Hidrostatični prenosniki I-VI po VDI 2152

Hydrostatic drives I-VI by VDI 2152

Abstract
1.0. Definicija naloge
2.0. Hidrostatični prenosniki
3.0. Predstavitev in preračun prenosnikov I-VI
      3.1. Prenosnik I
            Skica prenosnika
            Osnovne enačbe za preračun prenosnika I
            Preračun prenosnika I
      3.2. Prenosnik II
            Skica prenosnika
            Osnovne enačbe za preračun prenosnika II
            Preračun prenosnika II
      3.3. Prenosnik III
            Skica prenosnika
            Osnovne enačbe za preračun prenosnika III
            Preračun prenosnika III
      3.4. Prenosnik IV
            Skica prenosnika
            Osnovne enačbe za preračun prenosnika IV
            Preračun prenosnika IV
      3.5. Prenosnik V
            Skica prenosnika
            Osnovne enačbe za preračun prenosnika V
            Preračun prenosnika V
      3.6. Prenosnik VI
            Skica prenosnika
            Osnovne enačbe za preračun prenosnika VI
            Preračun prenosnika VI
4.0. Zaključek
5.0. Literatura

Abstract

This page is used to present and calculate hydrostatic drives I-VI according to standard VDI 2152. User can with this program calculate diferent parameters like:torque on out, diferent powers and power loses.
Users must add parameters in to frames. If you don´t know what each factor present look into Symbol Intrpretation for translation or look on deawing.
Fimal results are defined in a new window separated on two deferent ways. First are results for combination of a as pump and b as hydraulic motor and second combination is b as pump and a as hydraulic motor. Interpretations of results are in Symbol Interpretation.
Snandard VDI presents a special kind of hydrostatic drives. That drives are a exactly defined by structure. They are composed with hydrulic and mehanical parts. The hydrulic parts are hydruliuc pump and hydrulic motor with different pipes. The mahanical parts are all kinds off gears and beams put together.
In mehanical part of drive we have a constat gear which is defined before. In hydrulic part of the drive we don´t have a constat gear, as a matter we change gear so we can have a different effect on hole hydrostatic drive. We change gear by changeing the geometrical displacement of the pump or the motor.
So sandard VDI 2152 presents a different hydrulic sistems or hydrulic components, their simbols, characterization and their calculations. This program is useing that part of VDI 2152 standard which includes presentation and calculations for Hydrostatic drives I - VI.

1.0. Definicija naloge

Predstavi hidrostatične pronosnike I-VI po VDI 2152 in za vsakega izdelaj program za preračun osnovnih lastnosti. Program in poročilo morata biti v enem dokumentu, razen razlage simbolov!

2.0. Hidrostatični prenosniki

Pri hidrostatičnih prenosnikom se krozno pretekajoča se tekočina uporablja za prenos tlačne energije med primarno enoto (črpalko) in sekundarno enoto (hidromotorjem). Tlačna energija se pretvori v vrtilni moment in vrtenje preko hidromotorja. Pri hidrostatičnih prenosnikih I-VI po VDI 2152 se naloga obeh enot spreminja in sicer med primarno in sekundarno enoto. Navadno ima črpalka konstantno iztisnino, tako da se spreminja le nastavitev na hidromotorju ali pa na obeh enotah, vendar redkeje. Pri teh prenosnikih se uporablja zaprti tokokrog. Navadno se za črpalke in hidromotorje uporablja aksialne batne črpalke (motorje). Pri teh prenosnikih so operacije med črpalko in hidromotorjem simetrične.
Pri hidrostatičnih prenosnikih tipa I-VI po VDI 2152 se moč prenaša na dva načina naenkrat in sicer na hidravličen način in na mehanski način. Hidravličen način je opisan prej. Mehanski način pa se sestoji iz gredi in zobnikov in vsi ti elementi so sestavljeni v eno celoto, v več ali manj kompliciran prenos, ki ima konstantno prestavno razmerje. Lahko se zgodi da se na prvi ali drugi način prenaša negativna moč, tako da lahko en nčin prenaša dosti večjo moč, kot pa je vlozena v prenosnik. Po izračunih je razvidno, da nastanejo dosti večje izgube pri hidravličnem načinu, kot pa pri mehanskem načinu. Vendar pa dobimo bolj elastičen način prenašanja moči pri hidravličnem prenosu, ker le medij-olje deloma stislijv in elastičen, tako da se da na tak način blaziti sunke.
Hidrostatični prenosniki so še posebej primerni za pogone, kjer je potreba po zelo širokem območju hitrosti in vrtilnih momentov kot so vozila in podobno.


Sheme različih črpalk (hidravličnih motorjev), ki so uporabljene

Shema črpalke z notranjim rotorjem
Crpalka1-(pump1)
a-rotor
c-ohišje


Shema črpalke z zunanjim rotorjem
Crpalka2-(pump2)
a-rotor
c-ohišje


Pomembnejše vrednosti, ki jih računamo pri preračunu posameznih prenosnikov in njihov pomen

- i12: prestavno razmerje hidorstatičnega prenosnika računamo ali pa je ponavadi je kar določeno
- Va: iztisnina črpalke a, rabimo za nastavitev črpalke a
- Vb: iztisnina črpalke b, rabimo za nastavitev črpalke b
- Qa: hidravlični tok skozi črpalko a
- Qb: hidravlični tok skozi črpalko b
- M2: izhodni vrtilni moment
- n12: določimo skupne izgube moči skozi hidrostatičen prenosnik
- PhB: dolčimo hidravlično moč na izhodu iz prenosnika
- PmB: dolčimo mehansko moč na izhodu prenosnika

3.0. Predstavitev in preračun prenosnikov I-VI

3.1. Prenosnik I

Skica prenosnika

Prenosnik_I-(Drive_I)

Osnovne enačbe za preračun prenosnika I

Pogon na gred A oz. vezava a-črpalka in b-hidravlični motor

Prenosnik_I-(Drive_I)
Prenosnik_I-(Drive_I)

Pogon na gred B oz. vezava b-črpalka in a-hidravlični motor

Prenosnik_I-(Drive_I)
Prenosnik_I-(Drive_I)

Preračun prenosnika I

Podaj podatke, ki so potrebni za preračun

Vhodni vrtilni moment - M1= Nm
Vrtilna frekvenca: vhodna - n1= 1/min
Vrtilna frekvenca: izhodna - n2= 1/min
Prestavno razmerje zobniške dvojice ef - ief=
Delovni tlak - pa= bar
Volumetrični izkoristek: a - nva=
Volumetrični izkoristek: b - nvb=
Mehansko-hidravlični izkoristek: a - nhma=
Mehansko-hidravlični izkoristek: b - nhmb=
Izkoristek zobniške dvojice - nhmb=

Calculate drive I

Razlaga simbolov - (Symbol interpretation)




3.2. Prenosnik II

Skica prenosnika

Prenosnik_II-(Drive_II)

Osnovne enačbe za preračun prenosnika II

Pogon na gred A oz. vezava a-črpalka in b-hidravlični motor

Prenosnik_II-(Drive_II)
Prenosnik_II-(Drive_II)

Pogon na gred B oz. vezava b-črpalka in a-hidravlični motor

Prenosnik_II-(Drive_II)
Prenosnik_II-(Drive_II)

Preračun prenosnika II

Podaj podatke, ki so potrebni za preračun

Vhodni vrtilni moment - M1= Nm
Vrtilna frekvenca: vhodna - n1= 1/min
Vrtilna frekvenca: izhodna - n1= 1/min
Prestavno razmerje zobniške dvojice ef - ief=
Delovni tlak A - pa= bar
Volumetrični izkoristek: a - nva=
Volumetrični izkoristek: b - nvb=
Mehansko-hidravlični izkoristek: a - nhma=
Mehansko-hidravlični izkoristek: b - nhmb=
Izkoristek zobniške dvojice ef - nef=

Calculate drive II

Razlaga simbolov - (Symbol interpretation)




3.3. Prenosnik III

Skica prenosnika

Prenosnik_III-(Drive_III)

Osnovne enačbe za preračun prenosnika III

Pogon na gred A oz. vezava a-črpalka in b-hidravlični motor

Prenosnik_III-(Drive_III)
Prenosnik_III-(Drive_III)

Pogon na gred B oz. vezava b-črpalka in a-hidravlični motor

Prenosnik_III-(Drive_III)
Prenosnik_III-(Drive_III)

Preračun prenosnika III

Podaj podatke, ki so potrebni za preračun

Vhodni vrtilni moment - M1= Nm
Vrtilna frekvenca: vhodna - n1= 1/min
Vrtilna frekvenca: izhodna - n2= 1/min
Prestavno razmerje ef - ief=
Delovni tlak A - pa= bar
Volumetrični izkoristek: a - nva=
Volumetrični izkoristek: b - nvb=
Mehansko-hidravlični izkoristek: a - nhma=
Mehansko-hidravlični izkoristek: b - nhmb=
Izkoristek zobniške dvojice - nef=

Calculate drive III

Razlaga simbolov - (Symbol interpretation)




3.4. Prenosnik IV

Skica prenosnika

Prenosnik_IV-(Drive_IV)

Osnovne enačbe za preračun prenosnika IV

Pogon na gred A oz. vezava a-črpalka in b-hidravlični motor

Prenosnik_IV-(Drive_IV)
Prenosnik_IV-(Drive_IV)

Pogon na gred B oz. vezava b-črpalka in a-hidravlični motor

Prenosnik_IV-(Drive_IV)
Prenosnik_IV-(Drive_IV)

Preračun prenosnika IV

Podaj podatke, ki so potrebni za preračun

Vhodni vrtilni moment - M1= Nm
Vrtilna frekvenca: vhodna - n1= 1/min
Vrtilna frekvenca: izhodna - n2= 1/min
Prestavno razmerje zobniške dvojice ef - ief=
Prestavno razmerje zobniške dvojice gk - igk=
Prestavno razmerje planetnega dela lq - ilq=
Delovni tlak A - pa= bar
Volumetrični izkoristek: a - nva=
Volumetrični izkoristek: b - nvb=
Mehansko-hidravlični izkoristek: a - nhma=
Mehansko-hidravlični izkoristek: b - nhmb=
Izkoristek zobniške dvojice ef - nef=
Izkoristek zobniške dvojice gk - ngk=
Izkoristek planetnega dela lq - nlq=
Izkoristek planetnega dela lr - nlr=

Calculate drive IV

Razlaga simbolov - (Symbol interpretation)




3.5. Prenosnik V

Skica prenosnika

Prenosnik_V-(Drive_V)

Osnovne enačbe za preračun prenosnika V

Pogon na gred A oz. vezava a-črpalka in b-hidravlični motor

Prenosnik_V-(Drive_V)
Prenosnik_V-(Drive_V)

Pogon na gred B oz. vezava b-črpalka in a-hidravlični motor

Prenosnik_V-(Drive_V)
Prenosnik_V-(Drive_V)

Preračun prenosnika V

Podaj podatke, ki so potrebni za preračun

Vhodni vrtilni moment - M1= Nm
Vrtilna frekvenca: vhodna - n1= 1/min
Vrtilna frekvenca: izhodna - n2= 1/min
Prestavno razmerje zobniške dvojice ef - ief=
Prestavno razmerje zobniške dvojice gk - igk=
Prestavno razmerje planetnega dela lq - ilq=
Delovni tlak A - pa= bar
Volumetrični izkoristek: a - nva=
Volumetrični izkoristek: b - nvb=
Mehansko-hidravlični izkoristek: a - nhma=
Mehansko-hidravlični izkoristek: b - nhmb=
Izkoristek zobniške dvojice ef - nef=
Izkoristek zobniške dvojice gk - ngk=
Izkoristek planetnega dela lq - nlq=
Izkoristek planetnega dela lr - nlr=

Calculate drive V

Razlaga simbolov - (Symbol interpretation)




3.6. Prenosnik VI

Skica prenosnika

Prenosnik_VI-(Drive_VI)

Osnovne enačbe za preračun prenosnika VI

Pogon na gred A oz. vezava a-črpalka in b-hidravlični motor

Prenosnik_VI-(Drive_VI)
Prenosnik_VI-(Drive_VI)

Pogon na gred B oz. vezava b-črpalka in a-hidravlični motor

Prenosnik_VI-(Drive_VI)
Prenosnik_VI-(Drive_VI)

Preračun prenosnika VI

Podaj podatke, ki so potrebni za preračun

Vhodni vrtilni moment - M1= Nm
Vrtilna frekvenca: vhodna - n1= 1/min
Vrtilna frekvenca: izhodna - n2= 1/min
Prestavno razmerje zobniške dvojice ef - ief=
Prestavno razmerje zobniške dvojice gk - igk=
Prestavno razmerje planetnega dela lq - ilq=
Delovni tlak A - pa= bar
Volumetrični izkoristek: a - nva=
Volumetrični izkoristek: b - nvb=
Mehansko-hidravlični izkoristek: a - nhma=
Mehansko-hidravlični izkoristek: b - nhmb=
Izkoristek zobniške dvojice ef - nef=
Izkoristek zobniške dvojice gk - ngk=
Izkoristek planetnega dela lq - nlq=
Izkoristek planetnega dela lr - nlr=

Calculate drive VI

Razlaga simbolov - (Symbol interpretation)


4.0. Zaključek

Pri izdelavi te seminarske naloge sem se spoznel z osnovami programiranja v programskem jeziku JavaScript.
S izdelanim programom se da zelo preprosto in zelo hitro izračunati osnovne lastnosti hidrostatičnih prenosnikov I - VI po VDI 2152.
Sam program je malce dolg, vendar največ prostora zavzeme sam preračn posameznih prenosnikov.
Program ima tak uporabniški unesnik, da ga lahko uporabljajo tudi osebe, ki ne znajo slovensko, saj so osnove delovanja razlozene v angleškem jeziku. Tako lahko ta program uporabi tudi uporabnik, ki zna samo angleščino in pozna osnove strojništva in hidravlike. Vse glavne funkcije in vhodni podatki so razlozeni ali zraven ali v razlagi simbolov - symbol interpretation tudi po angleško.
Za uporabnika je ta porgram zelo preprost, ker je posamezen prenosnik dobro razlozen s skico in enačbami, uporabnik pa mora vstaviti le osnovne stvari, vse drugo pa opravi sam program.

5.0. Literatura

1.VDI standrardi, VDI 2152
2.Peter Hribar:Spoznajmo JavaScript, Flamingo 1998
3.Zapiski vaj Osnove in postopki konstruiranja
4.Zapiski predavanj Pogoni in prenosniki moči - Pogonska hidravlika




Avtor:Janškovec Jernej
Osnove in postopki konstruiranja
Šolsko leto 2000/2001
Fakulteta za strojništvo - Ljubljana