Témata
Reklama

Moderní sofistikované řízení stavebních strojů

Současným trendem ve vývoji stavebních strojů je zvyšování výkonu, komfortu a bezpečnosti obsluhy při současném snižování nákladů na provoz. Taková progresivní modernizace se samozřejmě neobejde bez uplatnění technicky vyspělých výrobků při jejich konstrukci. Stavební stroje jsou obecně charakterizovány přenosem velkých výkonů a sil. To je oblast typická pro použití hydraulických mechanismů, které zabezpečují manipulaci s břemeny, ovládání pohonů i odpružení podvozku. Proporcionální ventily, které kombinují výhody vytváření vysokých výkonů pomocí hydrauliky s inteligentním a pokročilým ovládáním pomocí elektronických řídicích jednotek, umožňují plynulé řízení konstrukčních podskupin.

Použití proporcionálních ventilů dovoluje rozdělit řízení na dva základní celky – na výkonný prvek, umístěný u ovládaného mechanismu, a na řídicí prvek, umístěný v kabině obsluhy. Obě části si vyměňují pouze řídicí signál. Ergonomický ovladač s indikací funkce zařízení a imitací zátěžné síly umožňuje komfortní ovládání. Proporcionální tlakové přepouštěcí ventily jsou určeny k plynulému nastavování maximálního tlaku v pracovním obvodu. Proporcionální redukční ventily jsou využívány k regulaci síly na pístnici lineárního hydromotoru nebo k regulaci výstupního krouticího momentu na rotačním hydromotoru.

Reklama
Reklama
Reklama
Řízení otáček ventilátoru chladiče pomocí proporcionálního tlakového ventilu

Proporcionální řízení

Firma Argo-Hytos vyvinula sadu proporcionálních tlakových ventilů, které nacházejí široké uplatnění jak ve stacionárních, tak v mobilních aplikacích. Ventily se vyznačují moderním designem, vysokou spolehlivostí a stabilitou. Oba ventily, přepouštěcí i redukční, jsou nepřímo řízeny s pilotním stupněm. Taková konstrukce sice klade na uživatele požadavek na zajištění čistoty pracovní kapaliny, ale zároveň umožňuje ovládání vysokých výkonů, a to až do objemového průtoku 60 l.min-1 při maximálním tlaku 350 bar.

Nepřímo řízený tlakový přepouštěcí ventil doplněný funkcí odlehčovacího ventilu, ovládaného elektromagnetem (SR4E-B2).

Modulární konstrukční řešení

Oba ventily jsou řízeny stejným řídicím stupněm. Stavebnicové řešení ventilů snižuje počet vyráběných dílů a tím také cenu výrobků. Kromě toho lze řídicí stupeň použít samostatně jako přímo řízený tlakový přepouštěcí ventil do objemového průtoku 1,5 l.min-1 při maximálním tlaku 350 bar. Tři tlakové stupně – 120 bar, 210 bar a 350 bar – nabízejí vhodné rozsahy tlaku pro zajištění přesné regulace. Řízení ventilu zabezpečuje proporcionální tlačný elektromagnet. Je možné vybrat si tři typy konektoru elektrického připojení – DIN nebo v mobilních aplikacích oblíbené konektory Deutsch a AMP. Řízení elektromagnetu je zajišťováno PWM signálem o frekvenci 250 Hz. Napájecí napětí 12 V nebo 24 V je kompatibilní s napětím elektrické sítě stroje. Vestavěná zhášecí dioda chrání řídicí elektroniku proti indukovaným napěťovým špičkám, které podle Lenzova zákona vznikají při zapojení indukční zátěže. K řízení ventilu doporučujeme použít miniaturní řídicí elektroniku EL6 ve tvaru konektoru DIN, která se přímo nasadí na ventil. Miniaturní elektronika představuje moderní kompaktní řešení ovládání ventilu a umožňuje snadné nastavování parametrů, např. rampových funkcí, pomocí dvou otočných selektorů a vestavěného displeje. Ventily byly konstruovány s ohledem na předpokládané podmínky použití, mimo jiné také ve stavebních strojích pracujících v extrémních podmínkách. Bezpečně pracují při teplotách pracovní kapaliny od –30 °C do 90 °C a kinematické viskozitě pracovní kapaliny od 10 do 500 mm2.s-1. Dobře odolávají vibracím, jsou kompaktní a odolné proti poruchám i v obtížných podmínkách. Redukční ventil je stavěn jako třícestný. Ventil tak zajišťuje kromě udržování konstantního nastaveného tlaku na výstupu ventilu také ochrannou funkci připojeného spotřebiče. Dojde-li k přetížení spotřebiče, což u stavebních strojů není neobvyklé, uzavírá ventil přívod tlakové kapaliny a naopak propojuje spotřebič s nádrží. Tím dojde k odlehčení přetížené větve potrubí a ochraně proti poškození vysokým tlakem.

Ventil s negativní charakteristikou

V některých technických aplikacích se objevuje požadavek, aby z důvodu funkce zařízení nebo často také z důvodu bezpečnosti byla funkce tlakového ventilu reverzní. To znamená, aby maximální tlak v systému byl zajišťován ventilem i při výpadku řídicího signálu. Takový požadavek splňují ventily s negativní charakteristikou SRN4P1-B2.

Příkladem využití proporcionálního tlakového ventilu s negativní charakteristikou je regulace otáček ventilátoru vzduchového chladiče pracovních kapalin u zemědělských a stavebních strojů. Udržování optimální teploty oleje a chladicí kapaliny vede ke snížení spotřeby energie a tím i paliva. Optimální teplota zároveň přispívá ke zvýšení životnosti motoru. Teplota je udržována spojitou regulací otáček ventilátoru a tím objemu chladicího vzduchu. Oběžné kolo ventilátoru je nasazeno na hřídeli zubového hydromotoru. Změnou tlakového spádu pomocí proporcionálního ventilu je dosaženo regulace otáček. Při výpadku řídicího signálu nesmí dojít k přehřátí motoru a ventilátor chladiče musí zůstat funkční.

Negativní charakteristika proporcionálního tlakového přepouštěcího ventilu p = funkce (I). S rostoucí hodnotou řídicího signálu tlak v obvodu, vytvářený ventilem, klesá.

Ventil kombinující funkce

Dalším výrobkem firmy Argo-Hytos je ventil SR4E-B2 spojující funkci nepřímo řízeného tlakového přepouštěcího ventilu a elektromagnetem ovládaného odlehčovacího ventilu. Ventil ve funkci tlakového přepouštěcího omezuje maximální tlak v obvodu a zároveň jej chrání proti přetížení. Po vypnutí elektromagnetu je tlaková větev odlehčena a propojena s nádrží. Pomocí dvou nastavovacích šroubů lze nastavit mezní polohy kotvy elektromagnetu a tím také minimální a maximální tlak v obvodu. K dispozici jsou tři tlakové stupně s rozsahem nastavení tlaku do 120 bar, 210 bar a 350 bar. Minimální tlak lze nastavit do hodnoty 20 bar. Maximální průtok ventilem je 60 l.min-1. Ventil přináší úsporu nákladů za odlehčovací ventil a zároveň nabízí řešení při zastavení spotřebičů.

Ventily pro řízení převodovky a spojky

Další významnou oblastí pro uplatnění hydrauliky u mobilních strojů je řízení převodovky a spojky. Pro spínání spojky se často používají redukční ventily. Firma Argo-Hytos nabízí i pro tuto aplikaci konstrukčně cílené ventily. Jde o nové proporcionální, nepřímo řízené tlakové redukční ventily, určené pro vestavbu do řídicího bloku nebo přímo do skříně převodovky. Ventily jsou třícestné, takže plní také pojišťovací funkci proto přetížení obvodu. Ventily vzhledem ke konstrukčnímu řešení a optimalizaci parametrů poskytují záruku za bezpečnou a stabilní funkci a dlouhou životnost.

Vestavný třícestný šoupátkový rozváděč PD2-E v provedení slip-in je s výhodou často používán pro ovládání převodovek mobilních zařízení. Komora pro ventil je shodná s komorou pro proporcionální tlakový redukční ventil PP2P3-W obdobné konstrukce. To vede ke snížení počtu potřebných sdružených nástrojů a k úsporám při obrábění bloků.


Blok řízení převodovky

Jsou vyráběny ve dvou variantách. Jednak s připojovacím závitem 7/8-14 UNF (SP4P1-B4), jednak v provedení slip-in (PP4P1-Z3). Na přání může být vstupní kanál opatřen jemným filtračním sítkem, chránícím ventil proti ztrátě funkce vlivem nečistot v pracovní kapalině. Použití konektorů DEUTSCH a AMP na cívkách elektromagnetů a použité napájecí napětí 12 V nebo 24 V odpovídá opět mobilní aplikaci. Vstupní tlak 30 bar, redukovaný tlak na výstupu 25 bar a maximální objemový průtok 40 l.min-1 jsou dostatečné parametry pro zamýšlené použití.


Pro zvětšení klikněte na tabulku.


Pro zvětšení klikněte na tabulku.

Proporcionální nepřímo řízený tlakový redukční ventil v provedení s montážní přírubou (PP4P1-Z3)
a v provedení s připojovacím závitem 7/8-14 UNF (SP4P1-B4) Proporcionální přímo řízený tlakový redukční ventil v provedení Slip-in“ (PP2P3-W) Vestavný šoupátkový rozváděč v provedení slip-in pro řízení převodovky (PD2-E)

Argo-Hytos

Ing. Radek Němeček

j.zidkova@argo-hytos.com

www.argo-hytos.com

Reklama
Související články
Hydropneumatické odpružení

Hydropneumatické odpružení je rychlejším a cenově příznivějším řešením díky stavebnicovým/modulárním regulačním systémům. Hydropneumatické systémy odpružení nápravy vozidla nebo kabiny vozidla zvyšují komfort a výkonnost vozidel.

Nová generace filtračních vložek pro hydrauliku

Jako přední výrobce inovativních řešení pro hydraulický průmysl se společnost Argo-Hytos neustále zabývá vývojem nových technologií, materiálů a aplikací hydraulických systémů. Jedním z výsledků tohoto vývoje je nová generace filtračních vložek s označením Exapor Max 3.

Náklady na vlastnictví zařízení pro montážní procesy

Ve všech průmyslových odvětvích je princip celkových nákladů na vlastnictví (TCO – Total Cost of Ownership) klíčovým faktorem při rozhodování o nákupu nového stroje nebo zařízení. Úvaha založená výlučně na základě pořizovacích nákladů už dávno přestala být dostatečná, pokud se plánuje vyrábět konkurenceschopně v dlouhodobém horizontu. K získání úplného přehledu nákladů zahrnují TCO všechny přímé a nepřímé náklady vzniklé před, během a po zakoupení výrobního zařízení nebo produktu. Kromě skutečných nákladů na pořízení jsou to také položky jako náklady na údržbu a spotřebu energie.

Související články
Realizace energeticky úsporných hydro pohonů

Integrací čerpadel a pohonů s variabilním počtem otáček, známých též jako servočerpadla, usnadňuje společnost Siemens ve spolupráci s českou pobočkou firmy Hydac realizaci energeticky výhodnějších, úspornějších a tišších hydraulických systémů pro široké pole aplikací. Jádrem konceptu je měnič kmitočtu, který zajišťuje, aby hydraulická energie byla produkována jen tehdy, když je jí zapotřebí.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Hydraulika zvedá vraky

K tragédii došlo 16. dubna 2014. Patří k nejvážnějším neštěstím v Jižní Koreji za poslední desetiletí. Přetížený trajekt Sewol se potopil a zemřelo 304 lidí. Kapitán trajektu byl odsouzen na doživotí, protože opustil loď mezi prvními a nedostál svým povinnostem. Vyzvednutí vraku dlouhého 145 metrů z hloubky 40 metrů bylo vzhledem k jeho velikosti a hmotnosti náročnou operací. Náklady se vyšplhaly na dvě miliardy korun. Základem úspěšného projektu byla hydraulika. Ta ostatně pomáhá v mnoha podobných případech.

Automatizace linky expandérů na sušičkové bubny

Již více než 10 let jsou spotřebiče Miele z výrobního závodu v Uničově distribuovány k zákazníkům po celém světě. Výroba zde probíhá na ploše zhruba 40 000 m2, což uničovský závod řadí na třetí místo z celkem 12 závodů skupiny Miele. Po nedávné reorganizaci se společnost Miele technika, s. r. o., s více než 1 000 zaměstnanci stala výhradním výrobcem sušiček Miele, což s sebou přineslo i nutnost přestavby a výměny výrobních technologií.

Rychlospojky - s plochými čely, bezúkapové, nebo oboustranně uzavíratelné?

Bezúkapové provedení, Clean Break technologie, s plochými čely, oboustranně nebo jednostranně uzavíratelné – to jsou pouze některé z dostupných technologií a možností při výběru rychlospojek. V čem se liší? A jaké výhody pro uživatele jednotlivé technologie přinášejí?

Tlumené zastavení přímočarých hydromotorů

Hydraulické pohony s přímočarými hydromotory ovládají v mnoha aplikacích poměrně velké setrvačné hmoty. Pokud dojde k přerušení nebo změně směru průtoku pomocí standardního rozváděče, dochází často k nežádoucímu zakmitání hmot, které je způsobené vůlemi v mechanizmu a stlačitelností kapaliny. Proto se využívá několika konstrukčních řešení, která zajišťují plynulé zastavení pohybu.

Moderní hydraulické pohony ve výuce i v praxi

Na katedře hydromechaniky a hydraulických zařízení fakulty strojní Vysoké školy báňské – Technické univerzity Ostrava byl od akademického roku 2013–2014 otevřen nový obor navazujícího magisterského studia s názvem Hydraulika a pneumatika.

Hydraulické a pneumatické pohony ve strojírenství

Možná by se zdálo, že hydraulické a pneumatické pohony jsou v dnešní době trochu opomíjeny a jejich vývoj se zastavil, ale to ani zdaleka není pravda. Obě tyto skupiny pohonů mají svá pro a proti, ale nepochybné je, že v moderním strojírenství hrají důležitou roli.

Hydraulika & pneumatika

Hydraulika je technická disciplína zaměřená na využití mechanických vlastností tekutin nejen pro technické účely. Pneumatika je technický obor zabývající se přeměnou stlačeného vzduchu na mechanický pohyb.

Hydraulika a pneumatika. Quo vadis?

Vážení čtenáři, opět po roce se vám dostává do rukou letní vydání magazínu MM Průmyslové spektrum věnované hydraulice a pneumatice. Ve své úvaze se pokusím najít odpověď na úvodní otázku, tedy kam tyto tradiční obory směřují.

Bezpečné testování dieselových motorů

Již více než 75 let je společnost Perkins lídrem ve vývoji a výrobě vysoce výkonných dieselových motorů. Díky neustálým inovacím může nabídnout jejich jednu z nejmodernějších a nejucelenějších řad. Po sloučení se společností Caterpillar v roce 1998 vznikl největší světový výrobce dieselových motorů, které nacházejí uplatnění u všech nejznámějších výrobců strojů ve stavebnictví, energetice, logistice, zemědělství a v dalších oborech.

Proporcionální technika

Česká asociace pro hydrauliku a pneumatiku, sekce České strojnické společnosti, pořádá odborný seminář na téma Proporcionální technika. Půjde o proporcionální techniku v oboru hydrauliky. Představeny budou proporcionální ventily a servoventily pro řízení tlaku a průtoku pracovní kapaliny v hydraulických obvodech, včetně ukázek jejich aplikace v hydraulických mechanismech.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit