Bevezetés a mechatronikába - MEK

Hidraulikus rendszerek
tehát, M e megegyezik az egy radián szögelfordulásra eső munkatérfogat és a
nyomás szorzatával. A szivattyú hozamának változása ugyancsak megfigyelhető
az 5.1. ábrán. A két nyomóütem közötti szívási idő miatt a rendszerben egy lüktetés
figyelhető meg. Ez a nem kívánatos jelenség (egyenlőtlen dinamikus terhelés
és zajforrás) több dugattyú használatával csökkenthető.
Ha a szívószelepen keresztül folyadékot áramoltatunk a hengerbe, és feltételezzük,
hogy az excenter nincs a holtponton, akkor a dugattyú erőt fejt ki a tárcsára,
amely forogni kezd. Egy dugattyú használatával természetesen nem kényszeríthető
a tárcsa egy teljes elfordulásra, de több munkavégző elemet használva elérhető
a 360 fokos elfordulás.
Az energiaátalakítók alkatrészei mozgásban vannak, tehát egymáson elmozdulnak.
Ezért az alkatrészeket megfelelő illesztéssel gyártják, így a szivárgás miatt
a munkafolyadék egy része nem jut el a nyomóvezetékbe. A folyadék belső súrlódásának
köszönhetően az áramlás egyik előfeltétele a nyomáskülönbség. Ebből
adódik, hogy a munkatérben mért nyomás nem azonos a bemeneten és a kimeneten
mért nyomással. Ezek a jelenségek a rendszerben veszteségekhez vezetnek.
Ezeket három csoportra sorolhatjuk:
volumetrikus (térfogati) veszteség,
hidraulikus veszteség, és
mechanikai veszteség.
Az első a térfogatárami veszteségeket jellemzi (a tényleges q Vt hozam kisebb,
mint az elméleti q Ve ). Ennek két alcsoportja ismeretes: a belső és a külső veszteségek.
Az előbbi akkor van jelen, ha a szivattyú belsejében nagyobb nyomású térből
alacsonyabb nyomású térbe áramlik a folyadék, míg külső térfogati veszteséget
jelent a szivárgó vezetéken a tartályba visszafolyt vagy a környezetbe távozott folyadék.
Mivel az említett illesztések nagysága század, szivárgás esetén lamináris áramlásról
beszélhetünk. Ekkor a hozamveszteség egyenesen arányos a nyomáskülönbséggel:
q
K p , (5.4)
Vb
v
ahol a K v arányossági tényező a rések alakjától és geometriájától függ.
A volumetrikus veszteség másik forrása a szívási veszteség, mely akkor jelentkezik,
ha a folyadék nem tölti ki teljesen a munkateret, így ebben részben valamilyen
gőz vagy gáz található. A térfogati veszteséget a volumetrikus hatásfokkal is szemléltethetjük,
a szivattyúk esetében:
q / q , illetve a hidromotorokat ennek
fordítottja jellemzi.
V
Vt
Ve
59