρο: Kατακρατεί τη σκόνη και τα λοιπά αιωρούμενα στο αέρα σωματίδια που ο συμπιεστής αναρρόφησε. Στόμιο αποστράγγισης: Κρουνός (ρουπινέττο ) το οποίο ανοίγουμε για απελευθέρωση της υγρασίας στον πάτο του αεροφυλακίου.

Γιατί οι σωληνώσεις διανομής αέρα δεν τοποθετούνται εντελώς οριζόντια αλλά με ελαφριά κλίση; Οι σωληνώσεις πρέπει να τοποθετούνται με κλίση 1% με χαμηλότερο σημείο προς το μέρος του αεροσυμπιεστή. Έτσι αποφεύγεται η μεταφορά της υγρασίας, που έχει συμπυκνωθεί στις σωληνώσεις, προς τις καταναλώσεις. Καταναλώσεις μπορεί να είναι η xρήση διάφορων πνευματικών εργαλείων ή μηχανημάτων για ένα ευρύ φάσμα εργασιών όπως: Λείανση, τρύπημα, βαφή με ψεκασμό, κοπή, κάρφωμα, σπείρωση, στερέωση, σκάψιμο, καθάρισμα.

Μειονεκτήματα (ΥΣΕ) Μεγάλο κόστος (ακριβά συστήματα) λόγω και των συστημάτων ασφάλειας που πρέπει να εφαρμοστούν καθώς και η τακτή συντήρησή τους. Εγκατάσταση ηλεκτροκίνητης υδραυλικής δεξαμενής. Βαλβίδες ασφαλείας, αλλαγές φίλτρων σε τακτά διαστήματα. Μπορεί να γίνουν επικίνδυνα σε περίπτωση διαρροής λαδιού και συνεπώς μείωση της αποδοτικότητας και απρόσκοπτης λειτουργίας. Φθορά ειδικά στους κινούμενους ελαστικούς συνδέσμους (μαρκούτσια).

Γιατί Πνευματικά Συστήματα Ελέγχου (ΠΣΕ); Φθηνά, φιλικά προς το περιβάλλον και ασφαλή. Οι πνευματικοί κύλινδροι μπορούν να σταματήσουν κάθε στιγμή χωρίς πρόκληση ζημιών. Καλή επαναλαμβανόμενη γραμμική διεύθυνση κίνησης. Γρήγορη περιστροφική ταχύτητα εκτέλεση εργασίας Αρίδες οδοντογιατρών περιστρέφονται με 5000 Σ.Α.Λ. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε κάποιο επικίνδυνο περιβάλλον (σπινθήρες από ηλεκτρικές συσκευές). Μπογιάτισμα με ψεκασμό σε οχήματα, κουζίνες ,ψυγεία, πλυντήρια, και άλλα βιομηχανικά προϊόντα Εγκαταστάσεις πιεστηρίου , τυπογραφείου, πακεταρίσματος αυγών, γραμμή παραγωγής τρυπήματος μεταλλικών ελασμάτων

Μειονεκτήματα (ΠΣΕ) Βασικά γιατί ο αέρας συμπιέζεται Μειονεκτήματα (ΠΣΕ) Βασικά γιατί ο αέρας συμπιέζεται Εγκατάσταση σωληνώσεων αέρα που προκαλεί τον χαρακτηριστικό θόρυβο κατά την εκτόνωση χρήσης του για λειτουργία πνευματικών εργαλείων ή μηχανημάτων. Αέρας περιβάλλοντος περιέχει υδρατμούς συνεπώς συντήρηση εγκαταστάσεως από οξείδωση ή πάγωμα. Τοποθέτηση σιγαστήρων, αφυγραντήρα, λιπαντήρα. Δεν είναι δυνατή η τήρηση ομοιόμορφης κίνησης Όταν τα φορτία μεταβάλλονται. Μεγάλες περιστροφικές κινήσεις Καλά για σχετικά μικρές γραμμικές κινήσεις, λεπτεπίλεπτες δουλειές π.χ. να παίρνουν φύλλα χαρτιού ένα-ένα

Αναφορά Βασικών Υδραυλικών Εξαρτημάτων – Δεξαμενή λαδιού Μονάδα παροχής του λαδιού Ηλεκτρικός κινητήρας a/c ή d.c. Αντλία (γραναζωτή ή εμβολοφόρα ή πτερυγωτή κτλ). Μανόμετρο μέτρηση πίεσης (bar). Αερισμός με φίλτρο. Φίλτρο λαδιού πίεσης ή επιστροφής. Μπλοκ πολλαπλών βαλβίδων (εντολής, ροής, ασφάλειας κτλ) για ταυτόχρονη λειτουργία πολλών κυλίνδρων.

Αναφορά βασικών πνευματικών υδραυλικών εξαρτημάτων – Κύλινδροι Αναφορά βασικών πνευματικών υδραυλικών εξαρτημάτων – Κύλινδροι Οι κύλινδροι μετατρέπουν την ενέργεια της πίεσης του ρευστού (λάδι) ή και αέρα σε μηχανική ενέργεια. Ένας κύλινδρος αποτελείται από το περίβλημα με τις θύρες εισαγωγής του ρευστού ή και του αέρα, το πιστόνι, ράβδο επενέργειας και τα κατάλληλα στεγανωτικά υλικά.

Αναφορά βασικών πνευματικών υδραυλικών εξαρτημάτων – Κύλινδροι Αναφορά βασικών πνευματικών υδραυλικών εξαρτημάτων – Κύλινδροι …συνέχεια Κύλινδροι διατίθενται κυρίως σε δύο τύπους: Απλής ενέργειας κύλινδροι με μία θύρα εισόδου ρευστού ή και αέρα – την αριστερή. Η επαναφορά γίνεται συνήθως με ενσωματωμένο ελατήριο, σε κάποιες περιπτώσεις δε με τη βοήθεια του ίδιου του φορτίου. Διπλής επενέργειας με δύο θύρες εισόδου ρευστού ή και αέρα. Υδραυλικοί κύλινδροι βιομηχανικού τύπου

Μέρη του υδραυλικού κυκλώματος της υδραυλικής πρέσας Απορροφά το λάδι από τη λεκάνη και το στέλλει με πίεση στο κύκλωμα Ελέγχει την πίεση του λαδιού στο κύκλωμα Ελέγχει τη ροή του λαδιού στο κύκλωμα Υδραυλικός κύλινδρος διπλής ενέργειας που κινεί τον κριό της πρέσας Βαλβίδα που ελέγχει την κατεύθυνση κίνησης του εμβόλου του υδραυλικού κυλίνδρου Βαλβίδα αντεπιστροφής που επιτρέπει στο επιπλέον λάδι να επιστρέφει στη λεκάνη του λαδιού Λεκάνη που λειτουργεί σαν αποθήκη του λαδιού Φίλτρο που φιλτράρει (καθαρίζει) το λάδι από στερεές ξένες ουσίες

Αναφορά βασικών υδραυλικών πνευματικών εξαρτημάτων – Βαλβίδες ελέγχου Αναφορά βασικών υδραυλικών πνευματικών εξαρτημάτων – Βαλβίδες ελέγχου Προκειμένου να λειτουργήσουν οι κύλινδροι, κινητήρες και όλα τα άλλα εξαρτήματα πρέπει να χρησιμοποιηθούν κατάλληλες βαλβίδες οι οποίες τα ελέγχουν. Χρησιμοποιούνται προκειμένου να: Ρυθμισθεί η κατεύθυνση της ροής και συνεπώς η φορά κίνησης του εξαρτήματος. Βαλβίδες ελέγχου κατεύθυνσης ροής. 3/2 βαλβίδα

5/2 βαλβίδα που ενεργοποιείται ηλεκτρικά Αναφορά βασικών υδραυλικών πνευματικών εξαρτημάτων – Βαλβίδες ελέγχου (συνέχεια…) Ρυθμισθεί η ταχύτητα λειτουργίας του εξαρτήματος μέσου του ελέγχου της παροχής του ρευστού. Βαλβίδες ελέγχου ροής (παροχής). Ρυθμισθεί η δύναμη ή ροπή επενέργειας μέσω του ελέγχου της πίεσης του ρευστού. Βαλβίδες ρύθμισης πίεσης. 5/2 βαλβίδα που ενεργοποιείται ηλεκτρικά

Εξέλιξη στα σύγχρονα ΥΣΕ και ΠΣΕ Εισαγωγή κάποιου είδους «εξυπνάδας» Εξέλιξη στα σύγχρονα ΥΣΕ και ΠΣΕ Εισαγωγή κάποιου είδους «εξυπνάδας» Εισαγωγή ηλεκτρικών κυκλωμάτων αυξάνει τα πλεονεκτήματα. Μείωση κόστους, όγκου, αύξηση ευελιξίας κυκλωμάτων αυτοματισμού Χρησιμοποίηση στο σύστημα την τεχνολογία των ηλεκτρονικών αισθητηρίων, των Ηλεκτρονικών Υπολογιστών, των Προγραμματιζόμενων Λογικών Ελεγκτών (PLC), PC ή άλλων μικροεπεξεργαστών. Τα συστήματα που προκύπτουν μπορεί να είναι: Hλεκτροϋδραυλικά συστήματα ελέγχου, Ηλεκτροπνευματικά, συστήματα ελέγχου, Συστήματα αυτόματου ελέγχου (ΣΑΕ).

Εφαρμογή ΥΣΕ – Σύστημα Πέδησης αυτοκινήτου Εφαρμογή ΥΣΕ – Σύστημα Πέδησης αυτοκινήτου Με το πάτημα του πατιδιού (α) του φρένου του αυτοκινήτου, από τον οδηγό το έμβολο (β) της αντλίας μετακινείται και πιέζει το υγρό των φρένων που βρίσκεται μέσα σ’ αυτήν. Το υγρό μεταδίδει την πίεση στους τέσσερεις κυλίνδρους (δ,ε,ζ,η) των τροχών, με αποτέλεσμα τα έμβολα τους να μετακινηθούν προς τα έξω. Με την έκταση τα έμβολα σπρώχνουν τις σιαγόνες των φρένων. Οι σιαγόνες των φρένων εφάπτονται στα τύμπανα, που είναι συνδεδεμένα με τους τροχούς και γυρίζουν μαζί τους, και με την τριβή που δημιουργείται, αναγκάζουν το αυτοκίνητο να σταματήσει.

Εφαρμογή ΠΣΕ – Σύστημα Πέδησης στα μεγάλα οχήματα (φορτηγά, λεωφορεία) - Αερόφρενα Όταν ο οδηγός πατήσει το πατίδι των φρένων(19), η δίδυμη βαλβίδα (14) πέδησης επιτρέπει στον πιεσμένο αέρα να περάσει από το ντεπόζιτο (6) στους αεροθαλάμους των τροχών. Τα διαφράγματα των αεροθαλάμων μετακινούνται και συσπειρώνουν τα ελατήρια που βρίσκονται από κάτω τους. Η κίνηση του διαφράγματος έχει ως αποτέλεσμα να περιστραφούν τα έκκεντρα, να ανοίξουν τις σιαγόνες και να αρχίσει η πέδηση. Όταν το πατίδι αφεθεί ελεύθερο, οι σιαγόνες –με τη βοήθεια των ελατηρίων – επανέρχονται σε θέση ηρεμίας. Ο πιεσμένος αέρας επιστρέφει στη δίδυμη βαλβίδα, απ’ όπου φεύγει προς την ατμόσφαιρα.

Εφαρμογή ΠΣΕ – Κλείσιμο άνοιγμα «πνευματικών» πόρτων λεωφορείου Εφαρμογή ΠΣΕ – Κλείσιμο άνοιγμα «πνευματικών» πόρτων λεωφορείου Διαμέσου του κινητήρα κινείται ο εμβολοφόρος αεροσυμπιεστής όπου παράγει πεπιεσμένο αέρα. Ο αέρας αποθηκεύεται σε ντεπόζιτο. Όταν ο οδηγός ενεργοποίηση τον μοχλό ανοίγματος - κλεισίματος πόρτων επιτρέπει στον πιεσμένο αέρα να περάσει από το ντεπόζιτο στο κύλινδρο αέρα. Η κίνηση του εμβόλου έχει σαν αποτέλεσμα να ανοίξει ή να κλείσει η δίφυλλη πόρτα του λεωφορείου. Το έμβολο μπορεί να σταματήσει κάθε στιγμή, σε περίπτωση που κάποιος επιβάτης εγκλωβιστεί . Το σύστημα είναι ασφαλές γιατί δεν εξασκεί .μεγάλες δυνάμεις .

Εφαρμογή ΥΣΕ Τηλεσκοπικό ανυψωτικό μηχάνημα μεταφοράς, τακτοποίησης φορτίων σε μεγάλα ύψη Στο πετρελαιοκίνητο αυτό μηχάνημα η υδραυλική διάταξη αποτελείται από την κεντρική υδραυλική αντλία που διοχετεύει λάδι κάτω από πίεση στο σύστημα διεύθυνσης, πέδησης, κύλισης, μετάδοσης κίνησης κτλ. Το λάδι διοχετεύεται μέσα στις υδραυλικές σωληνώσεις, κυλίνδρους (τηλεσκοπικού τύπου), βαλβίδες, υδραυλικά μοτέρ (κινητήρες) κτλ. Επιτυγχάνουμε ομαλή γρήγορη και ακριβής κίνηση των βραχιόνων, εμβόλων, έλεγχο κίνησης ταχύτητας των τροχών στα πόδια και στην «παλάμη» του χρήστη

Εφαρμογή ΥΣΕ Yδραυλικός γρύλος - Πύργος του Άιφελ Ο πύργος του Άιφελ(1887-1889) είναι ένας πανύψηλος μεταλλικός πύργος. Είναι ύψους 324 μέτρων, και βάρους 10100 τόνους. Για την κατασκευή του είχαν χρησιμοποίηση τεράστιους υδραυλικούς γρύλους γεμάτους νερό. Με τη βοήθεια αυτών κρατούσαν τις μεταλλικές κολώνες της βάσης του πύργου όρθια προς τα πάνω. Κάτω αριστερά χειροκίνητος υδραυλικός γρύλος ανύψωσης οχήματος.

Μέτρα ασφάλειας σε πρακτική άσκηση στα πνευματικά στο εργαστήριο Μέτρα ασφάλειας σε πρακτική άσκηση στα πνευματικά στο εργαστήριο Ελαχιστοποιούμε τον κίνδυνο υπερπίεσης. Πάντοτε τοποθετούμε ρυθμιστή πίεσης. Σωλήνες παροχής αέρα που δεν είναι τοποθετημένα σωστά οδηγούν σε δυσλειτουργία στο κύκλωμα και κινδύνους. Δεν προσπαθούμε να ξεσφίξουμε σωλήνες αέρα υπό πίεση. Οι σωλήνες αέρα δεν πρέπει να κάμπτονται. Οι αιχμηρές κάμψεις μπορεί να προκαλέσουν πρόωρη βλάβη. Συνδέουμε όλα τα εξαρτήματα στο κύκλωμα, προτού ανοίξουμε την τροφοδοσία. Μακριά τα χέρια από τα κινούμενα μέρη κυρίως των εμβόλων. Πρέπει να γνωρίζουμε που είναι το κουτί Πρώτων Βοηθειών. Μετά το πέρας της εργασίας συγυρίζουμε όλα τα εξαρτήματα και καθαρίζουμε το πάγκο εργασίας.

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ J. Pippenger “ Hydraulic valves and controls “ Marcel Dekker INC New York 1994 F.S. chulz – Diere « Πρακτική Πνευματικών συστημάτων Ελέγχου» Mετάφραση : Μ Βούλγαρη εκδόσεις ΕΤΕ, Αθήνα 1994 Γ.Βελισσάρης « Πνευματικά συστήματα εκδόσεις ΙΩΝ Αθήνα 1992 Εκπεδευτικό βιβλίο , FESTO DIDACTIC « Θεμελειώδεις αρχές της Μηχανικής τωΠνε υματικών ελέγχων « 2000 Εκδοση FESTO DIDACTIC « Εισαγωγή στα πνευματικά « 4紨εκδοση Αθήνα 2000 St. Michael Elonka “ Standard Industrial Hydraulic “ Mc Graw–Hill Book Company – New York 1977 Tom C. Frankenfield , Using industrial Hydraulics, 2nd ed.,1984

ΤΕΛΟΣ!!! Ευχαριστώ, Κυριάκου Κωνσταντίνος