ZÁKLADNÍ KONSTRUKNÍ CELKY

Vysoká škola báská Technická univerzita Ostrava ZÁKLADNÍ KONSTRUKNÍ CELKY uební opora pedmtu "Hydraulická zaízení stroj" Bohuslav Pavlok Ureno pro projekt: Název: íslo: Inovace studijních program strojních obor jako odezva na kvalitativní požadavky prmyslu CZ.04.1.03/3.2.15.3/0414 Operaní program Rozvoj lidských zdroj, Opatení 3.2 Realizace: VŠB Technická univerzita Ostrava Projekt je spolufinancován z prostedk ESF a státního rozpotu R Ostrava 2008

Obsah 1. Pohonné jednotky 2 2. Nádrže a jejich vybavení 6 3. Hydraulické agregáty 9 4. Montáž prvk do obvodu 14 4.1 Montáž prvk do potrubí 14 4.2 Montáž prvk na pipojovací desku 16 4.3 Montáž prvk na kostku 18 4.4 Montáž prvk do kostky 20 4.5 Vertikální sdružování prvk 25 4.6 Horizontální sdružování prvk 27 4.7 Monobloky 33 5. Panely, stojany 35 6. Stanice ídicího tlaku 37 7. Sklep hydrauliky 38 Literatura 41 1

1. Pohonné jednotky Pohonná jednotka sestává z hydrogenerátoru a pohonného motoru, které jsou umístny na spoleném rámu a spojeny spojkou. Píklad pohonné jednotky je uveden na obr. 1.1. Obr. 1.1 Pohonná jednotka na rámu (Mannesmann Rexroth) 1 elektromotor, 2 hydrogenerátor, 3 horní plech rámu s pojistkami proti bonímu posunu elektromotoru mimo rám, a spojka, e spodní ást rámu, f konzola k uchycení hydrogenerátoru, g olejová vana pod hydrogenerátorem Na obr. 1.2a vidíme zpsob uchycení rámu s pohonnou jednotkou k základovému rámu prostednictvím tzv. silenblok, tlumi hluku a vibrací. Jsou to pružné elementy, které oddlí oba rámy, takže hluk a chvní z pohonné jednotky se nepenáší do základu. ez silenblokem je uveden na obr. 1.3. Na obr. 1.2b vidíme zpsob uchycení regulaního axiálního pístového hydrogenerátoru s naklonným blokem. 1 a b Obr. 1.2 Vlevo (a) uchycení rámu k základu pes silenbloky 1, vpravo (b) uchycení hydrogenerátoru s naklonným blokem 2

1 Obr. 1.3 Konstrukce silenbloku 1 pryžový element Jiný zpsob uchycení pohonné jednotky vidíme na obr. 1.4. 1 2 4 3 Obr. 1.4 Uchycení pohonné jednotky ve stojanu pes pírubový mezikus 1 elektromotor, 2 pírubový mezikus, 3 hydrogenerátor, 4 - stojan Pírubový mezikus uchycený ve stojanu je znázornn na obr. 1.5. 3 2 4 1 Obr. 1.5 Konzolový stojan s pírubovým mezikusem 1 stojan, 2 pírubový mezikus s chladiem oleje, 3 strana elektromotoru, 4 strana hydrogenerátoru 3

Pírubový mezikus v ezu je znázornn na obr. 1.6. Krom pírub a prostoru pro spojku mže obsahovat i vzduchový chladi oleje. 5 1 2 3 4 6 Obr. 1.6 Pírubový mezikus v ezu (Rexroth) 1 tleso s pírubou k pipojení elektromotoru, 2 tleso s pírubou k pipojení hydrogenerátoru, 3 díly spojky, 4 vrtulka ventilátoru vzduchového chladie oleje, 5 chladi oleje, 6 pryžová vložka oddlující ob tlesa mezikusu Ob tlesa pírubového mezikusu jsou oddlena pryžovou vložkou zajišující tlumení hluku a vibrací. Protože pryžová vložka umožuje vzájemný pohyb obou tles nosie, je teba použít ke spojení hídelí elektromotoru a hydrogenerátoru takovou spojku, která dovoluje posun hídelí ve smru osy, toleruje uritou nesouosost hídelí v radiálním smru a uritý vzájemný sklon obou hídelí. Píkladem takové spojky je pružná spojka na obr. 1.7. Obr. 1.7 Pružná spojka Spidex 4

Spojka umožuje pro rozsah vnjšího prmru D = 30... 200 mm radiální posuv x = 1... 3,8 mm, axiální nesouosost y = 0,16... 0,52 mm pi otákách n = 1500 min -1 a úhlovou odchylku os = 0,9... 1,2 pi n = 1500 min -1. Jiný, dnes asi nejastji používaný zpsob uchycení pohonné jednotky, je uveden na obr. 1.8. Pohonná jednotka se montuje prostednictvím pírubového mezikusu na víko nádrže tak, aby hydrogenerátor byl ponoen v kapalin. Víko nádrže bývá opateno navaenou pírubou, a mezi touto pírubou a horní pírubou mezikusu je vloženo pryžové tsnní. 1 4 Obr. 1.8 Uchycení pohonné jednotky na víku nádrže 1 elektromotor, 2 pírubový mezikus, 3 hydrogenerátor, 4 víko nádrže Dnes se pohonné jednotky skládají z unifikovaných díl, dodávaných výrobcem hydrogenerátor, jak je patrné z obr. 1.9. 2 3 spojka podložka spojka pírubový mezikus tsnní píruba tsnní hydrogenerátor Obr. 1.9 Sestavy pohonných jednotek z unifikovaných díl (M. - Rexroth) 5

2. Nádrže a jejich vybavení Úplná nádrž sestává z nádoby nejastji hranatého nebo válcového tvaru, stojanu (podstavce), víka a dnes též bohatého vybavení pístroji a píslušenstvím. Nádrž plní v obvodu adu funkcí: - je zásobníkem pracovní kapaliny; musí pojmout veškerý objem kapaliny potebný k zaplnní hydromotor, akumulátor a podobných prvk s promnným geometrickým objemem bhem provozu. Výsledkem je kolísání hladiny za provozu mezi dvma krajními stavy: maximální provozní hladinou a minimální provozní hladinou. Tyto dva stavy bývají hlídány jednak vizuáln stavoznaky, jednak snímai hladiny s kontinuálním sledováním stavu hladiny a signalizací pekroení nastavených hodnot. - nádrž plní funkci chlazení kapaliny v obvodu. Proto by mla mít co nejvtší teplosmnnou plochu. Teplosmnnou plochou je pouze ta plocha, ve které se kapalina v nádrži stýká s vnitním povrchem nádrže. Významnou teplosmnnou plochou je plocha dna nádrže. Proto nádrž umísujeme na podstavec nebo opatujeme nožkami, aby byl zajištn dobrý odvod tepla proudním vzduchu pode dnem nádrže. Naopak plochu víka do teplosmnné plochy nezapoítáváme. Teplotu kapaliny snímáme teplomry ponoenými do kapaliny, nebo regulujeme pomocí termostat. - nádrž plní funkci odluování volného vzduchu z kapaliny, pípadn odluování vody a neistot. Za tím úelem bývají zejména vtší nádrže opateny pepážkami, jak mžeme vidt na obr. 2.2. Vodu, kal a neistoty odpouštíme kohoutem 5 (obr. 2.1), umístným v nejnižším míst nádrže. Aby se do nádrže nedostávaly neistoty z okolí (ovzduší), je nádrž prachotsn uzavena. Výmna vzduchu s okolím je zajišována pes vzduchový (prachový) filtr, který se montuje na víko. Odnímatelné víko 2 slouží k ištní nádrže po vypuštní obsahu. Další možné vybavení nádrže bude uvedeno v kapitole vnované hydraulickým agregátm. Píklad hranaté nádrže je uveden na obr. 2.1. 3 1 4 2 5 6 Obr. 2.1 Píklad hranaté nádrže 1 - hranatá nádoba svaovaná z ohýbaných plech, 2 odnímatelné utsnné víko, 3 plnicí otvor s vloženým sítem a utsnným šroubovatelným víkem; po odšroubování víka možno našroubovat prachový filtr, 5 kohout k vypouštní obsahu nádrže, pípadn k odpouštní kalu a vody, 6 transportní otvory 6

Píklad provedení válcové nádrže je uveden na obr. 2.2. 3 2 1 6 7 4 8 5 Obr. 2.2 Píklad provedení válcové nádrže s píslušenstvím 1 nalévací otvor se sítem, s namontovaným prachovým filtrem, 2 sníma hladiny s elektrickým výstupem, 3 teplomr, 4 prhledový stavoznak s vyznaenými mezními hladinami, 5 hlavní výstup kapaliny z nádrže do obvodu (sací potrubí), 6 svod prtokových ztrát do nádrže, 7 hlavní pívod kapaliny z obvodu do nádrže (zptné vedení), 8 pepážka opatená v horní ásti sítem sloužícím k odluování vzduchových bublinek z kapaliny Válcové nádrže se dnes vyrábjí a nabízejí unifikované v objemech od 1000 do 20 000 dm 3, hranaté svaované od objemu 63 dm 3 do cca 25 000 dm 3, ocelové lisované již od 6 dm 3. Píklad unifikované válcové nádrže je uveden na obr. 2.3. stavoznak vzduchový filtr pepážka se sítem transportní otvory prlezový otvor nádrž sací potrubí s kohoutem Obr. 2.3 Píklad provedení unifikované válcové nádrže (M.-Rexroth) Filtraci, chlazení a ohívání kapaliny v nádrži se zajišuje nejastji samostatným obvodem pro filtraci a stabilizaci kapaliny, který je napojen na nádrž. Píklad obvodu pro filtraci a stabilizaci teploty je uveden na obr. 2.4. 7

Kapalina je nasávána objemovým nebo odstedivým erpadlem 1 z té ásti nádrže, do které se svádí zneištná kapalina z obvodu. Ventily 6.1 a 6.3 jsou oteveny, ventil 6.2 je uzaven. Kulové dvojcestné kohouty 10 jsou oteveny tak, že kapalina prochází jedním z dvojice filtr, zatímco druhý filtr je v záloze, pípadn se u nj vymní filtraní vložka. Podle poteby se kapalina bu ohívá prtokem pes elektrický ohíva 3, nebo se chladí ve vodním chladii 4. Prtok vody chladiem se zapíná nebo vypíná solenoidovým ventilem 9 na základ mení teploty kapaliny teplomry 8 s elektrickým výstupem (nebo termostaty). Pokud je teba vypustit kapalinu z nádrže 12 do sud 13, oteve se ventil 6.2 a uzave se ventil 6.3, když ventil 6.1 zstává otevený. Naopak v pípad plnní nádrže 12 ze sud 13 se uzave ventil 6.1 a otevou se ventily 6.2 a 6.3. Obvod filtrace a stabilizace teploty má tedy vícestranné využití. 9 8 8 4 3 10 5 11 8 10 6.3 2 12 7 1 M 6.4 6.1 6.2 13 Obr. 2.4 Obvod pro filtraci a teplotní stabilizaci kapaliny v nádrži 1 obhové erpadlo, 2 dvojice filtr s obtokem, 3 ohíva, 4 chladi, 5 tlakový spína, 6 uzavírací ventily, 7 pojistný ventil, 8 teplomr s vysílaem, 9 solenoidový ventil, 10 dvoucestný kohout, 11 jednosmrný ventil, 12 nádrž, 13 sud s olejem 8

3. Hydraulické agregáty Hydraulický agregát je konstrukní celek, který sestává obvykle z jedné nebo více pohonných jednotek, z nádrže s píslušenstvím a s pracovní kapalinou, a z menšího nebo vtšího potu rozvádcích a ídicích prvk. Píklad jednoduchého agregátu je uveden na obr. 3.1. 5 7 3 1 3 4 4 1 2 2 7 6 a b Obr. 3.1 Píklad provedení jednoduchého agregátu a konstrukní provedení nádrže (v ezu), b schéma zapojení 1 pohonná jednotka s hydrogenerátorem ponoeným v kapalin a elektromotorem uchyceným pírubou na víku nádrže, 2 nádrž s kapalinou, 3 pojistný blok s pojistným ventilem a manometrem, 4 filtr s obtokem, 5 víko nádrže s tsnním, 6 vypouštcí otvor, 7 plnicí otvor se sítkem Modernjší provedení malého agregátu je uvedeno na obr. 3.2a, 3.2b. Obr. 3.2a Malé hydraulické agregáty (Bosch) 9

Obr. 3.2.b Hydraulické agregáty (ARGO-HYTOS) Agregáty na obr. 3.2a jsou vybaveny hliníkovou lisovanou nádrží s velmi pestupem tepla stnou a dobrým odvodem tepla žebrováním. Agregát vlevo má pojistný blok doplnn dvma elektromagneticky ovládanými rozvádi. Agregáty na obr. 3.2b mají nádrž svaovanou z ohýbaných nebo lisovaných plech. Agregát vpravo patí již spíše mezi stedn velké agregáty. Miniaturní kompaktní agregát je znázornn na obr. 3.2b vlevo dole, nebo na obr.3.3. Obr. 3.3 Malý kompaktní agregát (Bosch) 1 zubový hydrogenerátor, 2 sací filtr, 3 nádrž, 4 pojistný blok s elektromagneticky ovládaným zkratovacím rozvádem, 5 - elektromotor Vtší agregáty mohou být vybaveny i nkolika pohonnými jednotkami, akumulátory a množstvím rozvádcích a ídicích prvk, viz napíklad obr. 3.4. 10

Obr. 3.4 Agregát (Bosch) se dvma pohonnými jednotkami umístnými na víku nádrže, po stran ti vakové akumulátory Obr. 3.5 Agregát s jednou pohonnou jednotkou umístnou na víku nádrže, vybavený samostatným okruhem pro filtraci a chlazení (M.-Rexroth, typ ABSAS) (legenda k obrázku je na další stránce) 11

1 nádrž, 2 plnicí otvor a vzduchový filtr, 3 sníma hladiny se signalizací tí stav, 4 termostat, 5 nízkotlaký filtr ve zptném vedení, vybavený obtokem a optickou i elektrickou signalizací zanešení, 6 elektromotor, 7 regulaní axiální pístový hydrogenerátor, 8 pojistný a odlehovací blok, 9 pojistný ventil, 10 rozvád, 11 tlakový spína, 12 manometr, 13 pohonná jednotka obhové filtrace a chlazení, 14 výkonový filtr, 15 vodní chladi, 16 elektromagneticky ovládaný ventil na pívodu chladicí vody, 17 pípojka k pipojení ohívae, 18 vypouštcí otvor Vtšina firem vyrábí agregáty stavebnicov: lze si zvolit velikost nádrže, pohonnou jednotku, sestavu ídicích prvk, volitelné píslušenství. Napíklad agregát na obr. 3.5 se vyrábí pro objem nádrže 100... 630 dm 3, prtoky 26... 145 dm 3.min -1, s jednou až dvma pohonnými jednotkami (dvma od velikosti nádrže 400 dm 3 ) atp. Hlavní výhoda agregátu spoívá v tom, že uživatel dostane hotový, odzkoušený hydraulický systém, který pouze propojí potrubím s hydromotory. Píklad agregátu s pohonnou jednotkou pod nádrží je uveden na obr. 3.6. Obr. 3.6 Agregát s pohonnou jednotkou pod nádrží (M.-Rexroth) Píklad agregátu s pohonnou jednotkou ponoenou v nádrží je uveden na obr. 3.7a a 3.7b. Je uren pro aplikace vyžadující velmi nízkou hlunost. Elektrické propojení elektromotoru se svorkovnicí 5 je provedeno absolutn tsnou prchodkou 6. Celý pohon je zavšen pružn na dvou držácích ze spodní strany víka nádrže. Na nálitku víka je pipevnn základní blok 7. Na základní blok lze montovat pipojovací desky s vybranými ídicími prvky. 12

Obr. 3.7a Agregát s pohonnou jednotkou ponoenou v nádrži (ARGO-HYTOS) 1 elektromotor, 2 hydrogenerátor, 3 pírubový mezikus, 4 víko nádrže, 5 svorkovnice, 6 prchodka, 7 pipojovací a pojistný blok, 8 tlaková hadice, 9 sací filtr, 10 nalévací otvor se zátkou Obr. 3.7b Pohled na agregát s pohonnou jednotkou ponoenou v nádrži (ARGO-HYTOS) 13

4. Montáž prvk do obvodu ídicí prvky a píslušenství se montují do obvodu mnoha rznými zpsoby. Nejobvyklejší zpsoby montáže jsou následující: - montáž prvk do potrubí (vedení) - montáž prvk na pipojovací desku - montáž prvk do kostky - montáž prvk na kostku - vertikální sdružování prvk - horizontální sdružování prvk - monobloky. 4.1 Montáž prvk do potrubí Pravdpodobn historicky nejstarší zpsob montáže. Dnes se používá málo, protože zabírá mnoho místa, prvky se obtížn montují ve stísnném prostoru a ješt obtížnji se demontují pi výmn (poruše). Dnes se takto používají zejména prvky s jedním vstupem a jedním výstupem, jako jsou jednosmrné ventily, škrticí ventily, filtry, uzavírací ventily, kohouty apod. za pedpokladu, že v delším úseku vedení je pouze jeden prvek, takže sdružování prvk není možné, a jiný zpsob montáže je dražší. Takový prvek je obvykle opaten na obou stranách závitovými otvory, do kterých se našroubuje hrdlo a strojírenským šroubením se napojí do vedení (potrubí, hadici). Píklady jsou uvedeny na obr. 4.1 až 4.3. Obr. 4.1 Škrticí a jednosmrný ventil pro montáž do potrubí (M.-Rexroth) Obr. 4.2 Jiná konstrukce podobného ventilu pro montáž do potrubí (Parker) 14

Obr. 4.3 Vlevo uzavírací ventil, vpravo kulový kohout pro montáž do potrubí (Parker) Uzavírací ventily a armatury pro montáž do potrubí bývají vyrábny též s pipojením na pírubu, obr. 4.4. ela 1 jsou broušena, na jednom z nich je drážka s tsnícím O-kroužkem. 1 1 Obr. 4.4 Kulový kohout k pipojení na pírubu (MHA) 15

4.2 Montáž prvk na pipojovací desku Prvky s více než dvma výstupy se montují do potrubí obtížn. Jejich otvory jsou asto tak blízko sebe, že nedovolují našroubování píslušného šroubení. Montují se proto nejastji pes pipojovací desku, obr. 4.5. Obr. 4.5 Pipojovací deska Horní (lícní) plocha pipojovací desky je broušená a opatena otvory, které pesn lícují s výstupními otvory prvku. Spodní plocha prvku je rovnž broušená. Utsnní spáry mezi deskou a prvkem zajišují O-kroužky v drážkách po obvodu otvor na spodní stran prvku (pol. 10 na obr. 4.7). Spodní (rubová) plocha pipojovací desky má tytéž otvory jako horní broušená plocha, avšak roztee otvor jsou vtší (a asto i jinak umístny) a opateny závitem k pipojení hrdla strojírenského šroubení nebo hadice. Samozejm že píslušné otvory se musejí v desce propojit a zajistit i dostaten velkou prtonou plochu. Na obr. 4.6 vidíme píklady prvk namontovaných na pipojovacích deskách. Obr. 4.6 Skupina prvk namontovaných na pipojovacích deskách Na obr. 4.7 je uveden výkres rozváde vetn zakótovaných rozmr, a na obr. 4.8 výkres píslušné pipojovací desky rovnž vetn rozmr. 16

Obr. 4.7 Pipojovací rozmry pímo ízeného rozváde (M.-Rexroth) Obr. 4.8 Pipojovací deska k rozvádi na obr. 4.7 17

4.3 Montáž prvk na kostku Je to dnes nejpoužívanjší zpsob montáže vtšího množství rozvádcích a ídicích prvk. Základem je ocelová (HYT 60, 12050) nebo litinová kostka ze speciální nepórovité litiny s drobivou tískou, na kterou se montují obrobenou (broušenou) plochou hydraulické prvky na stejn tak broušenou dosedací plochu na kostce. Aby nebylo teba brousit celý povrch kostky, je povrch kostky ofrézován a pouze dosedací plochy z nj vystupují o cca 2 mm, a ty se potom brousí. Kostka je provrtána navzájem kolmými otvory, které propojují vstupy a výstupy pipojených prvk tak, jak je to pedepsáno funkním schématem hydraulického obvodu. Prmry otvor v kostce se musí shodovat s prmry otvor v prvcích. Otvory se vrtají ješt ped broušením. Zárove se vrtají závitové otvory pro upevovací šrouby, závsná oka, pípojky a píruby atp. Píklad vrtané kostky ve 3D vidíme na obr. 4.9. Obr. 4.9 Kostka s vrtanými otvory v 3D pohledu (KOMA-Servis) 18

Kostka osazená ídicími prvky se nazývá ídicí blok (obr. 4.10a, 4.10b). Obr. 4.10a ídicí blok (BOSCH) Obr. 4.10b ídicí blok (ARGO-HYTOS) 19

ídicí blok se jednou svoji plochou (neosazenou prvky) uchytí na stojan (podstavec), obr. 5.3. Je výhodnjší vyrobit více menších blok než jeden velký, protože pak narstá pravdpodobnost chyby pi konstrukním návrhu nebo pi výrob, a tyto chyby se velmi obtížn odstraují, nebo nejdou odstranit vbec. Skupina ídicích blok se navzájem propojuje potrubím nebo hadicí. Pro usnadnní konstrukních návrh kostek a pro kontrolu správnosti propojení vrtaných otvor jsou vyvinuty speciální programy. Zatím se ale žádný neobejde bez tvrí invence autora návrhu. 4.4 Montáž prvk do kostky Ukázalo se, že použití kostek snižuje nároky na zastavný prostor. Proto výrobci prvk zaali nabízet i kostrukce vhodné k zabudování do kostky. Významní výrobci prvk nabízejí široký sortiment prvk, jak dokládají následující ukázky. a b c Obr. 4.11a Píklady prvk urených k zabudování do kostky (M.-Rexroth) a jednosmrný ventil, b ízený jednosmrný ventil, c pojistný ventil 20

Pitom rozlišujeme provedení "screw-in", kdy se prvek do kostky šroubuje, jako je tomu na obr. 4.11a a 4.11c, a provedení "slip-in", jaké vidíme na obr. 4.11b. Obr. 4.11b Vestavný ventil v provedení "slip-in" (ARGO-HYTOS) Ventily v provedení "slip-in" se do komory nešroubují, ale jsou vsunuté a pipevnné pomocí jednoduché píruby a šroub. Výhodou je, že odpadá závit v komoe. Rovnž požadavky na geometrickou pesnost (závitu a kolmost ela) jsou výrazn menší. Obojí vede k úspoe náklad pi výrob bloku a ke snížení rizika, že bude docházet k váznutí šoupátek. 3-cestný rozvád v provedení "screw-in" vidíme na obr. 4.11c. Obr. 4.11c Vestavný ventil v provedení "screw-in" (ARGO-HYTOS) Ventily urené k zabudování do kostky nacházejí využití pedevším v mobilní hydraulice. Výrobce prvku uvádí v podkladech veškeré potebné údaje k vyrobení otvoru v kostce, jak je vidt z obr. 4.12. 21

Obr. 4.12 Výbr z podklad výrobce k elektromagneticky ovládanému rozvádi urenému k zabudování do kostky, vetn rozmr vrtaného otvoru a doporuených minimálních rozmr kostky (M.-Rexroth). Dole grafická znaka uvedeného rozváde. Dvoucestné vestavné ventily jsou další skupinou prvk urených k zabudování do kostky (obr. 4.13). 22

Obr. 4.13 Dvoucestný vestavný ventil zabudovaný do kostky (M.-Rexroth) 1 víko, 2 vestavný ventil, 3 vnitní pouzdro, 4 vnjší pouzdro, 5, 7 kuželka zakonená válcovým epem, 6 kuželka s tlumicím epem, 8 pružina X pívod ídicího tlaku Víko mže obsahovat bu jenom otvory k pivedení nebo odvedení ovládacího tlaku, jako je tomu na obr. 4.13, nebo se na nho montují ídicí prvky malé svtlosti k ovládání pohybu kuželky vestavného ventilu, jak vidíme na obr. 4.14a. Pouzdra vestavných ventil jsou tsnna O-kroužky. a b Obr. 4.14 Pohled na hlavní ásti ventilu (M.-Rexroth) a víko s ídicím prvkem (zde rozvádem), b vestavná ást ventilu Také zde výrobce pedepisuje potebné rozmry otvor v kostce vetn jejich opracování, tolerancí apod., jak vidíme na píkladu na obr. 4.15. 23

Obr. 4.15 Píklad pedepsaných rozmr vrtaných otvor pro zabudování dvoucestných vestavných ventil (M.-Rexroth) Píklad bloku se zabudovanými vestavnými ventily vidíme na obr. 4.16. 3 1 2 5 6 4 7 Obr. 4.16 Blok se zabudovanými vestavnými ventily (Bosch) 1 vrtaná ocelová kostka s vestavnými ventily, 2 víko vestavného ventilu, 3 víko s ídicím rozvádem, 4 víko s ídicím pojistným ventilem, 5 vstupní otvor, 6 závitové otvory pro pipevnní píruby, 7 otvory pro uchycení kostky k rámu 24

4.5 Vertikální sdružování prvk Každý prvek namontovaný na kostku zabírá uritou plochu, a v pípad vtšího množství prvk vychází potebný povrch a následn objem kostky znan velký. Myšlenka vertikálního sdružování prvk vychází ze skutenosti, že vtšina prvk má tyi vstupy a výstupy (P, T, A, B), zbývající prvky pak jen dva vstupy (A, B nebo P, T). Tyto vstupy jsou pak vyvedeny na spodní broušenou plochu prvku. Pokud by byly vyvedeny i na horní plochu, mohl by se další prvek pipojit nad nj a tak by zabíraly na základní kostce jen minimální plochu základního prvku. To je principem vertikálního sdružování prvk. Bylo teba doešit jen pípady prvk se dvma vstupy, napíklad P a T, jako je tomu u pojistného ventilu. V tom pípad budou kanály A a B tlesem prvku voln procházet. Píklad takové sestavy vidíme na obr. 4.17 ve form funkního schématu a ve skuteném provedení v ezu. 1 2 3 4 5 a b Obr. 4.17 Vertikální sdružování prvk (M.-Rexroth) a schéma zapojení, b skutené provedení v ezu 1 elektromagnety ovládaný rozvád, 2 dvojstranný hydraulický zámek, 3 škrticí a jednosmrné ventily, 4 pojistný ventil, 5 pipojovací deska, 6 O-kroužek Všimnme si, že horní rozvád nemá prchozí otvory (kanály). Rozmístní otvor v prvcích odpovídá rozmístní otvor v rozvádi dané svtlosti. Sdružovat lze tedy jen prvky stejné svtlosti. Této formy montáže prvk se využívá zejména u malých agregát, vybavených vtším potem ídicích prvk. 25

Na obr. 4.18 vidíme agregát s vertikálním uspoádáním ídicích prvk. Toto provedení se liší od provedení na obr. 4.17 v tom, že nkteré prvky jsou posazeny na pipojovacích deskách, a nkteré prvky jsou vestavny do desky i kostky. Obr. 4.18 Agregát s vertikáln uspoádanými ídicími prvky (Rexroth Bosch Group) 26

4.6 Horizontální sdružování prvk Píklad horizontálního sdružování prvk je uveden na obr. 4.19a nebo 4.19b. Obr. 4.19a Píklad horizontálního sdružování prvk ve 3D (KOMA-Servis) Obr. 4.19b Píklad horizontáln sdružených prvk na hydraulickém agregátu (ARGO-HYTOS) Prvky jsou posazeny na deskách nebo kostkách provrtaných prbžnými otvory (kanály) a stažených svorníky do horizontální sestavy. Na obr. 4.20 vidíme píklady horizontálního i vertikálního sdružování prvk. Základem je pipojovací deska unifikovaných rozmr (obr. 4.21), která je podéln provrtána pti kanály (P,T1, T2, A, B). Horní ást desky je broušená a posazují se na ni jednotlivé ídicí prvky. Otvory na horní stran desky odpovídají protilehlým otvorm pipojeného prvku a jsou napojeny na píslušný podélný kanál v desce. Závitové otvory na spodní stran desky slouží k pipojení potrubí od hydrogenerátoru, zptného vedení k nádrži a vedení k hydromotorm. Pipojovací desky se sdružují horizontáln do sestavy podle požadovaného schématu zapojení, viz píklad na obr. 4.22. Mezi pipojovací desky se vkládají dlicí desky, které perušují libovolný kanál, nebo obtokové desky, které propojují libovolné 27

kanály podle požadavku schématu zapojení. Sestava je ukonena upevovacími deskami, prostednictvím kterých se uchytí ke konstrukci. Tebaže jde o horizontální sdružování prvk, je možné celou sestavu uchytit ke konstrukci vertikáln, pesto ji oznaujeme za horizontální sdružování prvk. Obr. 10.4.20 Píklady horizontálního (vlevo) a vertikálního (vpravo) sdružování prvk (M.-Rexroth) Obr. 4.21 Vlevo pipojovací deska, vpravo rozvád posazený na desce. ísla u otvor na desce odpovídají oíslování podélných kanál. 28

Obr. 4.22 Píklad zapojení horizontáln sdružených ídicích prvk (M.-Rexroth) 1, 17 upevovací desky, 2, 6, 8, 10, 14, 16 pipojovací desky pro ídicí prvky, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15 dlicí desky, 4, 12 obtokové desky Schématické znaky propojení otvor jsou vysvtleny na obr. 4.23. 29

Obr. 4.23 Význam znaení na obr. 4.22 Nalezneme i sestavy vertikáln uspoádaných prvk na pipojovacích deskách seskupených horizontáln, jak vidíme napíklad na obr. 4.24. Obr. 4.24 Sestava vertikáln uspoádaných prvk na horizontáln propojených pipojovacích deskách (M.-Rexroth) 30

Sestavy horizomtáln seskupených ídicích prvk nalezneme ve velké míe v tzv. mobilní hydraulice, tedy v hydraulických systémech mobilních pracovních stroj. Na obr. 4.25 vidíme píklad ídicího bloku vzniklého horizontálním seskupením pojistného ventilu a tí run ovládaných rozvád. Schéma zapojení je uvedeno na obr. 4.26. Obr. 4.25 Horizontáln sestavený blok SB23 OC prvk mobilní hydrauliky (Rexroth Bosch Group) Obr. 4.26 Schéma zapojení bloku znázornného na obr. 4.25 1 vstupní deska s pojistným ventilem, 2 run ovládaný rozvád s pedazeným tícestným regulátorem prtoku, 3 obtoková mezideska, 4 rozvád s tlakovými ventily pro tlumení tlakových špiek, 5 rozvád s aretací tí poloh a zptnými ventily na vývodech A a B, 6 rozvád s odlehením vývodu B 31

Názorný obrázek 4.27 dokumentuje horizontální seskupení ídicích prvk mobilní hydrauliky. Obr. 4.27 Rozložená sestava horizontáln seskupených prvk mobilní hydrauliky 1 vstupní prvek s pívodem T1, 2 alternativa bez pívodu T1, 3 rozvád, 4 rozvád v provedení jako výstupní (koncový) prvek, 5, 6 rzná provedení koncových prvk, 7 zpzný ventil, 8.1, 9.1 ovládací páka, 8.2, 9.2 zptná pružina, 10 víka s hydraulickým ovládáním šoupátka, 11 mechanické ovládání se zptnou pružinou, 12 pojistný ventil na vstupu, 13 sekundární pojistný ventil (na výstupech A, B) Horizontální seskupení prvk mobilní hydrauliky se ponkud liší od horizontálního seskupení prvk hydrauliky stacionárních stroj a zaízení. Prvky nejsou uchyceny na pipojovacích deskách, nýbrž soustava kanál prochází pímo tlesem prvku. Celá sestava je pak sešroubována svorníky. Tlesa prvk bývají odlita ze speciální litiny. Pokud je teba použít individuáln pouze jeden prvek, bývá ešen jako odlitek se závitovými otvory na vstupech a výstupech, a pipojuje se do obvodu potrubím nebo hadicí, obr. 4.28. 32

Obr. 4.28 Individuální provedení prvk mobilní hydrauliky Nkteré sestavy ídicích prvk se vyrábjí v tak velkých seriích, že se vyplatí je vyrábt jako tzv. monobloky. 4.7 Monobloky Monobloky jsou typické pro mobilní hydrauliku. Jsou obdobou integrovaných ídicích blok stacionární hydrauliky, avšak provedení do kostky nebo na kostku je nahrazeno jediným odlitkem s integrovanými vestavnými prvky. To umožuje dále snížit nároky na zástavbový prostor. Vyplatí se pouze u seriové výroby. Monobloky se totiž dají použít jen pro konkrétní ídicí obvod uritého stroje nebo uritého typu stroj jako jsou rýpadla, nakládae, nástavby nákladních automobil (tzv. hydraulická ruka, vrátky apod.), a pro jiný pípad obvykle nevyhovují. Píkladem jsou monobloky na obr. 4.29. Obr. 4.29 Píklady monoblokových provedení ídicích sestav M.-Rexroth) Konstrukní ezy monoblokem jsou uvedeny na obr. 4.30. 33

Obr. 4.30 Konstrukní provedení monobloku (M.-Rexroth) 1 tleso (odlitek), 2 šoupátko, 3 zptný ventil, 4 vidlice mechanického ovládání šoupátka, 5 mechanický doraz, 6 pisávací ventily, 7 sekundární tlakové ventily, 8 víko pro mechanické ovládání šoupátka, 9 víko pro hydraulické ovládání šoupátka, 10 primární pojistný ventil, 11 zptná pružina, 12 aretaní mechanismus 34

5. Panely, stojany Skupiny prvk se umísují obvykle na svislé panely, obr. 5.1. Pední stranu panelu tvoí pipojovací desky uchycené na plech panelu, vyztužený lehkými profily (Jäklovy profily apod.). Plech je na spodní stran pipojovacích desek opaten vystiženými otvory, aby se bylo možné napojit potrubím nebo hadicemi, jak je vidt na pohledu na zadní stranu panelu. Rám panelu je ze silnjších profil a je pipevnn k základu. Pod vlastním panelem je vana k zachycování pípadných únik oleje. pední strana panelu zadní strana panelu Obr. 5.1 Panel s prvky Na panel je možné umístit jak jednotlivé prvky na pipojovacích deskách, tak skupiny vertikáln nebo horizontáln sdružených prvk. Skupiny prvk se však dají umístit i na lehké stojany, jak je vidt na obr. 5.2. 35

Obr. 5.2 Skupiny horizontáln sdružených prvk na jednoduchém stojanu Podobn se na podstavce umísují ídicí bloky, obr. 5.3. Obr. 5.3 ídicí blok namontovaný k podstavci (ŽAS) 36

6. Stanice ídicího tlaku, akumulátorové stanice Stanice ídicího tlaku se vyznaují pomrn ustálenou skladbou prvk, která vyplývá z požadavku konstantního tlaku na vstupu ídicího prvku. Stanice ídicího tlaku tedy funguje jako zdroj ídicího tlaku pro ídicí prvky obvodu. Zdrojem konstantního tlaku bývá nejastji hydrogenerátor s regulací na konstantní tlak. Protože dnes používané ídicí prvky jsou s výjimkou run nastavovaných škrticích ventil rychlejší než regulaní hydrogenerátor, je souástí stanice ídicího tlaku menší i vtší akumulátor. Použití vtšího akumulátor má tu výhodu, že hydrogenerátor nemusí pracovat v tak dynamickém režimu, jako v pípad menšího akumulátoru, a tlak v systému tolik nekolísá. Protože se na ídicích prvcích vyvíjí znané množství tepla, bývá hydraulický agregát vybaven výkonným chladiem. Pokud je mezi ídicími prvky servoventil nebo jiný na neistoty choulostivý ventil, je na výstupu do systému zabudován jemný tlakový filtr, a ve zptném vedení ped nádrží pak bžný nízkotlaký filtr. Píklad provedení stanice ídicího tlaku vidíme na schématu obr. 6.1. P1 T1 A F1 VP2 UV1 UV2 VP1 M HG VJ2 VJ1 F2 CH VT1 UV3 N EM F3 Obr. 6.1 Schéma stanice ídicího tlaku A akumulátor, EM elektromotor, F1 tlakový filtr, F2 nízkotlaký filtr, F3 vzduchový filtr, HG hydrogenerátor s regulací na konstantní tlak, CH chladi, M manometr, N nádrž, UV1, UV2, UV3 uzavírací ventily, VP1, VP2 pojistné ventily, VJ1, VJ2 jednosmrné ventily, VT1 teplomr s vysílaem teploty, P1 tlakový výstup, T1 výstup do nádrže Píklad provedení stanice ídicího tlaku je uveden na obr. 6.2. Jiná ešení zdroje konstantního tlaku: neregulaní hydrogenerátor a vypínaný pojistný ventil, neregulaní hydrogenerátor a odpojovací ventil, neregulaní hydrogenerátor a vypínaný elektromotor pohonu. 37

A F3 HG1 N1 HG2 N2 CH F2 Obr. 6.2 Píklad provedení stanice ídicího tlaku (KOMA-Servis) A akumulátor, F2 nízkotlaký filtr, F3 vzduchový filtr, HG1, HG2 hydrogenerátory s regulací na konstantní tlak, CH chladi, N1 nádrž, N2 vana k zachycení pípadných únik oleje Zpsob montáže akumulátoru vidíme na obr. 6.3. Konzola i objímka musí být vybavena pryžovým límcem a pryžovým pásem, které od sebe oddlí kovové ásti. Velké akustanice, které obsahují více akumulátor a k nim pipojených tlakových láhví s technickým dusíkem, tvoí samostatný konstrukní celek, jak vidíme na obr. 6.4 nebo 7.1. 7. Sklep hydrauliky Pokud je rozsah hydraulických pohon v závod velký, jsou zdroje tlaku, nádrže, rozvodné bloky a panely a tzv. olejové hospodáství umísováno asto do sklepních prostor, a to i z dvod bezpenosti, zamezení pohybu nepovolaných osob aj. Potrubními rozvody se pracovní kapalina dopravuje na povrch ke strojm a pracovním mechanismm. Pohled do sklepa hydrauliky vidíme na obr. 7.1 nebo 7.2. 38

2 1 Obr. 6.3 Zpsob montáže akumulátoru na stnu (OLAER) 1 konzola s pryžovým límcem, 2 objímka podložená pryžovým pásem Obr. 6.4 Pohled na akustanici v hutním podniku (ŽAS) 39

Obr. 7.1 Pohled do sklepa hydrauliky: vpravo nádrž, vlevo ada pohonných jednotek, vzadu akustanice (ŽAS) Obr. 7.2 Pohled do sklepa hydrauliky: panely a potrubní rozvody (ŽAS) 40

Literatura [1] GÖTZ, W. Hydraulics. Theory and Application. Ditzingen : Rexroth Bosch Group + OMEGON, 1998. 291 s. ISBN 0-7680-0242-7. [2] NOACK, S. Hydraulics in Mobile Equipment. Ditzingen : Rexroth Bosch Group + OMEGON, 2001. 202 s. ISBN 0-7680-0886-7. [3] PAVLOK, B.; SIVÁK, V. Hydraulické systémy v provozní praxi. Ostrava : BIC Ostrava, 2000. 95 s. [4] SCHMITT, A. a kolektiv. Píruka hydrauliky. Svazek 1. Lohr am Main : Mannesmann Rexroth, 1981. 226 s. ISBN 3-8023-0619-8. [5] SIVÁK, V. a kolektiv. Provoz a údržba hydraulických mechanism. Ostrava : TANGER Ostrava, 1995. 130 s. Firemní literatura: Argo Hytos, Bolenz&Schäfer, Bosch, BSD, Diffenbacher, Flutec, Hydac, KOMA- Servis, Mahle, Mannesmann Rexroth, MHA, Olaer, PARKER, Rexroth Bosch Group, RTS Rakovník, Spidex, ŽAS 41