Bevezetés a mechatronikába - MEK

Hidraulikus rendszerek
talán a hűtőelem is elhagyható a rendszerből. Mivel a folyadék szintje folyamatosan
változhat, a tartály „lélegzik”, tehát nem csak a folyadékot, hanem a levegőt is kell
szűrni. A zárt körfolyamú rendszereknél tett megjegyzés, ami a folyadékszűrést illeti, itt
is érvényes.
Az üzembiztonság szempontjából, jelentős hátrányt jelent, hogy fennáll a
kavitáció veszélye a szívóágon. A vezetékekben kialakuló legkisebb nyomás a tartályban
levő folyadék szintjétől függ. Ha a szint a szivattyú fölött helyezkedik el, ráfolyásról
van szó, és egynél nagyobb lesz a nyomás (pozitív érték). Abban az esetben,
ha a szivattyú a folyadékszint fölött van (negatív nyomás) fennáll a veszélye, hogy a
szívóvezetékben légkörinél alacsonyabb nyomás keletkezhet, ami, ha nagyobb egy
megengedett értéknél, kavitációt okoz. Ezt a szívóvezeték gondos méretezésével
lehet kivédeni, és vigyázni kell, hogy minimálisra csökkentsük, az ágban beépített
elemek számát. Minden hidraulikus elem nyomásesést okoz, a szívóágon a max.
nyomásesés 0.1-0.3 bar lehet. A visszacsapó szelepek beépítése viszont elkerülhetetlen,
ezeknél viszont a nyomásesés a rugó előfeszítésétől függ.
A csővezetékben a folyadék sebessége korlátozott (0.5-1.5 m/s) a kavitáció
megelőzése érdekében, viszont ez a sebesség változhat a szivattyú munkaterének
módosulásakor, ezért a szivattyú működését korlátozni kell. Ebből adódik, hogy a
félig zárt rendszer esetén, ugyanaz az EÁ alacsonyabb fordulatszámon üzemeltethető,
mint a zárt körfolyamokban.
A félig zárt hidraulikus hajtásnak egyik legnagyobb előnye a kettős működtetésű
egyoldali dugattyúrudas munkahenger üzemeltetéséből adódik. Mivel a rendszer
önfelszívó, a visszacsapószelepek segítségével a munkafolyadék igény szerinti
elvezetése automatikusan megoldódik. A rendszer szabályozhatósága megegyezik
a zárt körfolyam irányítási módjával: az EÁ-k munkatérfogatának változtatása minimális
teljesítményveszteséggel jár. A különbség ott van, hogy a munkahengerek
munkatérfogatát nem lehet változtatni, ezért csökken a szabályozási tartomány.
Más hátránya, hogy hidraulikus vezérlőrendszer esetén a vezérlésre szükséges
folyadékot a főkörből kell elvonni, mivel nincs segédszivattyú. A vezérlőkör teljesítményét
– ami munkavégzés szempontjából veszteség – az növeli, hogy a térfogatáramot
a főkörből kell leválasztani, de az itt levő üzemi nyomás jóval meghaladja
a vezérléshez szükséges nyomást. A tény viszont, hogy nincs segédkör, egyben
növeli a hatásfokot, mivel nem kell a segédszivattyút meghajtani. (A többi hatásfokcsökkentő
veszteség, ami a zárt rendszerben jelen van, itt is érvényes.)
A kedvezőbb hőegyensúly-feltételek miatt, amit a hűtő és tartály együttes megválasztása
eredményez, a nyomás korlátozását nem szükséges a teljesítménycsökkentéssel
(szivattyú fordulatszámának csökkentésével) összekapcsolni. A
munkagépek egyidejű üzemeltetése, a zárt rendszerhez hasonlóan, csak nagyon
korlátozottan oldható meg.
102