Ślusarz_722[03].Z3.03

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

2. Wymagania wstępne

3. Cele kształcenia

4. Materiał nauczania

4.1. Elementy instalacji hydraulicznej

4.1.1. Materiał nauczania

4.1.2. Pytania sprawdzające

4.1.3. Ćwiczenia

4.1.4. Sprawdzian postępów

4.2. Budowa i działanie pomp hydraulicznych

4.2.1. Materiał nauczania

4.2.2. Pytania sprawdzające

4.2.3. Ćwiczenia

4.2.4. Sprawdzian postępów

4.3. Napędy hydrauliczne

4.3.1. Materiał nauczania

4.3.2. Pytania sprawdzające

4.3.3. Ćwiczenia

4.3.4. Sprawdzian postępów

4.4. Naprawa i regeneracja pomp i silników hydraulicznych

4.4.1. Materiał nauczania

4.4.2. Pytania sprawdzające

4.4.3. Ćwiczenia

4.4.4. Sprawdzian postępów

5. Sprawdzian osiągnięć

6. Literatura

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1. WPROWADZENIE

Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy z zakresu montażu i naprawy

urządzeń i instalacji hydraulicznych.

W poradniku zamieszczono:

−

wymagania wstępne, wykaz umiejętności, jakie powinieneś mieć już ukształtowane abyś
bez problemów m6ógł korzystać z poradnika,

−

cele kształcenia, wykaz umiejętności, jakie ukształtujesz podczas pracy z poradnikiem,

−

materiał nauczania, tj. wiadomości teoretyczne niezbędne do opanowania treści jednostki
modułowej,

−

zestaw pytań przydatny do sprawdzenia, czy już opanowałeś podane treści,

−

ćwiczenia, które pomogą Ci zweryfikować wiadomości teoretyczne oraz ukształtować
umiejętności praktyczne,

−

sprawdzian osiągnięć, przykładowy zestaw zadań testowych – pozytywny wynik
sprawdzianu potwierdzi, że dobrze pracowałeś podczas lekcji i że nabyłeś niezbędną
wiedzę z zakresu tej jednostki modułowej,

−

literaturę uzupełniającą.
Poradnik ten ma być przewodnikiem, który wprowadzi Cię w tematykę jednostki

modułowej oraz określi jej zakres i wskaże szczegółowe treści, z którymi powinieneś się
zapoznać. Poradnik nie zastępuje podręczników, katalogów i specjalistycznej literatury.

Materiał nauczania został podzielony na części, które ułatwią Ci stopniowe zdobywanie

nowych wiadomości i umiejętności związanych z zakresem tematycznym niniejszego
poradnika. Kolejno zostały zaprezentowane:

−

elementy sterujące i regulacyjne,

−

elementy napędowe,

−

hydrauliczne układy wykonawcze

−

metody diagnozowania stanu elementów instalacji hydraulicznej oraz ich naprawy
i regeneracji.
Przykładowe ćwiczenia pozwolą Ci zrozumieć i przyswoić wiedzę w praktyce. Na końcu

każdego rozdziału znajdują się pytania sprawdzające. Pozwolą Ci one zweryfikować wiedzę.
Jeżeli okaże się, że czegoś jeszcze nie pamiętasz lub nie rozumiesz, zawsze możesz wrócić do
rozdziału „Materiał nauczania” i tam znaleźć odpowiedź na pytania, które sprawiły Ci kłopot.

Przykładowy sprawdzian osiągnięć może okazać się świetnym treningiem przed

zaplanowanym przez nauczyciela sprawdzianem, i pozwoli Ci sprawdzić Twoje umiejętności
z zakresu tej jednostki modułowej. W razie jakichkolwiek wątpliwości zwróć się o pomoc do
nauczyciela.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

722[03].Z3

Technologie napraw

722[03].Z3.01

Rozróżnianie

procesów

eksploatacyjnych

maszyn i urządzeń

722[03].Z3.02

Naprawa części

maszyn

i mechanizmów

722[03].Z3.03

Naprawa

mechanizmów

hydraulicznych

722[03].Z3.04

Naprawa sprzętu

powszechnego

użytku

Schemat układu jednostek modułowych

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej uczeń powinien umieć:

−

stosować podręczny sprzęt oraz środki gaśnicze zgodnie z zasadami ochrony
przeciwpożarowej,

−

wykonywać pomiary warsztatowe,

−

wyszukiwać informacji Polskich Normach

−

korzystać z rysunków technicznych,

−

rozpoznawać materiały konstrukcyjne, narzędziowe i eksploatacyjne,

−

rozpoznawać elementy maszyn i mechanizmów,

−

interpretować dokumentację techniczną,

−

korzystać z różnych źródeł informacji.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

−

sklasyfikować pompy, wyjaśnić zasadę działania i określić zastosowanie pomp
wyporowych i przepływowych,

−

scharakteryzować budowę podstawowych elementów pompy,

−

wyjaśnić budowę, zasadę działania i określić zastosowanie napędów hydraulicznych,

−

rozróżnić rodzaje pomp hydraulicznych,

−

określić parametry charakteryzujące pompy,

−

wyjaśnić budowę i zasadę pracy tłokowego silnika hydraulicznego,

−

wyjaśnić budowę napędu hydraulicznego oraz określić wady i zalety układów
hydraulicznych,

−

wyjaśnić budowę poszczególnych typów zaworów,

−

rozróżnić urządzenia pomocnicze napędów hydraulicznych,

−

rozpoznać na schematach elementy napędów hydraulicznych,

−

zorganizować zgodnie z przepisami bhp stanowisko do demontażu i montażu pomp,

−

ustalić zakres i kolejność demontażu i montażu pompy na podstawie dokumentacji
technicznej,

−

dokonać demontażu pompy, silnika hydraulicznego, elementów regulujących
i sterujących,

−

określić rzeczywisty stopień zużycia oraz dobrać metodę regeneracji zużytych części
pomp i silników hydraulicznych,

−

wykonać montaż napędów hydraulicznych po naprawie, dokonać ich regulacji oraz
uruchomić,

−

przeprowadzić odbiór montażu według warunków technicznych i technologicznych
określonych w Dokumentacji Techniczno-Ruchowej.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1. Elementy instalacji hydraulicznej

4.1.1. Materiał nauczania

Napędy hydrostatyczne znalazły bardzo szerokie zastosowanie niemal we wszystkich

typach  współczesnych  maszyn  i mechanizmów.  Układy  hydrauliczne  stosuje  się  zwykle  do
zasilania silników wysuwnych (siłowników) lub silników obrotowych. Do zasilania układów
hydraulicznych  służą  pompy.  Energię  z pompy  przenosi  ciecz,  która  przepływa  przez
elementy  układu  hydraulicznego.  W części  przygotowującej  czynnik  roboczy  możemy
znaleźć  zestawy  filtrów,  akumulatory  hydrauliczne,  zawory  bezpieczeństwa.  W części
sterującej  znajdziemy  zawory  sterujące  i rozdzielacze.  W części  wykonawczej  znajdziemy
siłowniki wysuwne oraz wahliwe bądź obrotowe silniki hydrauliczne.

Do łączenia wszystkich elementów hydraulicznych stosuje się przewody hydrauliczne

(węże  giętkie  lub  rurki  metalowe).  Przewody  te  muszą  być  wykonane  z odpowiednio
dobranych  materiałów,  które  nie  powinny  wchodzić  w reakcję  z czynnikiem  roboczym.
Dodatkowo  przewody  hydrauliczne  powinny  posiadać  odpowiednio grube  ścianki,  by  nawet
największe  ciśnienie  nie  doprowadzało do odkształceń przewodów oraz ich pęknięć.  W celu
wzmocnienia  węże  elastyczne  umieszcza  się  w oplocie  z włókien  sztucznych  lub  też
w pancerzach stalowych.

Na końcach węży hydraulicznych zaciska się końcówki gwintowe, za pomocą których

podłącza się te przewody do elementów funkcyjnych. W przypadku, gdy zachodzi potrzeba
łączenia przewodów ze sobą, należy użyć łączników.

Budując układy tymczasowe, często stosuje się przewody zakończone szybkozłączami.

Szybkozłącza  te  umożliwiają  szybkie  łączenie  przewodów  do  podzespołów  hydraulicznych
bez  użycia  specjalnych  narzędzi.  W trakcie  odpinania  przewodów  zakończonych
szybkozłączami od elementów funkcyjnych (tj. rozłączania) kulka wewnętrzna  szybkozłącza
zamyka wnętrze przewodu i eliminuje wypływ oleju z jego środka.

Budowa poszczególnych typów zaworów

Elementy sterujące na ogół zamontowane są pomiędzy pompą a silnikiem hydraulicznym

i spełniają następujące funkcje:

−

uruchomienie, zatrzymanie i zmiana kierunku ruchu silnika lub siłownika,

−

sterowanie natężeniem przepływu, a więc najczęściej sterowanie prędkością rozwijaną
przez silnik lub siłownik,

−

sterowanie ciśnieniem, a więc najczęściej sterowanie rozwijanym momentem obrotowym
lub siłą,

−

zabezpieczenie układu przed przeciążeniem technologicznym lub bezwładnościowym,

−

blokada położenia obciążonego silnika lub siłownika,

−

synchronizacja ruchów kilku silników obciążonych w zróżnicowany sposób i zasilanych
z jednego źródła.

Ze względu na spełniane funkcje, elementy sterujące dzieli się na następujące

podstawowe grupy:

−

sterujące kierunkiem przepływu (zawory odcinające, zwrotne, rozdzielacze),

−

sterujące ciśnieniem (zawory bezpieczeństwa, reduktory ciśnienia),

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

sterujące natężeniem przepływu (zawory regulacyjne),

−

wielofunkcyjne,

−

sterujące kierunkiem i natężeniem przepływu.

Elementy sterujące przepływem – zawory regulacyjne

Zadaniem zaworów odcinających jest umożliwienie swobodnego przepływu cieczy przez

przewód  lub  szczelne  jego  zamknięcie.  W przypadku  ręcznego  sterowania  otwieraniem  lub
zamykaniem,  najkorzystniejszy  jest zawór kulowy pokazany  na rysunku 1a, dostosowany do
bezpośredniego  przyłączenia  przewodów  (montaż  przewodowy).  Za  pomocą  dźwigni
4 należy obrócić kulę 2 o 90

, co spowoduje zamknięcie przewodu, w który wbudowany jest

zawór. Zawory kulowe są bardzo rozpowszechnione ze względu na szczelność, małe wymiary
i duży przekrój w stanie otwartym. W przypadku innego sposobu sterowania, np. zdalnego,
rolę zaworu odcinającego może pełnić rozdzielacz dwudrogowy dwupołożeniowy.

Rys. 1. Budowa i symbol zaworu odcinającego kulowego: a) budowa: 1 – korpus, 2 – kula, 3 – podparcie

i uszczelnienie kuli, 4 – dźwignia; b) symbol zaworu [6]

Na rysunku 1b) pokazano symbol graficzny zaworu odcinającego. Symbol ten w zasadzie

nic nie mówi o stanie, w jakim zawór się znajduje (otwarty, zamknięty). Stan ten powinien
być podany w dodatkowym opisie układu. Najczęściej, na schematach przyjmuje się, że
zawór jest zamknięty.

Zawory zwrotne

Zadaniem zaworów zwrotnych jest umożliwienie swobodnego przepływu cieczy

w jednym  kierunku  i samoczynne  odcięcie  przepływu  w kierunku  przeciwnym.  Zawory
zwrotne  budowane  są  w następujących  odmianach  konstrukcyjno-funkcjonalnych:  zawory
niesterowane,  sterowane  pojedyncze,  bez  odprowadzenia  przecieków,  z odprowadzeniem
przecieków oraz zawory sterowane podwójne.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 2. Schemat zaworu zwrotnego: 1 – korpus, 2 – grzybek, 3 – sprężyna,

4 – gniazdo, A, B – przyłącza [6]

Na rysunku 2 przedstawiono schemat zaworu zwrotnego, dostosowanego do montażu

przewodowego.  Podanie  cieczy  o  odpowiednim  ciśnieniu  do  przyłącza  A  powoduje
odsunięcie  grzybka  2  od  gniazda  4  i przepływ  cieczy  przyłączem  B  do  dalszych  elementów
układu  hydraulicznego.  Podanie  cieczy  do  przyłącza  B  powoduje  tylko  zwiększony  docisk
grzybka 2 do gniazda 4, więc przepływ cieczy jest niemożliwy. Sprężyna 3 jest dobierana tak,
aby  zawór  otwierał  się  przy  stosunkowo  niedużym  ciśnieniu.  Najczęściej  ciśnienie  otwarcia
wynosi  0,05÷0,5  MPa,  gdyż  zawór  nie  powinien  powodować  zbyt  dużych  strat
energetycznych.

Otwory przyłączeniowe mogą być także wyprowadzone na jedną powierzchnię do

połączenia zaworu z blokiem elementów sterujących (montaż płytowy).

Zawory zwrotne sterowane pojedyncze bez odprowadzenia przecieków

Zawory zwrotne sterowane − w porównaniu z zaworami zwykłymi − umożliwiają

dodatkowo przepływ cieczy w kierunku przeciwnym do normalnego. Wymuszone otwarcie
drogi dla tego przepływu następuje pod wpływem ciśnieniowego sygnału sterującego.

Na rysunku 3 pokazano schemat zaworu dostosowanego do montażu płytowego. Zasadę

działania zaworu przedstawimy dla dwóch sytuacji związanych z ciśnieniowym sygnałem
sterującym:

−

w przyłączu X nie ma sygnału ciśnieniowego,

−

w przyłączu X jest sygnał ciśnieniowy o odpowiedniej wartości.
Jeżeli w przyłączu X nie ma sygnału ciśnieniowego, to zawór działa w konwencjonalny

sposób, czyli:

−

otwiera się przy podaniu cieczy do przyłącza A,

−

pozostaje zamknięty przy podaniu cieczy do przyłącza B.
Jeżeli w przyłączu X wystąpi sygnał ciśnieniowy, to za pomocą tłoczka 4 grzybek

1 zostanie odsunięty od gniazda. Zatem w wymuszony sposób zostanie otwarta droga
przepływu z B do A.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 3. Schemat zaworu zwrotnego sterowanego, pojedynczego, bez odprowadzenia przecieków: 1 – grzybek,

3 – sprężyna, 4 – tłoczek sterujący, K1, K2 – komory tłoczka sterującego, A, B – przyłącza robocze,
X – przyłącze ciśnienia sterującego. [6]

W rozpatrywanym rozwiązaniu konstrukcyjnym komora K2 połączona jest z przyłączem

A, zatem z uwagi na poprawność działania zaworu ciśnienie w przyłączu A nie może być zbyt
duże. Omawiany zawór jest zaworem jednostopniowym, co oznacza, że tłoczek działa od razu
na grzybek 1. W związku z tym w początkowym momencie wymuszonego otwierania zaworu
tłoczek 4 musi rozwinąć stosunkowo dużą siłę. Symbole graficzne najczęściej stosowanych
zaworów zwrotnych przedstawione w tabeli 1.

Tabela 1. Symbole graficzne zaworów zwrotnych

Symbol graficzny

Nazwa i opis zaworu

Zawór zwykły bez sprężyny, praca w dowolnym położeniu

Zawór zwykły ze sprężyną, praca w dowolnym położeniu

Zawór sterowany pojedynczy bez odprowadzenia przecieków

Zawór sterowany pojedynczy z odprowadzeniem przecieków

Rozdzielacze

Zadaniem rozdzielaczy − nazywanych niekiedy zaworami rozdzielającymi − jest

doprowadzenie  i odprowadzenie  cieczy  z gałęzi  układu  hydraulicznego,  sterowanie  odbywa
się  sygnałem  zewnętrznym.  Najczęściej  rozdzielacz  służy  do  połączenia  silnika
hydraulicznego  lub  siłownika  z pompą  i zbiornikiem, a więc do sterowania pracą silnika  lub
siłownika.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rozdzielacze można klasyfikować na podstawie różnych kryteriów. Najczęściej bierze

się pod uwagę następujące kryteria:

Ze względu na stosowane rozwiązania konstrukcyjne wyróżniamy trzy grupy

rozdzielaczy:

−

suwakowe,

−

zaworowe,

−

obrotowe.
Ze względu na liczbę dróg czyli sumaryczną liczbę przyłączy roboczych wśród

rozdzielaczy rozróżniamy:

−

dwudrogowe,

−

trójdrogowe,

−

czterodrogowe,

−

wielodrogowe.
Ze względu na liczbę położeń i różnorodnych połączeń, jaką rozdzielacz jest w stanie

zrealizować rozróżniamy rozdzielacze:

−

dwupołożeniowe, realizujące dwa warianty połączeń,

−

trójpołożeniowe, realizujące trzy warianty połączeń,

−

wielopołożeniowe, realizujące wiele wariantów połączeń.
Ze względu na wzmacnianie sygnału sterującego pracą rozdzielaczy wyróżniamy:

−

jednostopniowe, pracujące bez wzmacniania sygnału,

−

dwustopniowe i wielostopniowe, pracujące ze wzmacnianiem sygnału.
Ze względu na charakter fizyczny sygnału sterującego rozróżniamy rozdzielacze

sterowane: mechanicznie, hydraulicznie, pneumatycznie i elektrycznie.

Rozdzielacze suwakowe

Rozdzielacze suwakowe znalazły największe zastosowanie praktyczne wśród innych

konstrukcji  tego typu.  Każdy  rozdzielacz  suwakowy składa  się  z dwóch zasadniczych  części
pokazanych na rysunku 4 (z pominięciem sterowania): suwaka 1 współpracującego z tuleją 2,
mającą  wewnątrz  kilka  podtoczeń  3  (kanałów  pierścieniowych),  znajdujących  się  w pewnej
odległości  od  siebie.  Podtoczenia  3  zaopatrzone  są  w przyłącza,  czyli  otwory  do  połączenia
rozdzielacza  z układem  hydraulicznym.  Przesuwanie  suwaka  1  w tulei  2  powoduje  zmiany
schematu  połączeń  między  przyłączami  P,  T,  A,  B.  Przedstawiony  rozdzielacz  może
realizować trzy warianty (schematy) połączeń, mianowicie:

−

w położeniu I występują połączenia P→A i B→T,

−

w położeniu II (środkowym) wszystkie połączenia są odcięte od siebie,

−

w położeniu III występują połączenia P→B i A→T.
Jest to zatem rozdzielacz trójpołożeniowy, czterodrogowy − otwory T są zwykle ze sobą

połączone i wyprowadzone na zewnątrz jako jeden otwór. Fragment symbolu graficznego
rozdzielacza zawiera trzy kratki „sklejone” ze sobą, przy czym ich liczba odpowiada liczbie

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 4. Zasada działania rozdzielacza suwakowego, czterodrogowego, trójpołożeniowego: a) szkic rozwiązania

konstrukcyjnego i zasada działania, b) fragment symbolu graficznego, 1 – dwutłoczkowy suwak,
2 – tuleja, 3 – kanał pierścieniowy [6]

położeń suwaka 1. W każdej kratce, narysowany jest schemat połączeń między drogami P, T,
A, B realizowany w danym położeniu suwaka 1.

Rys. 5. Schemat rozdzielacza czterodrogowego trójpołożeniowego, sterowanego mechanicznie: 1 – korpus,

2 – kanał pierścieniowy, 3 – krawędź sterująca, 4 – suwak, 5, 6 – sprężyny centrujące, 7 – dźwignia,
P – przyłącze do pompy, T – przyłącze do zbiornika, A, B – przyłącza do odbiornika [6]

Na rysunku 5 pokazano przykład schematu rozdzielacza jednostopniowego,

czterodrogowego,  trójpołożeniowego,  sterowanego  mechanicznie  (dźwignią  ręczną),
dostosowanego do montażu płytowego. Przy braku oddziaływania na dźwignię 7 suwak 4 pod
działaniem sprężyn 5  i 6 zajmuje środkowe położenie, W tym położeniu suwaka 4 wszystkie
przyłącza  P,  T,  A,  B  są  odcięte  od  siebie,  Wychylenie  dźwigni  7  w prawo  powoduje
przesunięcie  suwaka  4  w lewo  i realizację  połączeń  P→A  i B→T.  Wychylenie  dźwigni  7
w lewo powoduje zrealizowanie przeciwnego schematu połączeń, czyli P→B i A→T.

Rozdzielacze często noszą skrótowe oznaczenie np. 3/2, gdzie pierwsze oznaczenie to

liczba dróg (przyłączy roboczych), a drugie – liczba położeń suwaka. W rozpatrywanym
przykładzie będzie to oznaczenie 4/3. W tabeli 3 przedstawiono podstawowe symbole
rozdzielaczy jednostopniowych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Najbardziej rozpowszechnione są rozdzielacze suwakowe sterowane ręcznie, jednak

można spotkać rozdzielacze sterowane elektrycznie. W takich urządzeniach zamiast dźwigni
ręcznej do przesuwania suwaka rozdzielacza wykorzystywać będziemy elektromagnesy.

Możemy spotkać elektromagnesy zasilane:

−

prądem stałym,

−

prądem zmiennym.
Ze względu na kontakt elektromagnesów z olejem rozróżniamy:

−

elektromagnesy suche.

−

elektromagnesy mokre.
W tabeli 2 przedstawiono symbole graficzne najczęściej spotykanych sterowań

rozdzielaczy hydraulicznych.

Elektromagnesy prądu stałego charakteryzują się większą trwałością 40÷50 milionów

cykli i miękkością przesterowania. Ponadto nie przepalają się, gdy zwora nie przesunie się do
końca, a cewka pozostanie pod prądem. Mogą pracować w temperaturze nawet do 150

i wytrzymują  dużą  częstotliwość  przesterowań  15000/godz.  Elektromagnesy  prądu
zmiennego charakteryzują się krótszym czasem przesterowania 8÷15ms, mniejszą trwałością
8 ÷ 15  milionów  cykli,  mniejszą  częstotliwością  przełączeń  7200/godz.  Elektromagnesami
suchymi  nazywamy  takie  elektromagnesy,  których  cewki  i zwora  chłodzone  są  powietrzem.
Są one prostsze konstrukcyjnie i o 20 ÷ 30% tańsze. Mają jednak następujące wady:

−

muszą być oddzielone od suwaka uszczelnieniem stykowym, pogarszającym warunki
pracy (opory ruchu) i stwarzającym niebezpieczeństwo przecieków,

−

nie mogą być stosowane w maszynach pracujących na wolnym powietrzu i w wilgoci.
Elektromagnesami mokrymi nazywamy takie elektromagnesy, których cewki i zwora

chłodzone są olejem. Elektromagnesy mokre są lepiej smarowane i szczelnie oddzielone od
wpływów atmosferycznych, a więc bardziej trwałe.

Obydwa rodzaje elektromagnesów, suche i mokre, wykonywane są na prąd stały

i zmienny na zróżnicowane napięcia np. 24 V, 220 V, 380 V. W ostatnich czasach
użytkownicy ze względu na bezpieczeństwo preferują napięcie 24 V.

Tabela 2. Symbole graficzne sterowań rozdzielaczy

Symbol graficzny

Nazwa i opis sterowania

symbol ogólny

Sterowanie siłą mięśni – dźwignia

Sterowanie siłą mięśni – przycisk wciskany

Sterowanie siłą mięśni – przycisk wyciągany

Sterowanie siłą mięśni – przycisk obrotowy

Sterowanie mechaniczne – popychacz

Sterowanie mechaniczne – sprężyna

Sterowanie mechaniczne – rolka

Zatrzask dwupozycyjny (zapadka)

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Sterowanie hydrauliczne – przez wzrost ciśnienia

Sterowanie hydrauliczne – przez spadek ciśnienia

Sterowanie hydrauliczne – pośrednie (elementem

pomocniczym) przez wzrost ciśnienia

Pośrednie (elementem pomocniczym) przez spadek ciśnienia

Sterowanie elektryczne – jedna cewka o stałej

charakterystyce

Sterowanie elektryczne – dwie cewki o stałej

charakterystyce, działające w przeciwnych kierunkach

Pomocniczy silnik elektryczny

Tabela 3. Symbole graficzne rozdzielaczy jednostopniowych

Symbol graficzny

Nazwa i opis rozdzielacza

3/2, zaworowy,

3/2, zaworowy

4/2, sterowany dźwignią, ustalany sprężyną

4/2, sterowany elektromagnesem, ustalany sprężyną

4/2, sterowany elektromagnesami, impulsowy

4/2, sterowany elektromagnesami,

impulsowy, z przyciskami awaryjnymi,

Elementy sterujące ciśnieniem

Zadaniem elementów sterujących ciśnieniem, nazywanych skrótowo zaworami

ciśnieniowymi – jest zmiana wartości ciśnienia w układzie lub jego części. Zazwyczaj jest to
ustalanie określonej wartości ciśnienia lub ograniczenia maksymalnej jego wartości. Zawory
ciśnieniowe klasyfikuje się na podstawie następujących kryteriów:

Ze względu na konstrukcję organu zamykającego wyróżniamy:

−

zawory wzniosowe,

−

zawory suwakowe.
Ze względu na wzmacnianie mocy sygnału powodującego zadziałanie zaworu

wyróżniamy:

−

zawory jednostopniowe, pracujące bez wzmacniania mocy sygnału, nazywane inaczej
zaworami bezpośredniego działania,

−

zawory dwustopniowe, pracujące ze wzmacnianiem mocy sygnału, nazywane inaczej
zaworami pośredniego działania.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ze względu na pochodzenie sygnału sterującego wyróżniamy:

−

zawory sterowane sygnałem wewnętrznym, czyli pobieranym z bezpośredniego otoczenia
zaworu,

−

zawory sterowane sygnałem zewnętrznym, czyli pobieranym z innej gałęzi lub z innego
układu hydrostatycznego.
Ze względu na funkcję spełnianą w układzie rozróżniamy:

−

zawory maksymalne (np. zawory bezpieczeństwa),

−

zawory redukcyjne (np. reduktory ciśnienia),

−

zawory przełączające.
Podstawowym zadaniem zaworów maksymalnych jest zabezpieczenie układu

hydraulicznego lub jego części przed wzrostem ciśnienia ponad dopuszczalną wartość.
Ze względu na charakter pracy spotykamy dwie odmiany funkcjonalne zaworów
maksymalnych:

−

zawory bezpieczeństwa,

−

zawory przelewowe.
Zawory bezpieczeństwa pełnią typową funkcję zabezpieczającą, przy czym ich działanie

jest  sporadyczne,  czyli  występujące  podczas  nieprzewidywanego  przeciążenia  układu
hydraulicznego. Zawory przelewowe pracują w sposób ciągły, odprowadzając nadmiar cieczy
do zbiornika. Powoduje to stabilizację ciśnienia cieczy  i jednocześnie  zabezpieczenie układu
przed  przeciążeniem.  Zawory  przelewowe  występują  najczęściej  w układach  dławieniowego
sterowania prędkością silnika lub siłownika.

Zawory jednostopniowe budowane są dla natężeń przepływu dochodzących do wartości

330 dm

/min. Dla większych natężeń przepływu, dochodzących do 650 dm

/min., rozmiary

grzybka  lub  kulki  i sprężyny  wzrastają  zbyt  znacznie.  W takiej  sytuacji  stosuje  się  zawory
dwustopniowe.  W takich  zaworach  zasadniczy  człon  sterujący  (drugi  stopień)  uruchamiany
jest  dopiero  wówczas,  gdy  zadziała  zawór  wstępny  (pierwszy  stopień).  Zaletą  zaworów
dwustopniowych  są  stosunkowo  niewielkie  wymiary  gabarytowe  oraz  możliwość
dodatkowego zdalnego sterowania za pomocą rozdzielacza.

Rys. 6. Zasada działania zaworu maksymalnego,

jednostopniowego,  wzniosowego:  1  –  grzybek
2  –  sprężyna,  3  –  gniazdo,  P–A  –  przyłącze
wysokiego  ciśnienia,  T  –  przyłącze  do
zbiornika [6]

Rys. 7. Schemat

zaworu

maksymalnego,

jednostopniowego,  wzniosowego,  sterowanego
sygnałem  wewnętrznym:  1  –  blok  sterujący,
2 –  tuleja  zaworu,  3  –  sprężyna,  4  –  pokrętło,
5 –  grzybek,  6  –  gniazdo,  7  –  tłumik  drgań
grzybka [6]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Zawory redukcyjne

Zadaniem zaworów redukcyjnych jest redukcja i stabilizacja ciśnienia cieczy

opuszczającej  zawór,  a  więc  przeciwdziałanie  wahaniom  ciśnienia za  zaworem,  patrząc  od
strony zasilania.  Wahania te  mogą  być spowodowane zmiennymi  warunkami pracy  układów
zasilanych  z zaworu.  Zawory  redukcyjne  mogą  pracować  w głównych  obwodach  układów
hydraulicznych  –  służą  wtedy  najczęściej  do  stabilizacji  rozwijanej  siły  lub  momentu
obrotowego.  Mogą  także  pracować  w układach  wieloobwodowych  zasilanych  z jednego
źródła – wtedy przykładowo redukują ciśnienie panujące w obwodzie głównym do wartości
wymaganej w obwodzie pomocniczym.

Na rysunku 8 przedstawiono zasadę działania zaworu redukcyjnego, jednostopniowego,

suwakowego. Działanie zaworu opiszemy przy założeniu, że znajduje się on w stanie
równowagi, w którym:

−

wartość ciśnienia zredukowanego p

, odbieranego z przyłącza A, jest równa wartości

nastawionej za pomocą sprężyny 2,

−

przez powierzchnię przekroju przepływowego o szerokości x płynie do przyłącza A ilość
cieczy niezbędna do podtrzymania ciśnienia p

Załóżmy teraz, że warunki pracy układu zasilanego z przyłącza A spowodowały

zmniejszenie ciśnienia p

. To zmniejszone ciśnienie za pośrednictwem kanału 3 przedostaje

się do komory 4. W związku z tym zmaleje siła działająca na suwak 1 wynosząca F

= p

Ponieważ siła Fc jest mniejsza od siły F

, wywieranej przez sprężynę 2, więc suwak

1 przemieści  się  w prawo.  Zatem  wzrośnie  wartość  szerokości  x  przekroju  przepływowego
i wzrośnie  natężenie  przepływu  cieczy  podawanej  do  przyłącza  A.  Ten  wzrost  ilości
podawanej  cieczy  powinien  zlikwidować  spadek  ciśnienia  zredukowanego  p

a suwak

1 powinien powrócić do położenia równowagi.

Rys. 8. Zawór redukcyjny: a) zasada działania zaworu redukcyjnego: 1 – suwak, 2 – sprężyna, 3 – kanał

wewnętrznego ciśnieniowego sprzężenia zwrotnego, 4 – komora, P – przyłącze wysokiego ciśnienia,
A – przyłącze ciśnienia zredukowanego, p

– wysokie ciśnienie, p

– ciśnienie zredukowane,

x – szerokość przekroju przepływowego, A

– czołowa powierzchnia suwaka, b) symbol zaworu

redukcyjnego [6]

W przypadku wzrostu ciśnienia zredukowanego p

w przyłączu A działanie zaworu

przebiega w odwrotny sposób. Mianowicie: wzrasta siła F

, suwak 1 przesuwa się w lewo,

maleje szerokość przekroju przepływowego x, maleje natężenie przepływu cieczy na drodze

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

P→A. Ten spadek ilości podawanej cieczy powinien zlikwidować wzrost ciśnienia
zredukowanego p

a suwak 1 powinien powrócić do położenia równowagi.

Do utrzymywania stałego ciśnienia w układach hydraulicznych służą akumulatory

hydrauliczne wśród, których możemy wyróżnić akumulatory: hydrauliczne, membranowe
i tłokowe. W akumulatorach hydraulicznych najczęściej do wytwarzania poduszki
powietrznej stosuje się azot.

Spośród akumulatorów gazowych najczęściej stosowane są akumulatory pęcherzowe.

Przykładem tego typu konstrukcji jest akumulator pokazany na rys. 9. Butla 1 wykonana jest
ze  stali  odpornej  na  korozję.  Wewnętrzną  powierzchnię  butli  poddaje  się  bardzo  dokładnej
obróbce  gładkościowej  dla  zminimalizowania  tarcia  pęcherza  2.  Pęcherz  2  wykonany  jest
z akronitrylowego  tworzywa  sztucznego.  W górnej  części  pęcherza  2,  wtopiony  jest  korpus
zaworu  napełniania  gazem  3.  W przyłączu  cieczowym  4  znajduje  się  zawór  talerzowy  5,
utrzymywany  w górnym  położeniu  za  pomocą  sprężyny.  Zadaniem  tego  zaworu  jest
zamknięcie wylotu komory cieczowej 6 podczas całkowitego rozładowania akumulatora i tym
samym  zabezpieczenie  pęcherza  2  przed  uszkodzeniem.  Przyłącze  cieczowe  4  jest
wyposażone  w gniazdo  gwintowe  do  zamontowania  manometru  kontrolnego  –  na  rysunku
gniazdo  jest  zamknięte  zaślepką  7.  Przed  rozpoczęciem  pracy  akumulator  należy  napełnić
gazem do ciśnienia wstępnego p

Rys. 9. Akumulator pęcherzowy: 1 – butla (zbiornik

ciśnieniowy), 2 – pęcherz, 3 – zawór napełniania
gazem, 4 – przyłącze cieczowe, 5 – zawór
talerzowy, 6 – komora cieczowa, 7 – zaślepka
przyłącza manometru kontrolnego [6]

Rys. 10. Akumulator

gazowy

membranowy

skręcany:  a)  budowa,  b)  symbol
graficzny,  1  –  przyłącze  zaworu
gazowego,  2  –  zbiornik  ciśnieniowy,
2.1  – obejma, 3 – membrana, 4 – zawór
płytkowy, 5 – przyłącze cieczowe [6]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Na rys. 10 przedstawiono przykład rozwiązania akumulatora membranowego. Zbiornik

ciśnieniowy  2  tworzą  dwie  czasze  zespawane  ze  sobą  lub  skręcone  za  pomocą  obejmy  2.1.
W dolnej  czaszy  usytuowana  jest  membrana  3,  zaopatrzona  w zawór  płytkowy  4.  Zadaniem
tego  zaworu  jest  zamknięcie  wylotu  komory  cieczowej  podczas  całkowitego  rozładowania
akumulatora, czyli zabezpieczenie membrany 3 przed uszkodzeniem.

Filtry

W celu uniknięcia nadmiernego zużywania się elementów hydraulicznych należy

zabezpieczać elementy hydrauliczne przed dostaniem się do obiegu oleju zanieczyszczeń
stałych. Drobne nawet ziarenka piasku, tłoczone wraz z olejem, powodują przyśpieszone
zużywanie się uszczelnień. W tym celu w układach hydraulicznych stosuje się filtry:

−

magnetyczne – namagnesowany element przyciąga wszystkie opiłki, uniemożliwiając im
wędrowanie wraz z olejem po układzie,

−

osadnikowe – z przepływającego z małą prędkością oleju drobinki zanieczyszczeń
opadają na dół zbiornika, specjalne grodzie i zastawki uniemożliwiają podrywanie
zanieczyszczeń, gdy olej tłoczony jest z dużą prędkością,

−

siatkowe – olej przepływa przez siatki, na których pozostają cząstki o gabarytach
większych niż oczko siatki,

−

papierowe i włókniste – zatrzymują zanieczyszczenia o wielkości do kilku mikrometrów.
Należy zawsze przestrzegać zasady, by wszystkie elementy układu hydraulicznego były

przystosowane  do  pracy  przy  określonym  ciśnieniu.  Ciśnienie  nominalne  każdego  elementu
w układzie  musi  być  większe  od  najwyższego  przewidywanego  ciśnienia,  jakie  może
wystąpić  w tym  układzie.  Dobór  przekrojów  przewodów  i elementów  w układzie  należy
uzależnić  od  występujących  w układzie  maksymalnych  przepływów  oleju.  Obowiązuje
zasada – im większy przewidywany przepływ, tym większy przekrój przewodu.

Lepkość wody jest znacznie mniejsza od lepkości oleju i praktycznie nie zależy od

temperatury. Wynikające stąd mniejsze opory przepływu zwiększają łączną sprawność układu
o blisko  40%  w stosunku  do  olejowych.  Z  kolei  ściśliwość  oleju  w porównaniu  z wodą  jest
wyższa o ok. 50%, co sprawia, że układy hydrauliczne wodne są bardziej sztywne. Ponieważ
woda  może  odprowadzić  dwukrotnie  więcej  ciepła  niż  olej,  w systemach  wodnych  można
często zrezygnować z chłodzenia cieczy. Współczynnik przewodzenia ciepła przez wodę jest
pięciokrotnie wyższy  niż oleju. Przez zastosowanie wodnej technologii  hydraulicznej  można
uniknąć  dwu  bardzo  istotnych  wad  konwencjonalnych  systemów  hydrauliki  olejowej:
zanieczyszczenia  środowiska  przez  wyciekający  olej  mineralny  oraz  zagrożenia  pożarem
i wybuchem.  W układach  hydraulicznych  bardzo  rzadko  jednak  stosuje  się  jako  czynnik
wodę, gdyż wadami hydrauliki wodnej są: niedostateczne smarowanie ruchomych elementów
oraz korozja.

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jakie znasz rodzaje zaworów?
2.  Do czego służą rozdzielacze?
3.  Czym różnią się zawory jednostopniowe od dwustopniowych?
4.  Jakie funkcje realizują zawory zwrotne?
5.  Z jakich materiałów wykonuje się przewody hydrauliczne?
6.  Jakie funkcje pełnią akumulatory hydrauliczne?
7.  Jakie sterowania są spotykane w zaworach hydraulicznych?
8.  Jakiego typu urządzenia możemy znaleźć w każdym układzie hydraulicznym?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.1.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Zidentyfikuj zgromadzone zawory. Narysuj odpowiedni symbol do każdego zaworu.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) dokładnie obejrzeć zgromadzone zawory,
2) odczytać dane z tabliczek znamionowych oraz symboli umieszczonych na korpusach

i obudowach,

3)  narysować do każdego zaworu symbol graficzny oraz napisać jego nazwę,
4)  odszukać kartę katalogową danego zaworu,
5)  wskazać  cechy  charakterystyczne  na  podstawie,  których  zidentyfikowane  zostały

elementy,

6) sprawdzić na podstawie karty katalogowej trafność dopasowanych oznaczeń.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

kilka różnych zaworów (zawory: odcinające, regulacyjne, kierunkowe, bezpieczeństwa),

−

karty katalogowe zgromadzonych elementów.

Ćwiczenie 2

Dla układu przedstawionego na schemacie, dobierz odpowiedni rozdzielacz spośród

rozdzielaczy zgromadzonych w pracowni. Dokonaj identyfikacji wszystkich rozdzielaczy
oraz zidentyfikuj ich wejścia i wyjścia.

Rysunek do ćwiczenia 2

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) na podstawie symbolu określić typ rozdzielacza,
2) uzasadnić, na jakiej podstawie wykonano klasyfikację,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3)  odnaleźć właściwy rozdzielacz w pracowni,
4)  oznaczyć na schemacie (rzymskimi cyframi) wejścia i wyjścia rozdzielacza,
5)  na odnalezionym rozdzielaczu oznaczyć zgodnie z rysunkiem wejścia i wyjścia,
6)  uzasadnić oznakowanie króćców rozdzielacza.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

przybory do pisania,

−

kilka rozdzielaczy o różnej ilości wejść i różnej ilości pozycji (w tym: 5/3, 3/5 i inne).

Ćwiczenie 3

Wskazany przez nauczyciela manipulator hydrauliczny dokładnie obejrzyj, określ nazwy

elementów hydraulicznych z jakich się składa, wskaż przykładowe zastosowania i opisz
zasadę działania.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  obejrzeć dokładnie wskazane urządzenie,
2)  odczytać dane z tabliczki znamionowej, (jeżeli tokowa jest i jest czytelna),
3)  dokonać  wstępnego  demontażu  urządzenia,  zwracaj  uwagę  na  to,  z jakich  elementów

wskazane urządzenie się składa,

4) w trakcie demontażu dokładnie opisać kolejność demontowanych elementów oraz

oznakować ustawienie elementów względem siebie (zamiast notatek można robić zdjęcia,
na podstawie, których po wykonaniu ćwiczenia należy zmontować urządzenie),

5) określić funkcje realizowane przez kolejno demontowane elementy,
6) określić nazwę urządzenia i opisać zasadę działania całego urządzenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

manipulator hydrauliczny lub inne urządzenie składające się co najmniej z akumulatora
hydraulicznego, siłownika, rozdzielacza i co najmniej dwóch zaworów,

−

zestaw do demontażu wraz z kompletem narzędzi do demontażu elementów
hydraulicznych (komplet kluczy płaskich, nasadowych, kluczy nimbusowych, komplet
wkrętaków, zestaw szczypiec, w tym do pierścieni osadczych),

−

przybory do pisania.

4.1.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) zidentyfikować zawory hydrauliczne?

2) określić parametry dopuszczalne zaworów i rozdzielczy hydraulicznych?

3) wyjaśnić zasadę działania zaworów regulacyjnych?

4) wyjaśnić zasadę działania rozdzielaczy hydraulicznych?

określić parametry jakimi należy się kierować w trakcie doboru
przewodów hydraulicznych?

6) wskazać zastosowania zaworów zwrotnych?

7) wskazać rodzaje występujących filtrów oraz wyjaśnić ich zasady działania?

określić metody ochrony środowiska naturalnego przed skażeniem olejem
hydraulicznym?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2. Budowa i działanie pomp hydraulicznych

4.2.1. Materiał nauczania

Podstawowym elementem każdego układu hydraulicznego jest pompa wyporowa. Jej

zadaniem  jest  zamiana  energii  mechanicznej  dostarczonej  z zewnątrz  na  energię  ciśnienia
cieczy  roboczej.  Zasada  działania  pompy  wyporowej  polega  na  przetłaczaniu  dawek  cieczy
z przestrzeni  ssawnej  do  tłocznej  za  pomocą  elementów  wyporowych.  Wielkość  dawki
określona  jest  wymiarami  komory  wyporowej.  Warunkiem  koniecznym  działania  pomp
wyporowych  jest  szczelne  oddzielenie przestrzeni ssawnej  i tłocznej oraz  szczelność  między
komorą a elementem wyporowym.

Pompy można klasyfikować w różnorodny sposób, na przykład ze względu na: rodzaj

ruchu elementów wyporowych, możliwość zmiany wydajności, według liczby niezależnych
strumieni cieczy roboczej.

W zależności od rodzaju ruchu elementów wyporowych można pompy sklasyfikować

w następujący sposób:
1. Pompy o ruchu obrotowym elementów wyporowych (rotacyjne).

−

pompy zębate o zazębieniu zewnętrznym,

−

pompy zębate o zazębieniu wewnętrznym,

−

pompy śrubowe,

−

pompy łopatkowe z łopatkami wirującymi,

−

pompy łopatkowe z łopatkami nie wirującymi.

2. Pompy o ruchu posuwisto-zwrotnym elementów wyporowych (wielotłoczkowe).

−

pompy promieniowe z tłoczkami wirującymi,

−

pompy promieniowe z tłoczkami niewirującymi,

−

pompy osiowe z wychylnym wirnikiem,

−

pompy osiowe z wychylną tarczą.

W zależności od możliwości zmiany wydajności podczas pracy, przy stałej prędkości

obrotowej walka napędowego, możemy dokonać następującego podziału pomp:

−

pompy o stałej wydajności,

−

pompy o zmiennej (nastawialnej) wydajności.
Możliwość zmiany wydajności podczas pracy pompy związana jest z koncepcją jej

rozwiązania konstrukcyjnego i rozpatrywana jest wyłącznie przy stałej prędkości obrotowej
wałka napędowego. Tak więc pompy zębate i śrubowe budowane są wyłącznie jako jednostki
o stałej wydajności, natomiast pozostałe typy pomp mogą być budowane w obu wariantach,
a więc o stałej lub o zmiennej (nastawialnej) wydajności.

Przyjmując jako kryterium podziału liczbę niezależnych strumieni cieczy, pompy

możemy podzielić na dwie grupy:

−

pompy jednostrumieniowe,

−

pompy wielostrumieniowe.
Pompy wielostrumieniowe służą do niezależnego zasilania różnych obwodów

hydraulicznych lub do zasilania tego samego obwodu w celu uzyskania stopniowanej zmiany
prędkości roboczych silnika hydraulicznego lub siłownika. Wydajności poszczególnych sekcji
mogą być  jednakowe  lub  zróżnicowane.  Pompy  wielostrumieniowe  zestawia  się  z jednostek
zębatych,  łopatkowych  lub  wielotłoczkowych  promieniowych,  możliwe  są  także  różne
kombinacje  w zestawianiu  wymienionych  jednostek.  Charakterystyczną  cechą  pomp
wielostrumieniowych jest  ich napęd za pomocą jednego silnika i przekazywanie tego napędu
między jednostkami.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Każda pompa wyporowa ma trzy podstawowe parametry ruchowe, decydujące

o przydatności w konkretnym układzie hydraulicznym, mianowicie:

−

wydajność nominalną,

−

ciśnienie nominalne,

−

nominalne zapotrzebowanie mocy.
Wydajnością pompy nazywamy ilość cieczy roboczej dostarczonej do przewodu

tłocznego  w jednostce  czasu  i oznacza  się  zazwyczaj  w l/min..  Wydajność  teoretycznie  nie
zależy  od  ciśnienia  i wynika  jedynie  z wymiarów  geometrycznych  pompy  oraz  prędkości
obrotowej,  z jaką  jest  napędzana.  W praktyce,  wskutek  przecieków  cieczy  przez  szczeliny
między częściami  pompy, wydajność  maleje ze wzrostem  ciśnienia.  Wydajnością nominalną
nazywamy  wydajność  przy  nominalnej  prędkości  obrotowej  i nominalnym  ciśnieniu.
Wydajność pompy wyporowej można obliczyć ze wzoru

= ε

x q

x n

x η

gdzie:

– wydajność pompy, podstawową jednostką miary w układzie SI jest [m

/s],

w praktyce jest to jednostka zbyt duża i najczęściej stosuje się jednostkę
mniejszą [dm

/s],

– współczynnik nastawialności wydajności, dla pomp o stałej wydajności wynosi

on ε

= 1, dla pomp o zmiennej wydajności wynosi on 0 ≤ε

≤ 1,

– wydajność jednostkowa, czyli maksymalna możliwa do osiągnięcia ilość cieczy

podana do przewodu tłocznego w trakcie jednego obrotu wałka napędowego
przy ciśnieniu tłoczenia równym ciśnieniu ssania [m

/obr], [dm

/obr]; wydajność

jednostkowa nazywana jest również wydajnością właściwą lub geometryczną
objętością roboczą,

– prędkość obrotowa wałka napędowego pompy [obr/s],

– sprawność

objętościowa,

inaczej

wolumetryczna,

czyli

współczynnik

uwzględniający straty cieczy w pompie.

Ciśnieniem nominalnym nazywamy najwyższą wartość ciśnienia długotrwałej pracy

pompy. Nie oznacza to wcale, że pompa  musi zawsze pracować przy ciśnieniu  nominalnym.
Jeżeli  w układzie  będzie  wymagane  ciśnienie  niższe,  to  pompa  będzie  również  pracować
poprawnie. Należy  jednak  pamiętać,  że przy  zbyt niskim ciśnieniu  roboczym  w stosunku do
nominalnego  sprawność  ogólna  pompy  będzie  bardzo  mała.  Ponadto  istnieje  możliwość
przeciążenia  pompy  ciśnieniem  wyższym  od  nominalnego,  jednak  takie  przeciążenie  może
odbywać się wyłącznie w sposób podany przez producenta w katalogu firmowym.

Rozpatrując zagadnienie ciśnienia w układzie hydrostatycznym należy mieć na uwadze,

że jakkolwiek ciśnienie jest wytwarzane przez pompę, to jego wartość zależy od obciążenia
silnika lub siłownika, koncepcji jego rozwiązania konstrukcyjnego i wymiarów, sprawności
hydrauliczno-mechanicznej oraz strat ciśnienia w przewodach i elementach układu.

Zapotrzebowaniem mocy nazywamy moc, jaką należy dostarczyć do pompy w celu

wytworzenia wydajności Q

przy obciążeniu ∆p

, będącym różnicą ciśnień między

przewodem tłocznym i ssawnym. Zapotrzebowanie mocy można obliczyć ze wzoru:

∆

gdzie:

– zapotrzebowanie mocy, podstawową jednostką miary w układzie SI jest [W],

jest to jednostka zbyt mała i zwykle stosuje się jednostkę większą na przykład
[kW],

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

∆p

– obciążenie pompy, podstawową jednostką miary w układzie SI jest [Pa], jest to

jednostka zbyt mała i zwykle stosuje się jednostkę większą, mianowicie [MPa],

– sprawność ogólna pompy, nazywana również sprawnością całkowitą, czyli

współczynnik uwzględniający następujące straty w pompie: objętościowe,
hydrauliczne (ciśnienia) i mechaniczne (tarcia).

W praktyce można eksperymentalnie wyznaczyć sprawność ogólną i objętościową

w funkcji obciążenia pompy, natomiast sprawność hydrauliczno-mechaniczną oblicza się ze
wzoru

podanego

powyżej.

Nominalnym

zapotrzebowaniem

mocy

nazywamy

zapotrzebowanie dla nominalnej wydajności i nominalnego obciążenia pompy.

Rozpatrując zagadnienie ciśnienia w układzie hydrostatycznym należy mieć na uwadze,

Na rysunku 11 przedstawiono schemat pompy zębatej. Zasada działania pompy polega na

przetransportowaniu cieczy w komorach międzyzębnych z przewodu ssawnego do tłocznego.

Rys. 11. Schemat pompy zębatej o zazębieniu

zewnętrznym: 1 – korpus, 2 – koło zębate
czynne, 3 – koło zębate bierne, 4 – komora
międzyzębna [6]

Rys. 12. Pompa zębata: 1 – wałek napędowy,

2 – pokrywa przednia, 3 – kadłub,
4 – pokrywa tylna, 5 – koło zębate czynne,
6 – łożysko, 7 – koło zębate bierne, 8 – śruba
[6]

Podobną zasadę działania wykorzystują pompy śrubowe (rys. 13). Inną grupą pomp są

pompy  łopatkowe.  W pompie  łopatkowej  jednostronnego  działania  (rys.  14)  wirnik
umieszczony  jest  mimośrodowo  względem  korpusu  pompy.  Sprężany  czynnik  wpływa  do
komory  o największej  objętości.  Wraz  z obrotem  wirnika  obracają  się  łopatki,  które
przepychają czynnik sprężany. Wraz z obrotem objętość komory zmniejsza się, co przy stałej
ilości czynnika powoduje wzrost ciśnienia.

Rys. 13. Pompa śrubowa [6]

Rys. 14. Pompa łopatkowa jednostronnego działania [6]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Na rysunku 15 przedstawiono schemat pompy łopatkowej podwójnego działania.

W trakcie  ćwiartki  obrotu  wirnika  2  w kierunku  strzałki,  łopatki  3  wysuwają  się  z górnej
części  wirnika  2,  dzięki  czemu  wzrasta  objętość  komór  między  łopatkowych  4.  Wzrost
objętości  komór  powoduje  powstanie  podciśnienia  i zasysanie  cieczy  przewodem  ssawnym.
W następnej  ćwiartce  obrotu  wirnika  2  łopatki  3  wsuwają  się  do  wirnika  2,  co  powoduje
zmniejszanie  objętości  komór  między  łopatkowych  4.  Powoduje  to  powstanie  nadciśnienia
i tłoczenie cieczy do układu przewodem tłocznym.

Rys. 15. Schemat pompy łopatkowej podwójnego działania: 1 – stator, 2 – wirnik, 3 – łopatka, 4 – komora

między łopatkowa, 5,6 – kanały systemu odciążenia łopatek [6]

Zastosowanie podwójnych układów tłocznych i podwójnych ssących, ułożonych po

przeciwnych stronach wirnika umożliwia zrównoważenie stosunkowo dużych sił
promieniowych działających na wirnik.

Łopatki wysuwają się z wirnika pod wpływem sił odśrodkowych lub prowadzone są po

bieżni  statora  w sposób  wymuszony.  Zadaniem  układu  odciążenia  łopatek  jest  zmniejszenie
docisku  łopatek  do  bieżni,  a  więc  zwiększenie  sprawności  hydrauliczno-mechanicznej
pompy.  Na  rysunku  16  przedstawiono  schemat  pompy  łopatkowej  pojedynczego  działania
o zmiennej wydajności. W trakcie obrotu wirnika w kierunku strzałki, w dolnej części wirnika
następuje wysuwanie się łopatek z wirnika i zasysanie cieczy.

Rys. 16. Schemat pompy łopatkowej pojedynczego działania, wyposażonej w nastawnik skoku zerowego:

1 – ogranicznik skoku statora, 2 – przyłącze tłoczne, 3 – śruba nastawcza sterownika, L – przewód
odprowadzający przecieki, S – kierunek zasysania, P – kierunek tłoczenia [6]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Jednocześnie w górnej części wirnika następuje chowanie się łopatek w wirniku

i tłoczenie cieczy. Wysokie ciśnienie tłoczenia (w porównaniu z ciśnieniem ssania) powoduje
powstanie dużych sił promieniowych działających na wirnik i stator.

Rys. 17. Schemat pompy wielotłoczkowej promieniowej, z nie wirującymi tłoczkami i rozrządem zaworowym:

1 – korpus, 2 – wałek mimośrodowy, 3.1, 3.2, 3.3 – cylindry, 4 – tłoczek, 5 – zawór zwrotny ssawny,
6 –zawór zwrotny tłoczny [6]

Na rysunku 16 pokazano siłę F

działającą na stator oraz jej składowe: pionową F

i poziomą F

. Składową pionową F

przenosi korpus i gwint przyłącza 2, natomiast składowa

pozioma F

jest równoważona przez siłę sprężyny F

Wzrost ciśnienia powyżej dopuszczalnej wartości narusza równowagę sił i stator

przesuwa się w prawo, powodując zmniejszenie skoku łopatek do minimum, czyli
zmniejszenie wydajności pompy do wartości pokrywającej tylko przecieki w układzie.

Do nastawiania wartości ciśnienia, przy której następuje zmniejszenie wydajności pompy

służy śruba nastawcza 3 sterownika. W przypadku zastosowania w układzie hydraulicznym
pompy o opisanej konstrukcji, stosowanie zaworu maksymalnego, zabezpieczającego układ
przed przeciążeniem staje się zbędne. Rolę zaworu przejmuje sterownik skoku zerowego.

Na rysunku 17 przedstawiono koncepcję rozwiązania pompy wielotłoczkowej

z niewirującymi tłoczkami o stałej wydajności. Tłoczki 4 dociskane są zawsze do wałka
mimośrodowego 2 za pomocą sprężyn. Obracający się wałek 2 wymusza posuwisto – zwrotne
ruchy tłoczków 4. Ruchy te są wykorzystane do zasysania i tłoczenia cieczy. Przyjmijmy, że
tłoczek 4 wysuwa się z cylindra 3.1.

Powoduje to powstanie podciśnienia, otwarcie zaworu zwrotnego ssawnego 5 i zasysanie

cieczy. Jeżeli tłoczek 4 wsuwa się do cylindra na przykład 3.3, to zawór 5 się zamyka, a ciecz
otwiera zawór zwrotny tłoczny 6 i płynie pod ciśnieniem do układu hydrostatycznego.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 18. Schemat pompy wielotłoczkowej z wychylanym wirnikiem, o zmiennej wydajności i zmiennym

kierunku tłoczenia: 4 – wirnik, 5 – tłoczek, 7 – tarcza rozrządcza, 9 – ruchoma część korpusu pompy
[6]

Na rysunku 18 przedstawiono schemat pompy z wirnikiem o zmiennym kącie

wychylenia,  czyli  pompy  o  zmiennej  wydajności  (nastawianej  podczas  pracy)  i zmiennym
kierunku  tłoczenia.  W przedstawionym  rozwiązaniu  skok  tłoczków  5  zależy  od  kąta
wychylenia  wirnika  4.  Zatem  wydajność  pompy  jest  też  zależna  od  tego  kąta,  ponadto
wychylając wirnik w przeciwną stronę do pokazanej na rysunku uzyskuje się zmianę kierunku
tłoczenia.  Zasysanie  cieczy  w tym  położeniu  wirnika  odbywa  się  w górnej  części  wirnika,
a tłoczenie  w jego  dolnej  części.  Po  wychyleniu  wirnika  do  góry  kanał  ssawny  i tłoczny
zamieniają się rolami.

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jakie znasz rodzaje pomp hydraulicznych?
2. Na podstawie jakich parametrów dokonuje się doboru pomp hydraulicznych do danego

układu?

3.  Z jakich elementów zbudowane są pompy zębate?
4.  Jaka jest zasada działania pompy łopatkowej?
5.  Jaka  jest  istotna różnica w zasadach działania pompy  jednostronnego działania od pomp

dwustronnego działania?

6. Jakie są podstawowe zastosowania pomp wielotłoczkowych?

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Określ typ pompy (wskazanej przez nauczyciela), oraz jej podstawowe parametry

i wyjaśnij zasadę działania.

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  dokonać szczegółowych oględzin wskazanej pompy,
2)  zapoznać się z zapisami umieszczonymi na tabliczce znamionowej,
3)  dokonać

wstępnego

demontażu

pompy,

wykonując

szkice

rozmieszczenia

poszczególnych elementów oraz opisując kolejność demontażu,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4) określić typ pompy oraz omówić zasadę działania wskazując, jakie zadania realizują

poszczególne elementy,

5) zgodnie z wcześniej zrobionymi notatkami wykonać montaż pompy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

zestaw do montażu układów hydraulicznych wyposażone w wannę zabezpieczającą przed
wyciekami, zastaw kluczy, zestaw wkrętaków, zestaw szczypiec (w tym szczypce do
zdejmowania pierścieni osadczych), czyściwo, przyrządy pomiarowe do określania
wymiarów elementów,

−

kilka różnego rodzaju pomp z odpowiednimi kartami katalogowymi,

−

przybory do pisania.

Ćwiczenie 2

We wskazanej przez nauczyciela pompie zidentyfikuj wszystkie elementy, które

odpowiadają za uszczelnienie pompy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  dokonać szczegółowych oględzin wskazanej pompy,
2)  zapoznać się z zapisami umieszczonymi na tabliczce znamionowej,
3)  dokonać

wstępnego

demontażu

pompy,

wykonując

szkice

rozmieszczenia

poszczególnych elementów oraz opisując kolejność demontażu

4) wskazać elementy odpowiadające za uszczelnienia,
5) zgodnie z wcześniej zrobionymi notatkami wykonać montaż pompy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

kilka różnego rodzaju pomp z odpowiednimi kartami katalogowymi,

−

przybory do pisania.

Ćwiczenie 3

Określ, jaki należy nadać pompie hydraulicznej kierunek wirowania, by pracowała ona

w warunkach nominalnych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  określić typ badanej pompy,
2)  wyjaśnić zasadę działania tej pompy,
3)  zaznaczyć flamastrem na korpusie kierunek wirowania,
4)  poprosić nauczyciela o sprawdzenie poprawności zaznaczonego kierunku,
5)  zamontować pompę w układzie, odpowietrzyć układ hydrauliczny – jeżeli tego ten układ

wymaga,

6) zamontować układ przeniesienia napędu, tak by kierunek wirowania pompy był właściwy

(w układach, w których wał pompy jest na stałe sprzężony z wałem silnika napędowego,
zmień kierunek wirowania silnika),

7) uruchomić pompę, sprawdzić poprawność jej działania.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

układ hydrauliczny, w którym na korpusie i tabliczce znamionowej zatarto oznaczenia
kierunku wirowania pompy,

−

przybory do pisania.

4.2.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) dokonać klasyfikacji danej pompy?

2) wyjaśnić zasadę działania podstawowych rodzajów pomp?

opisać budowę podstawowych rodzajów pomp oraz wskazać rolę,
jaką dane elementy pełnią?

4) dobrać pompę do danego układu?

5) zmontować i zdemontować pompy?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3. Napędy hydrauliczne

4.3.1. Materiał nauczania

Wady i zalety układów hydraulicznych

Napędy hydrauliczne służą do przekazywania energii mechanicznej z miejsca jej

wytwarzania do miejsca zużytkowania za pośrednictwem cieczy roboczej. Ze względu na
sposób przekazywania energii rozróżniamy dwie grupy napędów hydraulicznych:

−

napędy hydrokinetyczne, wykorzystujące głównie energię kinetyczną cieczy roboczej
poruszającą się z dużą prędkością,

−

napędy hydrostatyczne, wykorzystujące głównie energię ciśnienia cieczy roboczej.
Napędy hydrostatyczne znalazły bardzo szerokie zastosowanie niemal we wszystkich

typach współczesnych maszyn i mechanizmów. Do najważniejszych zalet układów
hydraulicznych należy zaliczyć:

−

dużą wydajność energetyczną,

−

łatwość sterowania, w tym możliwość łatwego uzyskania bardzo dużych przełożeń
zmiennych w sposób ciągły,

−

łatwość zamiany ruchu obrotowego na prostoliniowy.

−

małą bezwładność układu, umożliwiającą dokonywanie częstych i gwałtownych zmian
prędkości i obciążenia,

−

samosmarowość – w charakterze cieczy roboczej wykorzystuje się najczęściej różne
rodzaje olejów, które są jednocześnie czynnikiem smarującym,

−

łatwość przestrzennego usytuowania elementów tworzących układy, wynikającą
z możliwości wykonania połączeń za pomocą dowolnie ułożonych przewodów
sztywnych lub elastycznych,

−

możliwość komponowania układów przeznaczonych do różnych maszyn i różnych celów
z ograniczonej i zunifikowanej liczby elementów typowych, produkowanych przez
wyspecjalizowane firmy,

−

łatwość sterowania i zdalnego sterowania, uzyskiwana na drodze elektrohydraulicznej
czy elektroniczno-hydraulicznej,
Do najpoważniejszych wad zaliczyć można:

−

podatność na zanieczyszczenia czynnika roboczego, prowadząca w następstwie do
uszkodzeń,

−

zmiany właściwości układu, spowodowane zmianami lepkości cieczy roboczej pod
wpływem temperatury,

−

duża hałaśliwość dochodząca nawet do 90 dB,

−

trudność w uzyskaniu dokładnej synchronizacji ruchów silników lub siłowników,

−

występowanie nieuniknionych i brudzących wycieków cieczy roboczej, które są
szkodliwe dla środowiska naturalnego i trudne do neutralizacji.

Zadaniem silnika wyporowego, nazywanego najczęściej silnikiem hydraulicznym, jest

zamiana energii ciśnienia cieczy na energię mechaniczną ruchu obrotowego. Zasada działania
silnika  jest  odwróceniem  zasady  działania  pompy  wyporowej.  Rzecz  polega  na
doprowadzeniu  cieczy  pod  ciśnieniem  do  komór  wyporowych,  które  mogą  zmieniać  swoją
objętość  przez  wymuszenie  ruchu  elementów  wyporowych.  Z  kolei  ruch  tych  elementów,
zamieniany  jest  na  ruch  obrotowy  wałka  wyjściowego  silnika.  Ciecz,  która  oddała  swoją
energię elementom wyporowym silnika, jest odprowadzana do zbiornika.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Silniki, podobnie jak pompy, można klasyfikować w różnorodny sposób, na przykład ze

względu na: rozwijane prędkości i momenty obrotowe, rodzaj ruchu elementów wyporowych,
możliwość zmiany chłonności. Kryterium prędkości i momentów obrotowych ma zasadnicze
znaczenie. Zgodnie z nim możemy wyróżnić dwie podstawowe grupy silników:

−

silniki szybkoobrotowe niskomomentowe,

−

silniki wolnoobrotowe wysokomomentowe. Prędkości obrotowe silników obydwu grup
mogą przyjmować wartości pokazane w tabeli 4

Tabela 4. Prędkości obrotowe silników wyporowych

Zakresy prędkości obrotowych [obr/min]

Rodzaje silników

min

max

Szybkoobrotowe

300 ÷ 500

3000

Wolnoobrotowe

150 ÷ 200

Silniki szybkoobrotowe charakteryzują się najczęściej takimi samymi lub zbliżonymi

rozwiązaniami konstrukcyjnymi  i parametrami pracy  jak pompy,  więc  ich klasyfikacje mogą
być  podobne  jak  dla  pomp.  Silniki  te  nadają  się  również  do  pracy  pompowej,  przy  czym
sposób  tej  pracy  jest  zwykle  określany  przez  producenta  w danych  katalogowych.  Symbole
najczęściej  spotykanych  silników  hydraulicznych  przedstawiona  w  tabeli  5.  Klasyfikacja
silników szybkoobrotowych, wynikająca z danych katalogowych, ze względu na rodzaj ruchu
elementów wyporowych jest następująca:
1)  Silniki o ruchu obrotowym elementów wyporowych (rotacyjne):

−

silniki zębate,

−

silniki łopatkowe.

2) Silniki o ruchu posuwisto-zwrotnym elementów wyporowych (wielotłoczkowe):

−

silniki osiowe,

−

silniki promieniowe.

Każdy silnik wyporowy ma trzy podstawowe parametry ruchowe decydujące

o przydatności w konkretnym układzie hydraulicznym, mianowicie:

−

chłonność nominalną,

−

ciśnienie nominalne,

−

moc nominalną.
Chłonnością silnika nazywamy ilość cieczy roboczej pobraną z przewodu tłocznego

w jednostce  czasu,  oznacza  się  zazwyczaj  w l/min.  Teoretycznie  chłonność  nie  zależy  od
ciśnienia  i wynika  jedynie  z wymiarów  geometrycznych  silnika  oraz  wymaganej  prędkości
obrotowej.  W rzeczywistości,  wskutek  przecieków,  chłonność  rośnie  ze  wzrostem  ciśnienia.
Chłonnością  nominalną  nazywamy  chłonność  przy  nominalnej  prędkości  obrotowej
i nominalnym ciśnieniu. Chłonność silnika wyporowego można wyznaczyć ze wzoru.

Określenie ciśnienia nominalnego i zagadnień eksploatacyjnych z nim związanych jest

takie  samo  jak  dla  pomp.  Jak  już  powiedziano,  ciśnienie  w układzie  jest  wytwarzane  przez
pompę,  lecz  jego  wartość  zależy  od  obciążenia  silnika,  koncepcji  jego  rozwiązania
konstrukcyjnego  i wymiarów,  sprawności  hydrauliczno-mechanicznej  oraz  strat  ciśnienia
w przewodach  i elementach  układu.  Obciążeniem  silnika  jest  wymagany  moment  obrotowy,
wynikający  z właściwości  napędzanego  urządzenia.  Moment  ten  jest  zawsze  równy
momentowi rozwijanemu przez silnik.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Moc przekazywaną przez silnik do napędzanego urządzenia można wyznaczyć ze wzoru

analogicznego jak dla pompy, mianowicie:

∆

gdzie:

−

– przepływ cieczy,

−

– moc rozwijana przez silnik,

−

Δp

– różnica ciśnień,

−

– sprawność ogólna silnika, nazywana również sprawnością całkowitą, czyli

współczynnik uwzględniający następujące straty w silniku: objętościowe,
hydrauliczne (ciśnienia) i mechaniczne (tarcia).

Tabela 5. Symbole najczęściej spotykanych silników hydraulicznych

l.p.

Symbol graficzny

Opis

Silnik o stałej chłonności i stałym kierunku
wirowania

Silnik o stałej chłonności i zmianie kierunku
wirowania

Silnik o zmiennej chłonności i stałym kierunku
wirowania

Silnik o zmiennej chłonności i zmiennym kierunku
wirowania

Silnik – pompa o stałej chłonności i stałym
kierunku wirowania

Silnik – pompa o stałej chłonności i zmiennym
kierunku wirowania

Na podstawie rozwiązań spotykanych w praktyce można wyróżnić dwie odmiany

silników wolnoobrotowych (rys. 19):

−

odmiana z nieruchomym korpusem i ruchomym wałkiem,

−

odmiana z ruchomym korpusem i nieruchomym wałkiem.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 19. Widok silników hydraulicznych: 1 – silnik z ruchomym wałem,

2 i 3 – silniki z ruchomym korpusem [6]

Ciecz do silników odmiany 1 doprowadzana i odprowadzana jest przez przyłącza

w korpusie,  natomiast  moment  obrotowy  odbierany  jest  z wałka,  czyli  w sposób
konwencjonalny.  W przypadku  silników odmiany  2 ciecz  doprowadzana  i odprowadzana  jest
przez  wałek,  przez  wałek  także  odprowadzane  są  przecieki  cieczy,  natomiast  moment
obrotowy odbierany jest z korpusu.

Rys. 20. Schemat szybkoobrotowego silnika zębatego o zazębieniu zewnętrznym: P – przewód tłoczny,

T – przewód spływowy, L – przewód odprowadzający przecieki [6]

Na rysunku 20 przedstawiono schemat szybkoobrotowego silnika zębatego o zazębieniu

zewnętrznym. Zasada działania silnika sprowadza się do wywarcia przez ciecz pod
ciśnieniem sił działających na zęby każdego z kół zębatych. Składowe tych sił, styczne do
koła podziałowego powodują wytworzenie momentu obrotowego.

Na rysunku 21 przedstawiono schemat szybkoobrotowego silnika wielotłoczkowego

osiowego  o  zmiennej  chłonności.  Ciecz  pod  ciśnieniem  doprowadzona  jest  do  połowy  ze
wszystkich  komór  utworzonych  przez  wirnik  3  i tłoczki  4.  Pod  działaniem  cieczy  tłoczki
4 dążą  do  wysuwania  się  z wirnika  3.  Ruch  tłoczków  4  za  pomocą  korbowodów  5  przenosi
się na tarczę przegubową wałka 1 i powoduje jego obrót. Ciecz z pozostałych komór wirnika
3 odprowadzana jest do zbiornika przez wsuwowy ruch tłoczków 4.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 21. Schemat szybkoobrotowego silnika wielotłoczkowego osiowego o zmiennej chłonności: 1 – wałek,

2 – korpus, 3 – wirnik, 4 – tłoczek, 5 – korbowód, 6 – czop centralny, 7 – tarcza rozrządcza,
8 – śruba ograniczająca wartość minimalnego skoku, 9 – czop, 10 – tłoczek, 11 – suwak 12 – śruba
nastawcza, A – przyłącze dla ciśnienia sterującego [6]

Inną grupą elementów wykonawczych stanowią siłowniki, które przetwarzają przepływ

czynnika hydraulicznego na ruch posuwisto – zwrotny.

Siłowniki, nazywane również cylindrami hydraulicznymi, należą również do grupy

silników wyporowych. W siłownikach energia ciśnienia cieczy roboczej zamieniana jest na
energię mechaniczną pod postaciami:

−

ruchu prostoliniowo-zwrotnego,

−

ruchu obrotowo-zwrotnego, czyli obrotowego o ograniczonym kącie obrotu.
Siłowniki można klasyfikować w różnorodny sposób, na przykład według liczby komór

roboczych, czy ze względu na stosowane rozwiązania konstrukcyjne.

Ze względu na liczbę komór (przestrzeni) roboczych, siłowniki klasyfikujemy

następująco:

−

siłowniki dwustronnego działania, mające dwie lub więcej komór roboczych.

−

siłowniki jednostronnego działania, mające jedną komorę roboczą.
Siłowniki dwustronnego działania wykonują ruch roboczy (najczęściej wysuw) i ruch

powrotny (najczęściej wsuw) pod działaniem cieczy pod ciśnieniem doprowadzanej do tych
komór roboczych, które mogą zwiększać swoją objętość. Odprowadzenie cieczy następuje
z tych komór, które mogą zmniejszać swoją objętość.

Siłowniki jednostronnego działania (rys. 22) wykonują ruch roboczy (wysuw) pod

działaniem cieczy pod ciśnieniem, doprowadzonej do komory roboczej. Ruch powrotny
(wsuw) może być wykonany pod wpływem siły ciężkości lub siły sprężyny, podczas tego
ruchu ciecz jest odprowadzana z komory roboczej do zbiornika.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 22. Schemat siłownika jednotłoczyskowego: 1 – cylinder, 2 – tłok, 3 – tłoczysko, 4, 5 – pokrywy,

6 – ucho, 7 – śruba, 8 – tuleja prowadząca, 9, 10, 11, 12, 13 – pierścienie uszczelniające,
14 – pierścień zgarniający [6]

Podstawową grupą elementów wykonawczych są siłowniki z mechanizmem wahliwym

składającym  się  z koła  zębatego  i zębatki.  Na  rysunku  23  pokazano  schemat  takiego
siłownika.  Zębatka  nacięta  jest  na  tłoczysku  2  zakończonym  dwoma  tłokami  5  i 6.  Zębatka
współpracuje  z kołem  zębatym  3,  którego  kąt  obrotu  może  przekraczać  360

, choć ze

względów konstrukcyjnych nie stosuje się kąta większego niż 720

. Uruchomienie koła

zębatego 3 i związanego z nim wałka odbiorczego następuje za pomocą tłoka 5 lub 6. Śruby 4
służą do ustawienia dokładnego skoku, a tym samym, kąta obrotu wałka siłownika.

Wadą opisanej konstrukcji są duże obciążenia tłoczyska 2 siłą promieniową pochodzącą

od współpracy z kołem zębatym 3. W związku z tym stosuje się hydrostatyczne odciążenie
tłoczyska 2 ciśnieniem cieczy pobieranej z komory tłocznej.

Rys. 23. Schemat siłownika wahliwego z kołem zębatym i zębatką: 1 – korpus, 2 – tłoczysko, 3 – koło zębate,

4 – śruba ogranicznika skoku i kąta obrotu, 5, 6 – tłoki [6]

Siłowniki teleskopowe umożliwiają uzyskanie dużego skoku, znacznie przekraczającego

długość złożonego siłownika. Efekt ten uzyskuje się kosztem zwiększonej średnicy siłownika.
Siłownik  teleskopowy  składa  się  z kilku  cylindrów  o  coraz  mniejszej  średnicy,
zmontowanych  jeden  w drugim  i kolejno  się  wysuwających,  tłok  siłownika  znajduje  się
w cylindrze  o najmniejszej  średnicy.  Wartość  czynnej  powierzchni  tłoka  decyduje
o maksymalnej wartości rozwijanej siły.

Siłowniki teleskopowe dwustronnego działania spotyka się na ogół rzadko, a zasadę ich

działania ilustruje rysunek 24. Doprowadzenie cieczy do przyłącza A spowoduje, że najpierw
wysunie się cylinder 2 wraz z tłokiem 3, a następnie zacznie się wysuwać sam tłok 3. Ciecz
z komór 4 i 5 odprowadzana jest do przyłącza B a z niego do zbiornika. Doprowadzenie

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

cieczy do przyłącza B spowoduje najpierw ruch tłoka 3, a następnie cylindra 2 wraz z tłokiem
3, ciecz będzie wtedy odprowadzana przyłączem A do zbiornika.

Siłowniki teleskopowe mają wadę, ujawniającą się przy stałym natężeniu dopływającej

cieczy i stałym obciążeniu:

−

rozpoczęciu wysuwu każdego kolejnego stopnia towarzyszy skokowe zmniejszenie
czynnej powierzchni, a więc skokowy wzrost rozwijanej prędkości,

−

rozpoczęciu wysuwu każdego kolejnego stopnia towarzyszy skokowy wzrost ciśnienia,
spowodowany skokowym zmniejszeniem się czynnej powierzchni.
Wsuw tłoka i cylindrów przebiega z analogicznymi zmianami prędkości i ciśnienia.

Rys. 24. Zasada pracy siłownika teleskopowego

dwustronnego działania: 1, 2 – cylindry,
3 – tłok, 4, 5 – komory, A,
B – przyłącza [6]

Rys. 25. Siłownik teleskopowy jednostronnego działania:

1, 2, 3 – cylindry, 4 – tłok, 5, 6, 7, 8 –
ograniczniki ruchu, 9, 10 – prowadnice,
11 – uszczelnienie [6]

Ważnym zagadnieniem występującym podczas pracy siłowników są uderzenia tłoka 2

o pokrywę 4 lub 5 w końcowych fazach pracy tłoka 2, wykonującego ruchy na całej długości
skoku. Uderzenia te są tym silniejsze, im większa jest prędkość ruchu tłoka 2 i im większe są
masy  z nim  związane.  Przyjmuje  się,  że  przy  prędkościach  przekraczających  0.1  [m/s]  nie–
zbędne  jest  zastosowanie  hamowania  (tłumienia)  ruchu  tłoka  2  przed  zetknięciem  się
z pokrywą  4  lub  5.  Na  rysunku  26  przedstawiono  schemat  siłownika  z obustronnym
nastawnym  tłumieniem  ruchu  w skrajnych  położeniach  tłoka.  W pokazanym  rozwiązaniu
zastosowano  czopy  3  i 4  współpracujące  z otworami  w pokrywach,  a  ponadto  w każdej
z pokryw zastosowano zespół dławiąco–zwrotny, złożony z zaworu dławiącego 1 i zwrotnego
2 (na rysunku pokazano po jednym elemencie z każdego zespołu).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 26. Schemat siłownika jednotłoczyskowego z obustronnym tłumieniem ruchu w skrajnych położeniach

tłoka: 1 – zawór dławiący, 2 – zawór zwrotny, 3, 4 – czop [6]

Charakterystyczną cechą siłowników jednotłoczyskowych jest zależność ich właściwości

od kierunku ruchu tłoka. Zakładając identyczne warunki zasilania dla wysuwu i wsuwu,
możemy zauważyć, że:

−

siła rozwijana podczas wysuwu jest większa od siły podczas wsuwu,

−

prędkość rozwijana podczas wysuwu jest mniejsza od prędkości podczas wsuwu.

Rys. 27. Siłownik dwutłoczyskowy z obustronnym tłumieniem ruchu w skrajnych położeniach tłoka:

1, 2 – czopy, 3, 4 – otwory współpracujące z czopami, 5, 6 – zawory dławiące (niepokazane na
rysunku), 7, 8 – zawory zwrotne, 9, 10 – pierścienie uszczelniające, 11 – pierścień zgarniający [6]

Siłowniki

dwutłoczyskowe

wykonuje

się

najczęściej

w wersji

z tłoczyskami

o jednakowych  średnicach.  Takie  siłowniki  mają  jednakowe  powierzchnie  czynne,  co
umożliwia  uzyskanie  jednakowych  prędkości  ruchu  tłoka  w obu  kierunkach.  Jest  to  ważna
zaleta  siłowników,  predysponująca  je  do  zastosowania  w układach  automatyki  lub  na
przykład w obrabiarkach (szlifierkach). Na rysunku 27 pokazano taki siłownik z obustronnym
tłumieniem  ruchu  w skrajnych  położeniach tłoka. Realizacja  tłumienia odbywa  się w sposób
znany  z rysunku  26.  Symbole  najczęściej  spotykanych  siłowników  hydraulicznych
przedstawiono w tabeli 6.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Tabela 6. Symbole najczęściej występujących siłowników hydraulicznych

l.p.

Symbol

Opis

Siłownik dwustronnego działania jednotłoczyskowy

bez układów tłumienia ruchu w skrajnych położeniach

tłoka

Siłownik dwustronnego działania jednotłoczyskowy ze

stałym układem tłumienia ruchu w lewym położeniu

tłoka

Siłownik dwustronnego działania dwutłoczyskowy bez

układów tłumienia ruchu w skrajnych położeniach

tłoka

Siłownik dwustronnego działania dwutłoczyskowy,

z regulowanym układem tłumienia ruchu w skrajnych

położeniach tłoka

Siłownik jednostronnego działania

Siłownik teleskopowy jednostronnego działania

Siłownik dwustronnego działania wahliwy

Budowa, zasada działania napędów hydraulicznych

Na rysunku 28 zaprezentowano najczęściej występujący układ napędu siłownika

tłokowego. Dla przykładu zostanie omówiona zasada jego działania.

W sytuacji pokazanej na rysunku rozdzielacz 6 odcina przepływ z pompy 1 do siłownika

5  i wobec  tego  cała  wydajność  pompy  kierowana  jest  do  zaworu  maksymalnego  4,
zabezpieczającego  układ  przed  przeciążeniem  prowadzącym  do  uszkodzenia.  Ponadto
rozdzielacz  6  odcina  całkowicie  połączenie  siłownika  5  z pompą  i zbiornikiem,  więc  tłok
siłownika jest unieruchomiony.

Jeżeli dźwignia rozdzielacza 6 zostanie wychylona w prawo, to suwak tego rozdzielacza

zostanie  przesunięty  w lewo  i spowoduje  połączenie  lewej  komory  siłownika  5  z pompą
a prawej  komory  ze  zbiornikiem.  Wtedy  ciecz  pod  ciśnieniem  wytworzonym  przez  pompę
1 spowoduje  wysuw  tłoczyska  siłownika  5.  Jednocześnie  ciecz  z prawej  komory  siłownika
5 pod  niskim  ciśnieniem  zostanie  odprowadzona  do  zbiornika  2.  Przesterowanie  dźwigni
rozdzielacza  6  w lewo  spowoduje  przesunięcie  suwaka  tego  rozdzielacza  w prawo  i zmianę
połączeń  siłownika  5  z pompą  1  i zbiornikiem  2,  a  więc  zmianę  kierunku  ruchu  tłoka
i związanego z nim tłoczyska.

Między lewą komorą siłownika 5 a rozdzielaczem 6 znajduje się zawór dławiący 7.

Zadaniem tego zaworu jest nastawianie prędkości ruchu tłoka z tłoczyskiem siłownika 5,
mianowicie:

–

w trakcie wysuwu tłoka zawór dławiący 7 przepuszcza do lewej komory siłownika
5 ciecz o natężeniu przepływu wynikającym (między innymi) z nastawienia powierzchni
przekroju przepływowego w dławiku tego zaworu, od nastawionego natężenia przepływu

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

zależy prędkość ruchu tłoka; taki sposób usytuowania zaworu dławiącego 7 nosi nazwę
dławienia na dopływie lub inaczej na wlocie,

–

w  trakcie  wsuwu  tłoka  zawór  dławiący  7  ogranicza  wypływ  z lewej  komory  siłownika
5 do  wartości  nastawionej  na  dławiku,  od  nastawionego  natężenia  przepływu  zależy
prędkość  ruchu  tłoka;  taki  sposób  usytuowania  zaworu  dławiącego  7  nosi  nazwę
dławienia na wypływie lub inaczej na wylocie.
Zawór  dławiący  7  może  tylko  zmniejszyć  prędkość  tłoka  w porównaniu  z układem  bez

tego zaworu – w takim układzie cała wydajność pompy jest wykorzystywana do wytworzenia
prędkości ruchu tłoka. Zatem pompa 1 w układzie z zaworem dławiącym 7 musi dysponować
nadwyżką wydajności w stosunku do potrzeb siłownika 5, nadwyżka ta jest odprowadzana do
zbiornika za pomocą zaworu maksymalnego 4.

Rys. 28. Schemat funkcjonalny (symboliczny, ideowy) układu z siłownikiem tłokowym: 1 – pompa,

2 – zbiornik, 3 – zawór zwrotny, 4 – zawór maksymalny, 5 – siłownik tłokowy, 6 – rozdzielacz,
7 – zawór dławiący [6]

Z dotychczasowego opisu działania układu wynika, że zarówno w trakcie postoju, jak

i w trakcie  ruchu  siłownika,  przez  zawór  maksymalny  4  odprowadzana  jest  cała  wydajność
pompy  lub  jej  część.  Zawór  maksymalny  odprowadzający  ciecz  w sposób  ciągły  przez  cały
czas  pracy  pompy  lub  część  tego  czasu  nosi  nazwę  zaworu  przelewowego.  W układzie
znajduje się również zawór zwrotny 3. Zawór ten w trakcie pracy pompy jest zawsze otwarty
i praktycznie  nic  nie  wnosi  do  funkcjonowania  układu.  Jego  rola  może  uwidocznić  się
podczas  prac  remontowych,  na  przykład  gdy  zachodzi  konieczność  podłączenia  silnika
elektrycznego na kierunek obrotów wymagany przez pompę 1 – w przypadku niewłaściwego
podłączenia  zawór  3  zapobiegnie  wysysaniu  cieczy  z układu,  czyli  zapobiegnie
zapowietrzeniu układu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jakimi zaletami charakteryzują się układy hydrauliczne?
2.  Jakimi parametrami charakteryzują się silniki hydrauliczne szybkoobrotowe?
3.  Na podstawie jakich parametrów dobiera się silniki hydrauliczne?
4.  Jakimi symbolami oznaczamy na schematach ideowych silniki i siłowniki hydrauliczne?
5.  Jaka  jest  różnica  w budowie  między  siłownikami  jednostronnego  a  siłownikami

dwustronnego działania?

6. Kiedy zastosowanie znajdują siłowniki teleskopowe?

4.3.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Przyporządkuj każdemu wskazanemu przez nauczyciela siłownikowi, odpowiedni

symbol graficzny.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  dokonać oględziny wskazanych siłowników,
2)  określić, który z nich jest siłownikiem prostoliniowym, a który wahliwym,
3)  określić, który z nich jest siłownikiem jednostronnego, a który dwustronnego działania,
4)  określić, który z nich posiada układy tłumienia ruchów w skrajnych położeniach,
5)  narysować na kartach papieru odpowiednie symbole i przyporządkować je odpowiednim

siłownikom.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

kilka siłowników różnego typu,

−

przybory do pisania.

Ćwiczenie 2

Dokonaj demontażu wskazanego przez nauczyciela siłownika i wskaż wszystkie

elementy uszczelniające. Opisz, jaki wpływ dla pracy tego siłownika będzie miało ich
uszkodzenie (zużycie).

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  dokonać demontażu siłownika,
2)  wykonać szkic, na podstawie którego później zostanie wykonany montaż siłownika,
3)  wskazać wszystkie uszczelnienia, określić ich przeznaczenie,
4)  dokonać  analizy,  wpływu  będzie  miało  zużycia  każdego  elementu  uszczelniającego  na

pracę układu.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

zestaw do montażu układów hydraulicznych wyposażone w wannę zabezpieczającą przed
wyciekami, zastaw kluczy, zestaw wkrętaków, zestaw szczypiec (w tym szczypce do

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

zdejmowania pierścieni osadczych), czyściwo, przyrządy pomiarowe do określania
wymiarów elementów,

−

kilka różnego rodzaju siłowników z odpowiednimi kartami katalogowymi,

−

przybory do pisania.

Ćwiczenie 3

Zbuduj układ (o ile nauczyciel nie poleci innego), umieszczony na rysunku, dobierz

elementy i zamontuj je. Dokonaj uruchomienia układu, sprawdź, czy siłownik działa zgodnie
z opisem.

Rysunek do ćwiczenia 3

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zgromadzić potrzebne elementy,
2)  zamontować mechanicznie elementy na płycie montażowej,
3)  połączyć układ zgodnie ze schematem,
4)  poprosić nauczyciela o sprawdzenie,
5)  włączyć na chwilę pompę,
6)  sprawdzić szczelność układu, ewentualne przecieki usunąć,
7)  dokonywać przełączeń rozdzielaczem sprawdzić działanie układu,
8)  wykonać demontaż, dbając by nie pojawiły się przecieki.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

zestaw elementów: pompa hydrauliczna z silnikiem, zbiornik na olej, zawór zwrotny,
zawór bezpieczeństwa, siłownik tłokowy dwustronnego działania, rozdzielacz 3/4, zawór
dławiący,

−

przybory do pisania.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) zidentyfikować siłowniki i silniki hydrauliczne?

dobrać odpowiedni silnik hydrauliczny lub siłownik do danego
układu hydraulicznego?

3) określić zasadę działania siłowników hydraulicznych?

określić elementy, z jakich zbudowane są siłowniki oraz wskazać
ich zadania?

5) odczytać symbole silników i siłowników?

6) wyjaśnić zasadę działania silników hydraulicznych?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4. Naprawa i regeneracja pomp i silników hydraulicznych

4.4.1. Materiał nauczania

Organizacja stanowiska do demontażu i montażu pomp, bhp

W trakcie prac przy urządzeniach hydraulicznych należy stosować ogólne zasady bhp

określone  dla  prac  konserwacyjno  –  warsztatowych,  które  były  zaprezentowane  we
wcześniejszych  jednostkach  modułowych  oraz  dodatkowo  zadbać,  by  czynnik  roboczy  nie
wydostał  się  z układów  hydraulicznych.  W tym  celu  należy  stosować  okulary
przeciwodpryskowe  i półmaski  ochronne,  które  w razie  zagrożeń  chronią  pracownika.
W przypadku,  gdyby  już  doszło  do  przeniknięcia  oleju  do  ust,  nosa,  uszu  lub  ran  należy
koniecznie  osoby  poszkodowane  poddać  natychmiastowej  konsultacji  lekarskiej.  W trakcie
montażu, naprawy oraz demontażu należy zorganizować stanowisko pracy w taki sposób, by
uniemożliwić  skażenie  środowiska  olejem  hydraulicznym.  Najczęściej  cały  układ  lub
najbardziej zawodne elementy układu hydraulicznego umieszcza się nad kadziami lub tacami,
które mają za zadanie przechwycić wyciekający olej,  by  nie dostał się do gleby. Gdy nie  ma
możliwości  podstawienia  wanien  lub  tac,  pod  elementami  hydraulicznymi  rozsypuje  się
proszki  absorbujące  oleje,  których  zadaniem  jest  związanie  wyciekających  cząstek  oleju.
Zużyty  olej,  filtry,  czyściwo  itp.  należy  gromadzić  w oznakowanych  pojemnikach
i przekazywać do utylizacji.

W trakcie prac przy urządzeniach wysokociśnieniowych przewody hydrauliczne trzeba

umieszczać  w kanałach  bądź  korytach.  Elementy  te  zabezpieczają  przewody  hydrauliczne
przed  uszkodzeniami  mechanicznymi  oraz  dodatkowo  w przypadku  pęknięcia  przewodów
uniemożliwią  ich  przemieszczanie  się  pod  wpływem  odrzutu,  powstającego  na  skutek  oleju
wypływającego pod wysokim ciśnieniem.

W trakcie prac przy urządzeniach hydraulicznych należy stosować rękawice, fartuchy

i ochraniacze  gumowane.  Miejsca,  w których  nastąpiło  rozszczelnienie  trzeba  natychmiast
zabezpieczyć poprzez podstawienie kuwety oraz rozsypać absorbent, który wchłonie rozlany
olej.  Pozostawienie  niezabezpieczonej  kałuży  oleju  nie  tylko  doprowadzi  do  skażenia
środowiska,  lecz  może  doprowadzić  do  innego  wypadku.  Osoby  lub  pojazdy,  które  będą
przemieszczać się po rozlanym oleju, mogą wpadać w poślizg.

W przypadku zaistnienia pożaru czynnika hydraulicznego nie wolno gasić go wodą.

Woda,  dostając  się  pod  olej,  może  sprzyjać  rozprzestrzenianiu  się  pożaru.  W czasie  akcji
ratunkowej  bardzo  trudno  rozpoznać,  jaki  rodzaj  czynnika  został  umieszczony  w obiegu.
Najskuteczniejsze  jest  w takich  wypadkach  używanie  koców  gaśniczych  lub  gaśnic
proszkowych,  których  działanie  polega  na  odcięciu  dostępu  tlenu  do  zarzewia  ognia.
W trakcie spalania się oleju może wystąpić wydzielanie się dużej ilości trujących gazów.

Na stanowisku do naprawy i montażu elementów hydraulicznych winny znaleźć się

dodatkowo:

−

zestaw kuwet i wanien ochronnych do przechwytywania cieczy roboczej,

−

pompa podciśnieniowa do wypompowywania zużytego oleju,

−

zbiornik na stary zużyty olej,

−

pompa olejowa do napełniania instalacji i układów nowym olejem,

−

kuwety na czyściwa nowe i zużyte,

−

instrukcja postępowania z zużytym olejem, w którym określona jest procedura
przekazywania zużytego oleju i czyściwa firmom utylizacyjnym,

−

proszek absorbujący olej, na wypadek zaistnienia przecieku,

−

sprzęt gaśniczy (gaśnica pianowa oraz koc gaśniczy).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ustalanie zakresu i kolejności demontażu elementów instalacji hydraulicznej

Niezależnie od rodzaju demontowanego elementu zawsze kolejność czynności podczas

demontażu winna być zawsze następująca:

−

wyłączenie urządzenia napędowego (wyłączamy wszystkie silniki zasilające wszystkie
pompy w całym układzie hydraulicznym),

−

zabezpieczenie silników przed przypadkowym załączeniem (poprzez wyjęcie
bezpieczników zasilających),

−

oznakowanie wyłączników tabliczkami ostrzegawczymi (NIE ZAŁĄCZAĆ –
REMONT),

−

zidentyfikowanie wszystkich elementów stanowiących dany układ,

−

oczyszczenie z kurzu maszyny,

−

spuszczenie

zbiorników

oleju

bądź

emulsji,

wyczyszczenie

zbiornika

wyrównawczego, usunięcie zanieczyszczeń zgromadzonych w osadnikach,

−

oczyszczenie szczotką ryżową (z twardym włosiem lub szczotką stalową) miejsc –
połączeń hydraulicznych,

−

zabezpieczenie króćców przed wyciekiem oleju poprzez podstawienie kuwet,

−

odłączenie przewodów hydraulicznych, i zabezpieczenie końców,

−

podłączenie pompy podciśnieniowej celem usunięcia oleju z wnętrza lub odkręcenie
z korpusu korka spustowego,

−

odkręcenie korpusu pompy, wyjęcie pompy i jej wyłączenie,

−

oczyszczenie korpusu pompy, odtłuszczenie korpusu,

−

kontrola, czy w korpusie nie pozostały resztki oleju, w razie potrzeby zlanie resztek,

−

odkręcenie śrub mocujących korpus,

−

demontaż pokrywy i wyjmowanie kolejnych elementów,

−

w trakcie demontażu należy w przypadku braku dokumentacji sporządzać szkice, na
podstawie których przeprowadzany będzie ponowny montaż,
W trakcie demontażu należy zwracać uwagę na to, by do urządzeń i elementów układów

hydraulicznych nie dostały się żadne zanieczyszczenia, pyły i ziarnka piasku. To one znacznie
przyśpieszają

zużywanie

się

uszczelnień

gumowych

oraz

rysują

powierzchnie

współpracujących ze sobą elementów metalowych.

Ocena rzeczywistego stopnia zużycia części elementów hydraulicznych

Po wykonaniu demontażu należy poddać ocenie wszystkie elementy pod względem

stopnia  zużycia.  Wszystkie  metalowe  trzpienie,  wałki,  cylindry  należy  sprawdzać  bądź  za
pomocą  mikrometrów,  bądź  jeżeli  tego  instrukcja  wymaga  za  pomocą  specjalnych
sprawdzianów.  Elementy,  które  noszą  ślady  przegrzania  (na  ściankach  występują
przebarwienia)  należy zakwalifikować do wymiany. Również wymianie podlegają wszystkie
elementy, na których są widoczne rysy równoległe do osi poruszających się elementów.

Elementy sprężyste (sprężyny, membrany) poddajemy badaniu polegającemu na zdjęciu

faktycznej charakterystyki długości od przyłożonej siły. Pierwszym krokiem jest wymycie
elementów

sprężystych,

usunięcie

dokładnie

zgromadzonego

nalotu.

Wszelkie

zanieczyszczenia  stałe  znajdujące  się  na  powierzchni  sprężyn  należy  usunąć,  jednak  trzeba
unikać  skrobania  sprężyn,  gdyż  można  zmienić  ich  przekrój,  przez  co  zmienić  się  może  ich
charakterystyka.  Kolejnym  krokiem  jest  porównanie  otrzymanej  charakterystyki  z danymi
katalogowymi.

W elementach uszczelniających w trakcie badania zwracamy szczególną uwagę na

istniejące  deformacje  i wytarcia.  Istnienie  jakichkolwiek  odkształceń  definitywnie  eliminuje
dane  uszczelnienie  i wówczas  zachodzi  konieczność  jego  wymiany.  Dodatkowo  w trakcie
oględzin  należy  zwrócić  uwagę  na  potencjalne  stwardnienia  uszczelnień.  Stwardnienia  takie

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

powstają  na  skutek  wysokiej  temperatury  lub  złego  doboru  materiału  na  uszczelnienie.
Ponieważ  wyłączenie urządzeń z ruchu wiąże się przeważnie z dużymi kosztami przestojów,
należy  podczas  naprawy  wymieniać  wszystkie  uszczelki,  których  cena  stanowi  zazwyczaj
ułamek  kosztów.  Najlepiej  korzystać  z gotowych  kompletów  naprawczych zalecanych  przez
producenta.

Dobór metod regeneracji zużytych części elementów hydraulicznych

Po demontażu należy zawsze dokładnie oczyścić wszystkie elementy. Oczyszczenie to

powinno polegać na usunięciu wszystkich zanieczyszczeń stałych oraz wszelkich nalotów
i tłuszczy. Częstym błędem jest poddawanie elementów hydraulicznych piaskowaniu bez
należytego zabezpieczenia. Wypadające z bardzo dużą prędkością cząstki piasku mogą trwale
uszkodzić – porysować powierzchnie robocze. Również nie należy stosować do odtłuszczania
środków żrących (np. soda kaustyczna), które przyśpieszają korozję.

W trakcie pracy niektóre części metalowe, pomimo, że stale są smarowane olejem

w wyniku  ocierania  się  o  inne  części  (w  tym  o  uszczelnienia)  zmieniają  swoje  wymiary
geometryczne.  Na  ogół,  w związku  ze  zmianami  kierunku  działania  sił  na  te  elementy  oraz
różnicy  w strukturze  materiału,  ścieranie  się  wierzchniej  warstwy  materiału  nie  następuje
równomiernie.  By  wyeliminować  te  nieregularności  wykonuje  się  regenerację  tych
elementów.

Regenerację zużytych elementów układu hydraulicznego przeprowadza się na ogół

poprzez  szlifowanie  wyrobionych  powierzchni  tych  elementów.  W trakcie  szlifowania
wymiary elementów ulegają zmianie. Więc by uniknąć przecieków, należy wymienić również
uszczelnienie.  Dobór  nowego  uszczelnienia  należy  wykonać,  uwzględniając  maksymalną
wartość  ciśnienia  w układzie  oraz  zmianę  wymiarów  elementu  po  regeneracji.  Elementy
układów hydraulicznych, w których  nominalne ciśnienie  jest większe niż 400 barów na ogół
nie  podlegają  szlifowaniu.  Zwiększenie  szczelin  między  poszczególnymi  elementami  przy
dużym  ciśnieniu  roboczym  niejednokrotnie  uniemożliwia  później  uszczelnienie  tych  miejsc.
Podczas  regeneracji  należy  przestrzegać,  by  elementy  miały  odpowiednią  chropowatość
określoną w DTR. Wykonanie regeneracji niezgodnie  z dokumentacją  może doprowadzić do
szybkiego zużywania się uszczelnień.

Elementy, które w czasie nominalnej pracy uległy skrzywieniu (np. tłoczysko siłownika),

należy  poddać  procesowi  prostowania.  Po  procesie  prostowania  należy  przeszlifować
element,  by  wyeliminować  zniekształcenia  powierzchni,  które  mogły  powstać  w procesie
prostowania. Ze względu na bardzo czasochłonny proces prostowania tych elementów, bardzo
rzadko  się  go  wykonuje.  Regenerację  zgiętych  tłoczysk  opłaca  się  przeprowadzać  tylko  dla
elementów wysokogabarytowych.

W niektórych przypadkach na trzpienie i wałki producenci nabijają dodatkowy

wydrążony  walec,  który  bezpośrednio  współpracuje  z pozostałymi  częściami.  Ten  walec
w trakcie  pracy  podlega  ścieraniu.  Grubość  ścianek  tych  nakładek  waha  się  od  kilku
milimetrów  do  kilkunastu  milimetrów.  W takich  przypadkach  każdorazowo  należy  element
poddać  regeneracji  poprzez  wymianę  zużytej  nakładki.  Nakładki  te  wymienia  się
każdorazowo po podgrzaniu całego regenerowanego elementu. Wykonane są one z materiału
o  większym  współczynniku  rozszerzalności  liniowej  od  współczynnika  materiału
zasadniczego,  z którego  wykonany  jest  trzpień. Po  podgrzaniu  do  odpowiedniej  temperatury
zarówno  trzpień  jak  i nakładka  zwiększają  swoje  promienie  proporcjonalnie  do
współczynnika  rozszerzalności  liniowej.  Po  wymianie  należy  doprowadzić  do  powolnego
wystygnięcia  elementu  i wówczas  można  przystąpić  do  montażu  tego  elementu.  W trakcie
podgrzewania  należy  przestrzegać  wartości  temperatury,  by  nie  doprowadzić  do  zmiany
właściwości wytrzymałościowych materiału zasadniczego, z jakiego wykonano elementy.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Okresowo należy również podawać kontroli przyrządy pomiarowe. Wszystkie

manometry  trzeba  okresowo  zdemontować  i sprawdzić  wartość  ciśnienia  za  pomocą
porównania  wyniku  z manometrem  wzorcowym.  Do  porównania  możemy  używać  tylko
i wyłącznie  manometrów  o  klasie  dokładności  większej  od  manometru  sprawdzanego.
W przypadku  zauważania  różnic  we  wskazaniach  (większych  niż  wynikają  z klasy
dokładności), należy manometr przesłać do sprawdzenia przez serwis sprzętu pomiarowego.

W trakcie regeneracji nie wolno usuwać tabliczek znamionowych elementów

regenerowanych. Proces regeneracji musi być zaplanowany tak, by naprawiany element
odzyskał w pełni swoje parametry dopuszczalne i charakterystyczne.

W czasie regeneracji elementów hydraulicznych należy zawsze dokonać wymiany

w regenerowanej części wszystkich uszczelnień. W trakcie wymiany trzeba zawsze stosować
uszczelnienia

określone

w Dokumentacji

Techniczno

–

Ruchowej.

W układach

hydraulicznych stosuje się:

−

o-ring (rys. 29), który jest elementem uszczelniającym o przekroju kołowym. Efekt
uszczelnienia

osiąga

przez

zdeformowanie

przekroju

kołowego

pierścienia.

Uszczelnienie  o-ring  znajduje  zastosowanie  zarówno  jako  samodzielny  element  do
statycznego  uszczelnienia  tłoczysk,  pokryw  i dławic  hydraulicznych  oraz  jako  element
energetyzujący w uszczelnieniach dwuelementowych. Parametry techniczne: temperatura
pracy  od  –30

C do +110

C, ciśnienie do 200 bar, prędkość maksymalna liniowa ruchu:

0,1 m/s. Współpracuje z olejami mineralnymi i emulsjami olejowo-wodnymi.

ISTER

STW

·ED

JI¶

ys. 29. U

szczelnienia typu o-ring.

ys. 30. U

szczelnienia kszta

łtowe Zim

era

- uszczelnienie kszta

łtowe typu Zim

era (rys. 30), przeznaczone jest dla statycznego,

jednostronnego uszczelnienia w

łów, pokryw i dławic hydraulicznych. Najczęściej

stosow

ane s

ą w siłownikach podczas ruchów posuwisto – zwrotnych. Pozwala on na

ian

ę położenia siłownika o dowolny kąt. Dzięki swojej konstrukcji, dopuszczalna jest

ax. szczelina uszczelniaj

ąca 0,4 m

przy ci

śnieniu do 500 bar. Param

etry techniczne:

tem

peratura pracy od –30oC

do +110oC

, ci

śnienie m

ax. do 500 bar, pr

ędkość

aksym

alna liniow

a ruchu: 0,2 m

/s.. W

spó

łpracuje z olejam

i m

ineralnym

i i em

ulsjam

olejow

o-w

odnym

i. C

echy konstrukcyjne: du

ża sprężystość, wysoka wytrzym

łość na

ściskanie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 31. Uszczelnienie (DH)

Rys. 32. pierścienie zgarniające (PZ)

−

uszczelnienie

(rys.

31),

które

jest

elementem

uszczelniającym,

wielokomponentowym  dwustronnego  działania.  Wysokociśnieniowa  uszczelka  typu
(DH)  wykonana  jest  z materiałów  termoplastycznych  o  najwyższej  jakości.  (DH)
znalazło zastosowanie głównie w siłownikach górniczych oraz w hydraulice pozostałych
gałęzi  przemysłu.  Parametry  techniczne:  temperatura  pracy  od  –30

C do +110

ciśnienie max. do 400 bar. Cechy konstrukcyjne: – wysoka odporność na ścieranie,

−

uszczelnienie

(JH)

jest

elementem

uszczelniającym,

wielokomponentowym

jednostronnego  działania.  Wysokociśnieniowa  uszczelka  typu  (JH)  wykonana  jest
z materiałów  termoplastycznych  o  najwyższej  jakości.  (JH)  znalazła  zastosowanie
głównie  w siłownikach  górniczych.  Typ  standardowy  znalazł  również  zastosowanie
w hydraulice pozostałych gałęzi przemysłu. Parametry techniczne: temperatura pracy od
–30

C do +110

C, ciśnienie max. do 500 bar prędkość maksymalna liniowa ruchu: 0,5

m/s.. Współpracuje z olejami mineralnymi i emulsjami olejowo-wodnymi. Cechy
konstrukcyjne: – wysoka odporność na ścieranie – poliacetalowy pierścień
zabezpieczający przed wyciskaniem,

−

pierścienie  zgarniające  PZ  (rys.  32)  stosowane  są  w siłownikach  hydraulicznych
pracujących  w ruchu  posuwisto-zwrotnym.  Celem  pierścieni  (PZ)  jest  usuwanie
nagromadzonych  na  tłoczysku  zanieczyszczeń  w postaci  błota,  lodu,  itp.  Parametry
techniczne: – temperatura pracy: –40

C do +110

C, prędkość maksymalna ruchu: 4 m/s.

Cechy konstrukcyjne: wysoka odporność na ścieranie, skuteczna krawędź zgarniająca.

Ustalanie zakresu i kolejności montażu elementów instalacji hydraulicznej

Montaż elementów hydraulicznych przeprowadza się w kolejności odwrotnej niż

w czasie demontażu, rozpoczynamy zawsze od bardzo dokładnego oczyszczenia
i odtłuszczenia każdego elementu. Następnie wykonujemy kolejne kroki:

−

do korpusu wkładamy w kolejności odwrotnej wszystkie elementy, zwracając uwagę, by
nie zmieniać właściwości sprężystych membran i sprężyn, nie należy ich ściskać
i nadmiernie naciągać, w przypadku gdy istnieje prawdopodobieństwo utraty właściwości
sprężystych, należy je wymienić na nowe,

−

zakładamy komplet uszczelnień, wszystkie te uszczelnienia, które noszą ślady zużycia
należy wymienić, wymianie podlegają również te uszczelnienia, które w dokumentacji są
zaznaczone, że przy demontażu należy zawsze bez względu na ich stan dokonać ich
wymiany, przed założeniem uszczelnienia należy zanurzyć w oleju,

−

w tych elementach które są bardzo spasowane, by ułatwić montaż, należy powierzchnię
zwilżyć olejem,, którym układ później zastanie napełniony,

−

zamykamy pokrywą korpus urządzenia,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

skręcamy śrubami korpus urządzenia zwracając uwagę na to, by proces dokręcania
prowadzić etapami,

−

sprawdzamy, czy nie pozostały wolne elementy po zmontowaniu urządzenia,

−

przykręcamy urządzenia do maszyny,

−

podłączamy króćce (wejścia i wyjścia hydrauliczne),

−

sprawdzamy czystość filtrów umieszczonych w obwodzie hydraulicznym i ewentualnie je
oczyszczamy,

−

zalewamy układ hydrauliczny olejem, w przypadku zmiany rodzaju oleju należy
przeprowadzić płukanie układu, by usunąć resztki starego oleju, zmiany oleju można
przeprowadzać tylko wtedy, gdy parametry oleju nowego są zgodne z opisem producenta
maszyny,

−

odpowietrzamy układ, jeżeli tego wymaga,

−

odblokowujemy wyłączniki pomp, zdejmujemy tablice ostrzegawcze,

−

włączamy maszynę zgodnie z instrukcją obsługi.

Regulacja i uruchomienie układów hydraulicznych po naprawie

Każdy element po regeneracji powinien być poddany próbom ruchowym celem

sprawdzenia  zgodności  z parametrami  zawartymi  w DTR.  Próby  takie  przeprowadza  się  na
stanowisku  pomiarowym.  Podstawowym  parametrem  sprawdzanym  jest  maksymalne
ciśnienie robocze.

Po zmontowaniu całego układu przed uruchomieniem należy za pomocą zaworu

regulacyjnego  ustawić  wstępnie  ciśnienie  robocze  układu.  Należy  zwrócić  uwagę,  by
regulację  tę  wykonać  w zaworze  regulacyjnym,  a  nie  zaworze  bezpieczeństwa.  Należy
przestrzegać  zasady,  by  ciśnienie  ustawione  w zaworze  bezpieczeństwa  było  mniejsze  od
maksymalnego ciśnienia znamionowego każdego elementu. Zawór regulacyjny powinien być
ustawiony  na  ciśnienie  mniejsze  od  nastawy  zaworu  bezpieczeństwa,  tak  by  w przypadku
awarii zaworu regulacyjnego zawór bezpieczeństwa redukował ciśnienie i by nie dopuścił on
do uszkodzenia jakiegokolwiek elementu.

Jeżeli w trakcie prac konserwacyjno – naprawczych prowadzone były jakiekolwiek prace

łączeniowe przy instalacji elektrycznej zasilającej bądź sterującej układem hydraulicznym,
należy

przed

uruchomieniem

przeprowadzić

badania

skuteczności

ochrony

przeciwporażeniowej.  Badania  takie  mogą  wykonać  elektrycy,  posiadający  zaświadczenie
kwalifikacyjne  uprawniające  do  prowadzenia  prac  eksploatacyjnych  w zakresie  pomiarów
parametrów  instalacji  elektrycznej.  Tylko  po  otrzymaniu  protokołu,  w którym  elektryk
stwierdził,  że  wszystkie  parametry  są  zgodne  z odpowiednimi  normami,  można  przejść  do
kolejnych kroków:

−

sprawdzamy szczelność układu w stanie statycznym – bez obciążeń,

−

sprawdzamy poziom oleju

w zbiorniku wyrównawczym, w przypadku

braku

uzupełniamy,

−

dokonujemy wstępnej nastawy zaworów regulacyjnych,

−

odpowietrzamy układ, jeżeli tego DTR wymaga,

−

sprawdzamy, czy na elementach regulacyjnych zaworów bezpieczeństwa są plomby,

−

uruchamiamy próbnie układ,

−

sprawdzamy wartości nastawionych ciśnień na zaworach regulacyjnych,

−

sprawdzamy

szczelności

wszystkich

połączeniach

układu

hydraulicznego

(przykładając chłonną bibułę lub gazetę do połączenia, jeżeli pojawiają się plamy
oznacza to nieszczelność,

−

sprawdzamy działanie tłumików tłumiących drgania w skrajnych położeniach
siłowników,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

sprawdzamy działanie rozdzielaczy w szczególności siły sterujące oraz płynność ruchów,

−

zwracamy uwagę na ułożenie przewodów hydraulicznych, czy są właściwie ochronione
przez uszkodzeniami mechanicznymi oraz czy w czasie pracy nie wykonują nadmiernych
ruchów,

−

sprawdzamy płynność ruchów siłowników i silników hydraulicznych, w przypadku
pojawiających się zacięć należy rozważyć poluzowanie uszczelnienia wrzeciona
siłownika,

−

sprawdzamy działanie zabezpieczeń krańcowych czy ruchy siłowników i silników
mieszczą się w przedziale określonym w DTR.

4.4.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonywania ćwiczeń.

1. Jakie środki ochrony indywidualnej powinny znajdować się na stanowisku do montażu

i demontażu elementów hydraulicznych?

2.  W jaki sposób zabezpiecza się środowisko przed skażeniem olejem hydraulicznym?
3.  Jakie znasz metody regeneracji zużytych części elementów hydraulicznych?
4.  Jakie elementy nie podlegają regeneracji?
5.  Jakie typy uszczelnień występują w układach hydraulicznych?
6.  Jakie czynności należy wykonać przed uruchomieniem układu hydraulicznego, w którym

niektóre elementy były regenerowane?

4.4.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj szczegółową kontrolę stanu siłownika dwustronnego działania.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) sprawdzić stan uszczelnień,
2) sprawdzić powierzchnię tłoczyska siłownika, zwracając uwagę na wszelkie odkształcenia

i wgnioty powierzchni,

3)  sprawdzić średnicę oraz kształt przekroju w różnych miejscach tłoczyska,
4)  sprawdzić prostoliniowość tłoczyska,
5)  sprawdzić stan króćców przyłączeniowych (deformacje gwintów na króćcach, deformacje

gniazd uszczelnień), w razie potrzeby wykonać odpowiednie pomiary,

6) sporządzić listę nowych części zamiennych do wymiany oraz części do regeneracji.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

przyrządy pomiarowe dostosowane do wielkości badanego siłownika: mikrometr,
suwmiarka, płyta traserska,

−

tusz traserski,

−

sprawdziany gwintów, szkoło powiększające.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 2

Wykonaj naprawę pompy łopatkowej.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) wykonać demontaż pompy,
2) zdemontować wszystkie uszczelnienia, w tym uszczelnienia łopatek pompy lub jeżeli

konstrukcja inaczej stanowi całe łopatki,

3) sprawdzić stan wirnika i korpusu pompy, w szczególności zwracając uwagę na

występujące rysy, odkształcenia i odbarwienia,

4)  w przypadku zaobserwowanych odkształceń poddać uszkodzone elementy regeneracji,
5)  zamontować nowe uszczelnienia łopatek lub nowe łopatki,
6)  sprawdzić czy łopatki prawidłowo współpracują z wirnikiem i korpusem pompy,
7)  zmontować pompę zakładając nowe uszczelnienia,
8)  połączyć  układ  zgodnie  z rysunkiem  zamieszczonym  w  poradniku  ucznia  (o  ile

nauczyciel nie przekaże innego schematu),

Rysunek do ćwiczenia 2

9) uruchomić pompę sprawdzić jej działanie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

zestaw elementów: pompa hydrauliczna z silnikiem, zbiornik na olej, zawór zwrotny,
zawór bezpieczeństwa, siłownik tłokowy dwustronnego działania, rozdzielacz 3/4, zawór
dławiący.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 3

Wykonaj naprawę pompy zębatej.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  wykonać demontaż pompy,
2)  zdemontować wszystkie uszczelnienia promieniowe na wale,
3)  sprawdzić  korpusu  pompy,  w szczególności  zwracając  uwagę  na  występujące  rysy,

odkształcenia i odbarwienia,

4)  w przypadku zaobserwowanych odkształceń poddać uszkodzone elementy regeneracji,
5)  zamontować nowe koła zębate,
6)  zmontować pompę zakładając nowe uszczelnienia,
7)  połączyć układ zgodnie z rysunkiem z ćwiczenia 2 (o ile nauczyciel nie przekaże innego

schematu),

8) uruchomić pompę i sprawdzić jej działanie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

zestaw elementów: pompa hydrauliczna z silnikiem, zbiornik na olej, zawór zwrotny,
zawór bezpieczeństwa, siłownik tłokowy dwustronnego działania, rozdzielacz 3/4, zawór
dławiący.

4.4.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wskazać, które elementy podlegają regeneracji, a które wymianie?

2) bezpiecznie wymontować element z układu hydraulicznego?

zastosować procedurę uruchomienia układu po regeneracji dowolnego
elementu?

4) dokonać regeneracji siłownika hydraulicznego?

5) dokonać naprawy pompy łopatkowej?

6) dokonać naprawy pompy zębatej?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

1.  Przeczytaj uważnie instrukcję.
2.  Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3.  Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4.  Test  pisemny  zawiera  20  zadania  i sprawdza  Twoje  wiadomości  z zakresu  budowy

i naprawy mechanizmów hydraulicznych. Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej karcie
odpowiedzi.

5. Wskaż tylko jedną odpowiedź prawidłową.
6. W przypadku pomyłki należy błędną odpowiedź skreślić i zaznaczyć kółkiem odpowiedź

prawidłową. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję
z wykonanego zadania.

7. Kiedy udzielenie odpowiedzi na zadanie będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego

rozwiązanie na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.

8. Na rozwiązanie testu masz 40 minut.

Powodzenia!

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Zawór zwrotny w układach hydraulicznych realizuje zadania

a) redukcji ciśnienia w układzie hydraulicznym.
b) przepuszczenia czynnika hydraulicznego w przewodzie hydraulicznym tylko w jedną

stronę.

c) regulacji wielkości przepływu czynnika w przewodzie hydraulicznym.
d) regulacji ciśnienia w obwodzie hydraulicznym.

2. Symbol, który oznacza zawór zwrotny to

3. Rozdzielacz oznaczony symbolem „3/2” posiada

a)  2 króćce/ 3 położenia.
b)  3 króćce/ 2 położenia.
c)  6 króćców/ 4 położenia.
d)  4 króćce/ 6 położeń.

4. Zadaniem zaworu maksymalnego jest

a) ograniczanie przepływu w danym przewodzie hydraulicznym do poziomu

określonego jako maksymalny.

b) utrzymywanie przepływu na stałym poziomie.
c) utrzymywanie ciśnienia na stałym określonym maksymalnym poziomie, podnoszenie

ciśnienia wtedy gdy ciśnienie z pompy jest za małe.

d) ograniczanie ciśnienia w przypadku, gdy jego wartość wzrośnie powyżej wartość

nastawioną.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. Zawory redukcyjne służą do

a)  tylko do redukcji ciśnienia.
b)  tylko do stabilizacji ciśnienia.
c)  do redukcji i stabilizacji ciśnienia.
d)  do ograniczania przepływu czynnika w przewodach hydraulicznych.

6. W układach hydraulicznych nie stosuje się wody, gdyż

a)  lepkość wody jest zbyt wysoka.
b)  ściśliwość wody jest za mała.
c)  występują trudności ze smarowaniem oraz występuje przyśpieszona korozja.
d)  niedostatecznie odprowadza ona ciepło z układu hydraulicznego.

7. Dobierając pompę hydrauliczną do układu należy przestrzegać zasady, że

a)  wydajność pompy musi być dokładnie równa nominalnemu przepływowi.
b)  wydajność pompy musi być większa od przepływu.
c)  wydajność pompy musi być mniejsza od przepływu.
d)  w trakcie doboru pompy do układu nie uwzględnia się jej wydajności.

8. Pompa zębata wyposażona jest w

a)  dwa koła zębate aktywne.
b)  jedno koło zębate aktywne i jedno bierne.
c)  dwa koła zębate bierne.
d)  ruchome zastawki blokujące.

9. W pompach łopatkowych wysuwanie łopatek z rowków prowadzących następuje pod

wpływem
a)  siły odśrodkowej.
b)  siły grawitacji.
c)  działania siły wypychającej sprężyny płaskiej.
d)  siły ciężkości.

10. Element który reprezentuje na schematach symbol to

a)  silnik o stałej chłonności i stałym kierunku wirowania.
b)  silnik o stałej chłonności i zmiennym kierunku wirowania.
c)  silnik o zmiennej chłonności i zmiennym kierunku wirowania.
d)  silnik – pompa o stałej chłonności i stałym kierunku wirowania.

11. Symbol który określa, że rozdzielacz sterowany jest mechanicznie poprzez popychacz to

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

12. Uszczelniacz który zapobiega wyciekom oleju w pompach między elementami

wirującymi a korpusem pompy to
a)  pierścienie Zimmera.
b)  pierścienie osadcze.
c)  taśma teflonowa.
d)  dławiki.

13. Silniki hydrauliczne z ruchomym korpusem wyróżniają się tym, że

a)  wał silnika obraca się.
b)  wał silnika jak jest zablokowany, korpus się obraca.
c)  korpus silnika obraca się w jedną stronę, wał w drugą.
d)  jednocześnie i wał i korpus się obracają, w tę samą stronę.

14. W przypadku zbyt niskiego poziomu oleju w zbiorniku wyrównawczym, należy

uzupełnić poziom
a)  dowolnym olejem silnikowym.
b)  dowolnym olejem hydraulicznym.
c)  dowolnym olejem przekładniowym.
d)  identycznym czynnikiem, jaki znajduje się w zbiorniku.

15. Czynność jaką obsługa nie musi wykonywać przed odkręceniem przewodu

hydraulicznego to
a) oczyścić dokładnie przewód hydrauliczny.
b) sprawdzić temperaturę oleju, w przypadku wysokiej temperatury odczekać aż

ostygnie.

c) zabezpieczyć, by olej wyciekający z przewodów nie dostał się do środowiska.
d) sprawdzić w dokumentacji prawidłowy kierunek odkręcania końcówek przewodu.

16. Gdy rozleje się olej należy

a) skażone miejsce zlać dużą ilością wody, by go rozcieńczyć.
b) pozostawić olej, by wsiąkł w glebę, jednak miejsce oznaczyć, aby inni nie wpadli

w poślizg.

c) skażone miejsce posypać absorbentem, by wchłonął rozlany olej, absorbent

pozostawić na miejscu wycieku.

d) skażone miejsce posypać absorbentem, by wchłonął rozlany olej, absorbent zebrać

do szczelnych pojemników.

.
17. Siłownik dwustronnego działania z układem tłumienia ruchów z jednej strony

przedstawia symbol

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

18. Najprostsza i najtańsza metoda naprawy siłowników hydraulicznych, z których kapie olej

to
a)  przetoczenie wrzeciona.
b)  wymiana uszczelnienia.
c)  szlifowanie powierzchni wrzeciona szlifierką do wałków.
d)  szlifowanie wrzeciona pilnikami wykańczającymi.

19. W trakcie regeneracji trzpieni wielowarstwowych nakładki wymienia się

a) podgrzewając trzpień, uważając, by go nie rozhartować i za pomocą prasy usunąć

starą i założyć nowa nakładkę.

b)  bez podgrzewania, za pomocą prasy usunąć starą i założyć nowa nakładkę.
c)  poprzez rozcięcie starej nakładki przecinakiem.
d)  poprzez rozcięcie starej nakładki piłką do metalu i rozbicie nowej za pomocą prasy.

20. Pierścienie zgarniające

a)  zabezpieczają uszczelnień przed zanieczyszczeniami znajdującymi się w oleju.
b)  usuwają nagromadzone na tłoczysku zanieczyszczeń w postaci błota, lodu, itp.
c)  uszczelniają elementy ruchome.
d)  zwilżają wrzeciona olejem, by spowolnić efekt zużywania się uszczelnień.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko.........................................................................................................................

Naprawa mechanizmów hydraulicznych

Zakreśl poprawną odpowiedź.

zadania

Odpowiedź

Punkty

Razem: