1. HIDRAULIKA I PNEUMATIKA Tehnički fakultet Sveučilišta u Rijeci ZAVOD ZA KONSTRUIRANJE U STROJARSTVU Autor: Izv. prof. dr. sc. Dubravka Siminiati

2. TJEDAN DATUM P/V SADRŽAJ 1. 25.02.2008. 4 Uvod, zakoni hidromehanike, radne tekućine, strojevi, pitanja 26.02.2008. 3 Strojevi, pitanja, zadatak za seminar 2. 03.03.2008. 4 Regulacijski uređaji, pitanja 04.03.2008. 3 Prezentacija sem.rada, e-learning 3. 10.03.2008. 4 Pomoćni uređaji, hidrostatski mjenjači, parcijalni ispit 11.03.2008. 3 Laboratorijske vježbe (12-13:30) 4. 17.03.2008. 4 Uvod, priprema zraka, zadaci, pitanja, zadatak za seminar 18.03.2008. 3 Aktuatori, pneumo-hidraulika, pitanja, prezentacija seminara 5. 24.03.2008. PRAZNIK 25.03.2008. 3 Regulacijski uređaji, regulacija, primjeri, pitanja 6. 31.03.2008. 4 Logika, principi, primjeri, parcijalni ispit 01.04.2008. 3 Laboratorijske vježbe (12:15 -15)

6. HIDRAULIKA

8. Hidraulika Hidraulika je znanost koja se bavi tehničkom primjenom hidromehanike Uljna hidraulika dobila je naziv zbog primjene ulja kao medija za prijenos snage i informacija

9. Hidrostatski prijenosnici Uređaji pomoću kojih se prenosi snaga i informacije od pogonskog do radnog stroja, a rade na principima hidrostatike nazivaju se hidrostatskim prijenosnicima.

10. Proces pretvorbe energije Pogonski motor – EM ili motor s unutarnjim izgaranjem Pumpa Hidromotor Radni stroj Mehanička energija Pretvorba mehaničke energije u energiju tlaka radne tekućine Pretvorba energije tlaka radne tekućine u mehaničku energiju Mehanička energija

11. POGONSKI STROJ PUMPA AKTUATOR – HIDROMOTOR RADNI STROJ Glavni elementi hidrostatskog sustava prijenosa snage

12. MEHANIČKA VEZA S POGONSKIM MOTOROM CJEVOVOD ZA SPAJANJE PUMPE I HIDROMOTORA MEHANIČKA VEZA S RADNIM STROJEM

13. Simbolični prikaz hidrostatskog sustava POGONSKI MOTOR PUMPA AKTUATOR - HIDROMOTOR RADNI STROJ MEHANIČKA VEZA HIDRAULIČKA VEZA MEHANIČKA VEZA

15. Primjeri primjene kod mobilnih sustava Upravljanje zakrilcima i kormilom za kontrolu smjera letenja na avionima

16. Poklopci na grotlima Rampa na trajektu Servisna dizalica Vitla

17. Hidraulika na građevinskim strojevima i vozilima

18. Primjeri primjene u stacionarnim sustavima Stroj za brizganje plastike Hidraulička preša Obradni centar

22. Osnovni zakoni hidrostatike i hidrodinamike

23. Koliko je puta površina manjeg klipa veća od površine većeg klipa , toliko će puta biti povećanje sile F 2 u odnosu na silu F 1 . Pascalov zakon Blaise Pascal ( 1623 – 1662 )

24. Princip rada hidrauličke preše je i osnovni princip rada hidrostatskog prijenosnika snage.

25. Jednadžba kontinuiteta- zakon o održanju mase Maseni protoci kroz presjeke A 1 i A 2 : Uz nepromijenjenu gustoću: Tekućina se ubrzava u smjeru suženja cijevi odnosno smanjuje joj se brzina u smjeru proširenja cijevi.

26. Bernoullijeva jednadžba – zakon o održanju energije Općeniti oblik jednadžbe ENERGIJA HIDROSTATIČKOG TLAKA KINETIČKA ENERGIJA ENERGIJA POLOŽAJA Energija položaja se može u hidrostatskim sustavima zanemariti, pa zakon o održanju energije za takve sustave glasi: Daniel Bernoulli (1700 -1782)

27. Vrste strujanja u cijevima i prolazima Prilikom strujanja realne tekućine pojavljuje se trenje , kako u samoj tekućini tako i između stijenki i tekućine. Gubici nastali strujanjem realne tekućine kroz cijevi i prolaze u hidrostatskim uređajima, izražavaju se u obliku pada (gubitka) tlaka . U hidrauličkim instalacijama i cjevovodima strujanje može biti ili laminarno ili turbulentno.

28. Laminarno strujanje Kod laminarnog strujanja tekućina se kreće u slojevima okomito na smjer strujanja . Zbog toga je takvo strujanje i dobilo naziv slojevito strujanje ( lat. lamina = sloj). Dakle, strujnice su paralelne s osi cijevi.

29. Turbulentno strujanje Oblik strujanja fluida kod kojeg se dijelovi fluida gibaju nepravilno s neujednačenim lokalnim brzinama.

30. Opis strujanja omogućava Poiseuilloeov zakon ali samo za uvjete laminarnog strujanja . Kod neke kritične brzine strujanja, strujanje će postati turbulentno , koje je karakterizirano kaotičnim gibanjem. Turbulencije povećavaju otpore .

31. Kod strujanja u uljno hidrauličkim pogonima zbog pulzacija u strujanju te lokalnog smanjenja viskoznosti, granica prijelaza iz laminarnog u turbulentno strujanje je u granicama Re = 1900 … 3000. Reynoldsov broj Osborne Reynolds ( 1842 – 1912)

32. Gubici strujanja u cijevima i prolazima Koeficijent gubitaka Za laminarno strujanje Za turbulentno strujanje Lokalni gubici tlaka faktor lokalnih otpora

33. Gubici curenja u rasporima Raspora ima u svim hidrostatskim uređajima i od velikog su značaja za funkcioniranje uređaja. Dužina i širina raspora obično su preko 5 mm , dok je njihova visina između 5 i 20  m . Zbog takvih dimenzija, strujanje je u rasporima laminarno, tj. Reynoldsova značajka ima malu vrijednost .

34. Ravni raspor Koncentrični raspor Ekscentrični raspor Gubici curenja rastu s trećom potencijom veličine raspora

35. Tlačni udar – hidraulički udar Tlačni udar nastaje uslijed nagle promjena tlaka u instalaciji zbog brze promjene brzine strujanja , izazvane naglim zatvaranjem ili otvaranjem protoka ulja.

37. Mjere za spriječavanje tlačnog udara u hidrostatskim sustavima : ugradnja akumulatora neposredno prije ventila za zatvaranje.

38. Kavitacija Kavitacija je pojava stvaranja šupljina unutar toka radnog medija. Ako na nekom mjestu strujnog toka dođe do smanjenja apsolutnog tlaka (suženje presjeka), tako da tlak padne do tlaka zasićenja tekućine (kod zadane temperature), tekućina će početi isparavati pa će se pojaviti šupljine ispunjene parama , koja struja nosi sa sobom.

39. Kada mjehurići dođu u područje manje brzine tj. većeg tlaka , oni će implodirati (stisnuti se). Pri tome nastaju veliki udarci. Dogodi li se to u blizini stijenke čvrstog materijala, nastaje njegovo razaranje ( kavitacijska korozija ).

40. Zato je važno na kritičnim mjestima voditi računa o apsolutnom tlaku ( npr. na spoju usisnog voda i pumpe).