Реклама i
Стань нашим партнером - зарабатывай с нами!
| Правила | Регистрация | Пользователи | Поиск | Сообщения за день | Все разделы прочитаны |  Справка по форуму | Файлообменник |

Вернуться   Форум DWG.RU > Отраслевые разделы > Машиностроение > Защита от гидроудара в гидравлических схемах

Защита от гидроудара в гидравлических схемах

Ответ
Поиск в этой теме
Непрочитано 07.05.2016, 19:08
Защита от гидроудара в гидравлических схемах
ETCartman
 
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,649

Такой вопрос специалистам. Есть достаточно простая гидравлическая схема, которая состоит из шестеренчатого насоса, резервуара и двух ветвей. На одной ветви расположен жиклер, на другой - несколько клапанов, normally open, которые закрываются plc электрическим способом. Суть системы состоит в перенаправлении потока по одной из двух ветвей.
Из опыта эксплуатации ясно, что в некоторых случаях, если поток перенаправляется довольно резко - возникает гидроудар. Что приводит к механическим поломкам.
Схема сама по себе собиралась специалистами по продажам гидравлики, не исключено что в ней не хватает каких то компонентов для защиты от таких вот явлений. Какие есть стандартные способы избежать этого и есть ли они? Помогают ли просто аварийные клапаны давления, или они могут не успевать срабатывать?
Просмотров: 11938
 
Непрочитано 15.05.2016, 12:00
#21
Liukk

нестандартное оборудование, Пневмо-Гидро Системы
 
Регистрация: 28.12.2011
СПб
Сообщений: 1,707


Цитата:
Сообщение от ETCartman Посмотреть сообщение
Да я не уверен что обычные клапана давления помогают от гидроударов. Когда просто перегрузка, они могут стравливать давление, а когда явление типа развивается со скоростью звука в жидкости, оно по моему не поможет от перегруза такого рода.
Я как раз сейчас занимаюсь защитой датчиков давления от гидроударов. Сделал стенд и проверил обыкновенный предохранительный клапан, купленный в магазине сантехники - прекрасно работает. Моя система работает конечно лучше, тем более, что её я могу встроить прямо в датчик давления и она не требует дополнительной линии для сброса (как в случае с предохранительным клапаном). При рабочем давлении в трубе в 1 ати, скорость воды сейчас не помню - данные на работе, броски давления доходили до 100ати, правда длительность импульсов была - два десятка миллисекунд, но предохранительный клапан (настроенный на 6 ати) успевал срабатывать и давление в трубе более 10 ати не подскакивало.
Если используется насос объёмного типа и гидросхему проектировали нормальные гидравлики, которые знают нюансы объёмных насосов, то всё должно быть нормально.
А вот если гидравлики привыкли только к динамическим насосам - тогда можно ждать беды. (есть печальный опыт)
А вообще - почитайте книгу Н.Е Жуковского "О гидравлическом ударе в водопроводных трубах" там и расчёт демпферов (воздушных колпаков/гидроаккумуляторов) есть.
Liukk вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 16.05.2016, 19:58
#22
ETCartman


 
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,649


А в какой программе удобно симулировать гидравлику? Я знаю что CalculiX имеет специальные КЭ для этого (помпа, труба, расширение, сужение и до кучи еще)
Там есть симуляция не в объемной Навье-Стокса постановке а инженерная, но неудобство в том что все задается текстово и надо долго копаться в командах. Еще видел бесплатный софт от поставщиков запчастей, но не пробовал его. Вроде бы есть какие то библиотеки к моделике https://www.modelica.org/news_items/...lica_fluid_1_0 и симулинку, но так чтобы одной какой то популярной и распространенной - я не видел
ETCartman вне форума  
 
Непрочитано 16.05.2016, 20:25
#23
Liukk

нестандартное оборудование, Пневмо-Гидро Системы
 
Регистрация: 28.12.2011
СПб
Сообщений: 1,707


Цитата:
Сообщение от ETCartman Посмотреть сообщение
А в какой программе удобно симулировать гидравлику?
Есть программы от Festo - FluidSIM (отдельно гидравлика и пневматика). http://www.fluidsim.de/fluidsim/index5_e.htm Пробовал только по пневматике, но говорят, что разница небольшая. Мне очень понравилось. Моделировал автоматическое управление пневмоцилиндром (автоколебания с задержкой по обратной связи). Нужно было получить максимальную скорость движения штока при рабочем ходе, ввёл дополнительный распеределитель, изменил схему по сравнению с первоначальной (и в общем то традиционной) и получилось, скорость увеличил в несколько раз. Но Festo FluidSIM рассчитана на применение арматуры Festo (характеристики включены в программу), но это довольно легко обходится. Можно менять расходные характеристики дросселей, ёмкость трубопроводов (я просто добавил отдельные ёмкости и регулировал их объём), сопротивление движению пневмо-гидроцилиндра и пр.
Liukk вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 17.05.2016, 15:36
#24
ETCartman


 
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,649


Спасибо - я видел эту программу раньше, похоже она самая распространенная. Еще видел и даже качал какую то бесплатную с встроенными компонентами.
У меня такой есть вопрос еще по гидравлике. Существуют ли гидравлические схемы, позволяющие точно управлять перемещениями того же штока гидроцилиндра (например получить заданный график скорости-перемещения) при наличии постоянного (обычного) источника давления. То есть такие вещи существуют в электрической части - сервоприводы и степперы, и это стандартные вещи. А есть ли например такие клапаны (электрически управляемые), чтобы сопротивление можно было менять по заранее заданному закону.
ETCartman вне форума  
 
Непрочитано 17.05.2016, 20:24
#25
Liukk

нестандартное оборудование, Пневмо-Гидро Системы
 
Регистрация: 28.12.2011
СПб
Сообщений: 1,707


Цитата:
Сообщение от ETCartman Посмотреть сообщение
Существуют ли гидравлические схемы, позволяющие точно управлять перемещениями того же штока гидроцилиндра (например получить заданный график скорости-перемещения)
Да, следящий гидропривод называется. По гидроприводам имеется очень большое количество литературы. (например: "Гидравлические регуляторы" В.П.Темный год издания 1966г!!! Свешников В.К. - Станочные гидроприводы. и много ещё) А кое-что из следящего привода с обратной связью я могу и на пневматике сделать. Вот только по точности гидравлика проигрывает механике вследствие высокой сжимаемости жидкости (по сравнению с металлом). Хотя можно всегда поставить обратную связь с корректировкой и частично проблема будет решена.
Цитата:
Сообщение от ETCartman Посмотреть сообщение
А есть ли например такие клапаны (электрически управляемые), чтобы сопротивление можно было менять по заранее заданному закону.
Зачем только электрические, можно и чисто гидравлическое управление использовать, причём, по-моему, это будет проще, быстрее (э/магниты серьёзно замедляют сигнал управления) и надёжнее. Есть и пневмо- и гидро- операционные усилители и масса ещё много чего интересного.
У артиллеристов в противооткатных устройствах (откатники и накатники) вовсю используется гидравлика и законы движения они создают те, которые им необходимы. И по этой тематике литературы много, теория отработана до совершенства.
В начале своей конструкторской деятельности делал довольно серьёзные системы управления на пневмоавтоматике (были очень жёсткие требования по взрывобезопасности).
Liukk вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 18.05.2016, 00:27
#26
ETCartman


 
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,649


Цитата:
Сообщение от Liukk Посмотреть сообщение
А кое-что из следящего привода с обратной связью я могу и на пневматике сделать. .
Я не совсем понял как это работает. То есть я подозреваю, что это не новая тема. Но вот допустим мне нужно воспроизвести движение гидроцилиндра с заданным трапециевидным законом изменения линейной скорости (под произвольной нагрузкой). Какими стандартными запчастями это достигается?
Если нечто управляемое PLC - то понятно, можно задать профиль и как то отрегулировать систему через клапаны или т.д. А если без электричества вообще - то получится какой то аналоговый программатор что ли?
ETCartman вне форума  
 
Непрочитано 18.05.2016, 05:46
#27
Serge Krasnikov

Конструктор, инженер-механик на пенсии
 
Регистрация: 03.10.2003
Новосибирск
Сообщений: 6,953


Цитата:
Сообщение от Liukk Посмотреть сообщение
Вот только по точности гидравлика проигрывает механике вследствие высокой сжимаемости жидкости (по сравнению с металлом). Хотя можно всегда поставить обратную связь с корректировкой и частично проблема будет решена.
В советских следящих гидроприводах в поршне по моему делали дроссельное отверстие, на сколько я помню вся система было под потоком ну например в ГСП-41 кажисть. У следящих гидроприводах другая проблема, при высоких давлениях появляется вибрация, привод может в разнос пойти, были даже научные работы, которые доказывали, что больше 30кг/см^2 применять не желательно, а вот в следящую пневматику не очень то верю
Цитата:
Сообщение от ETCartman Посмотреть сообщение
Я не совсем понял как это работает. То есть я подозреваю, что это не новая тема.
Ну вот здесЯ, более или менее популярно описано
Serge Krasnikov вне форума  
 
Непрочитано 18.05.2016, 09:09
#28
Liukk

нестандартное оборудование, Пневмо-Гидро Системы
 
Регистрация: 28.12.2011
СПб
Сообщений: 1,707


Цитата:
Сообщение от ETCartman Посмотреть сообщение
А если без электричества вообще - то получится какой то аналоговый программатор что ли?
Абсолютно правильно
Цитата:
Сообщение от ETCartman Посмотреть сообщение
Я не совсем понял как это работает. То есть я подозреваю, что это не новая тема. Но вот допустим мне нужно воспроизвести движение гидроцилиндра с заданным трапециевидным законом изменения линейной скорости (под произвольной нагрузкой).
Регулируется расходом жидкости через цилиндр. По дроссельным заслонкам и регуляторам типа сопло-заслонка много работ написано.
У Артоболевского в его "Механизмах в современной технике" т.7 http://dwg.ru/dnl/1884 полностью посвящён гидро и пневмомеханизмам.

Цитата:
Сообщение от Serge Krasnikov Посмотреть сообщение
а вот в следящую пневматику не очень то верю
Отвечу собственной цитатой.
Цитата:
Сообщение от Liukk Посмотреть сообщение
А кое-что из следящего привода с обратной связью я могу и на пневматике сделать.
Кое что не означает полностью на 100%. Всё от задачи зависит.

Последний раз редактировалось Liukk, 18.05.2016 в 09:20.
Liukk вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 18.05.2016, 16:33
#29
ETCartman


 
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,649


Это не совсем то, что я имел в виду. Ручное регулирование, то есть по сути управляется человеком. Я имел в виду автоматику чисто на гидравлике или механике, без PLC вообще.
Вообще я где то читал про немецкие самолетные авиадвигатели времен W2, которые автоматом подстраивали оптимальный режим и обороты в зависимости от скорости и высоты (то есть позволяли пилоту полностью сосредоточиться на выполнении боевой задачи). Там была куча всяких шестеренок, с приводом от высотомера и тахометра, которые фактически выполняли функцию PID контроля без всякого электричества.
ETCartman вне форума  
 
Непрочитано 18.05.2016, 19:31
#30
Liukk

нестандартное оборудование, Пневмо-Гидро Системы
 
Регистрация: 28.12.2011
СПб
Сообщений: 1,707


Цитата:
Сообщение от ETCartman Посмотреть сообщение
Это не совсем то, что я имел в виду. Ручное регулирование, то есть по сути управляется человеком. Я имел в виду автоматику чисто на гидравлике
Не понял, я вообще не упоминал про ручное регулирование, всё только автоматическое. Автоматическое управление может осуществляться по времени, с регулировкой по обратной связи, (именно об этом писал в посте №23) его проще всего осуществить, или от сигналов получаемых с датчиков: положения (концевиков), давления, выдержки времени пр. Обратная связь осуществляется по аналогии с электрикой (заряд/разряд конденсатора (в гидропневматике называется аналогично - ёмкость) через резистор - (в гидропневматике называется - дроссель). В качестве ёмкости может выступать как отдельная ёмкость (некий сосуд), так и ёмкость (фактически объём) трубопроводов. Формулы аналогичны электрическим. Почитайте книге Е.В. Герц по пневмоавтоматике - очень познавательно (причём часть из них начинается с курса термодинамики по опорожнению/наполнению постоянных,переменных объёмов).
Во вложение график движения поршня пневмоцилиндра.
Я могу спроектировать схему схему так, что в нужный момент (например, по времени или от сигнала с датчика положения) переключится основной или дополнительный/ные пневмораспределитель/ли и движение поршня ускорится/замедлится или пойдёт назад, потом всё это переключится так, как мне нужно.

----- добавлено через ~13 ч. -----
По поводу управления. В своих постах №21 и 23 я не упомянул, что сейчас делаю установку испытаний на долговечность - 100 тысяч циклов. Сами понимаете, что вручную эти циклы делать весь проблематично. Цикл занимает 2 секунды - поэтому и успользую пневмоавтоматику, ибо компрессор есть и деталей купил на 20 тыс. рублей. ВСЁ! возможность регулировки времени цикла, графика скорости и пр. У электромагнитных клапанов самая минимальная скорость срабатывания, поэтому от электроники отказался сразу. А механика жёсткая в смысле регулировок. Вариатор денег стоит и пр.

Последний раз редактировалось Liukk, 18.05.2016 в 20:09. Причина: исправление очепяток
Liukk вне форума  
Ответ
Вернуться   Форум DWG.RU > Отраслевые разделы > Машиностроение > Защита от гидроудара в гидравлических схемах

Размещение рекламы
Опции темы Поиск в этой теме
Поиск в этой теме:

Расширенный поиск


Похожие темы
Тема Автор Раздел Ответов Последнее сообщение
Защита двигателей от перегрузок newrafael2015 Электроснабжение 4 15.02.2016 12:05