Bevezetés a mechatronikába - MEK

Hidraulikus rendszerek
A hidraulikus elem a hidraulikus energiaátvitel olyan legkisebb egysége, amely
meghatározott elemi hidraulikus feladat teljesítésére képes. Ezek a hidraulikus
rendszerben betöltött szerepüktől függően három fő csoportba sorolhatók:
hidrosztatikus energiaátalakítók,
hidraulikus irányítókészülékek,
kiegészítő szerelvények.
Minden csoportban számtalan, hasonló feladatot ellátó elem tartozik. Természetesen,
ezek száma állandóan bővül, illetve a konstrukciós elvükben változatlan
megoldások is korszerűsödnek. Így megfigyelhető napjainkban a több feladatot
ellátó (integrált) hidraulikus elemek megjelenése, és az elektronika egyre nagyobb
hatása.
5.1.1. Hidrosztatikus energiaátalakítók
A hidrosztatikus energiaátalakítók olyan hidraulikus elemek, melyek a mechanikai
munkát folyadékáram nyomásává, vagy az áramló folyadék nyomását mechanikai
munkává alakítják: a térfogat-kiszorítás elvén működő szivattyúk és motorok gyűjtőneve.
A szivattyúkat a motoroktól az energiaátalakítás iránya különbözteti meg.
Mivel ezek felépítési elve megegyezik, megfelelő kialakítás mellett ezek megfordítható
üzemmódúak is lehetnek. A térfogat-kiszorítás elve nem más, mint, hogy a
szerkezetben egy változó térfogatú tér van, amely elnyeli, illetve amelyből kiszorítódik
a folyadék. Ezt a térfogatváltozást fogaskerekek, radiáldugattyúk, forgólapátok,
axiáldugattyúk végzik. Az energiaátalakítók több féle képen csoportosíthatók:
Tengelymozgásuk szerint lehetnek: forgó-, egyenes- és ingamozgásúak;
Áramirány szerint: egy- vagy két áramirányú;
Forgásirány szerint: egy- vagy két forgásirányú;
Munkatérfogat szerint: változtatható geometriájú vagy nem változtatható
geometriájú energiaátalakítók.
Legfontosabb jellemzőjük a folyadékszállítás (térfogatáram) a szivattyúknál, illetve
a folyadéknyelés a hidromotoroknál. Mivel az ideális energiaátalakítók esetén
a térfogatáram nem függ a folyadék nyomásától, csak a pillanatnyi geometriai
munkatértől, ez könnyen kiszámítható, vagy lemérhető. Ha ismert az
energiaátalakító V’ sz munkatérfogatának nagysága, tengelyének n fordulatszáma,
vagy az egy fordulat alatt kiszorított V sz folyadékmennyiség és a tengely ω szögsebessége,
akkor az átlag térfogatáram a szivattyú és a hidromotor esetében:
57