Laboratorium Napędów i Automatyki Hydraulicznej

Nazwa laboratorium:
Laboratorium Napędów i Automatyki Hydraulicznej
Instytut:
Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn (I-16)
Kierownik Laboratorium:
prof. dr hab. inŜ. Wacław KOLLEK
Telefon:
071 320 27 16, 071 320 36 72
e-mail:
[email protected]
Zakres działalności
Obszar stałej działalności laboratorium obejmuje:
• identyfikację zjawisk związanych z przepływem czynnika
i realizacją funkcji elementu, czy układu hydraulicznego,
• doskonalenie metod obliczeniowych elementów i układów hydraulicznych i
serwomechanizmów,
• diagnostykę napędowych układów hydraulicznych,
• identyfikację zjawisk akustycznych towarzyszących pracy elementów i układów hydraulicznych.
Jest wyposaŜone w aparaturę firmy Brüel Kjaer do badań drgań i hałasu oraz firmy Kistler i
Hottinger do badań wielkości mechanicznych i hydraulicznych za pomocą pomiaru wielkości
elektrycznych. Komora akustyczna pogłosowa do badań wibroakustycznych spełnia normę ISO
9000 i zapewnia moŜliwości atestowania maszyn i urządzeń pod kątem drgań i hałasu. Ponadto
posiada zestawy aparatury do pomiaru emisji hałasu metodami energetycznymi: sonda i holografia
akustyczna (metoda STSF) pozwalające na identyfikację źródła hałasu oraz pomiary mocy
akustycznej. Stanowiska badawcze i dydaktyczne firmy Rexroth zapewniają ilustrację
funkcjonowania podstawowych elementów hydraulicznych, elektrohydraulicznych oraz
proporcjonalnych i umoŜliwiają budowę układów hydraulicznych, napędowych np. „load sensing”.
Laboratorium wyposaŜone jest w najnowszej generacji typowe elementy hydrauliki jak i hydrauliki
proporcjonalnej, m.in.: zawory dławiące, przelewowe, zwrotne, rozdzielacze czy silniki
hydrauliczne liniowe oraz obrotowe firmy Rexroth. Sterowanie ww. zaworami moŜliwe jest dzięki
elektronicznym kartom umieszczonym w mobilnym module sterującym. Ponadto zawory
proporcjonalne sterowane mogą być równieŜ ze sprzęŜonego komputera wyposaŜonego w
specjalistyczny program DiLab słuŜący jako generator zaprogramowanego sygnału sterującego
pracą zaworu proporcjonalnego. Oprogramowanie to umoŜliwia równieŜ akwizycję danych
pomiarowych oraz ich bieŜącą wizualizację. WyposaŜenie współpracujące z układami
hydraulicznymi powstającymi w Laboratorium stanowią równieŜ tory pomiarowe m.in.:
przemieszczeń, przyspieszenia drgań, natęŜenia przepływu, ciśnień. Wszystkie układy hydrauliczne
budowane w Laboratorium poddawane mogą być symulacjom komputerowym w programach jakimi
dysponuje Laboratorium, mi.in. Simufluid, Hyvos, Matlab. Wysoka intergacja układów hydrauliki,
elektroniki, informatyki oraz sensoryki pozwala na szeroką analizę projektowanych w laboratorium
układów hydrotronicznych.
Laboratorium Zakładu wyposaŜone jest równieŜ w symulator liniowego napędu hydrostatycznego
Hydropax ZY-25. Jest on urządzeniem badawczym układu napędowego o ruchu posuwistozwrotnym umoŜliwiającym odzwierciedlenie rzeczywistych warunków pracy urządzeń z tego
rodzaju napędem. Stanowisko symulatora hydraulicznego pozwala na wybór struktury układu
regulacji, jak i dobór wartości nastaw parametrów regulatora oraz eksperymentalną analizę
przebiegów procesów przejściowych (ciśnienia czy połoŜenia stołu symulatora) w zaleŜności od
zadanej struktury układu regulacji bądź zaprogramowanego obciąŜenia.
Laboratorium posiada bogate wyposaŜenie do projektowania, budowy i badań elementów, układów i
sterowań pneumatycznych. Bogaty zbiór elementów pneumatycznych umoŜliwia tworzenie wielu
indywidualnych zestawów dydaktyczno - badawczych z dziedziny automatyki pneumatycznej i
elektrycznej, jak na przykład układy z wyłącznikami czasowymi krańcowymi, ciśnieniowymi i
elementami logicznymi.
W ramach badań wykonywane są równieŜ pomiary z uŜyciem wibrometru laserowego. System
umoŜliwia bezstykowy bezpośredni pomiar przemieszczeń, prędkości oraz przyspieszeń drgań z
odległości dochodzącej do 300 metrów, a więc w miejscach trudno dostępnych. UmoŜliwia
zastosowanie pomiaru drgań obiektów, o wysokiej temperaturze (ponad 500 ºC) lub gdy nie moŜna
wprowadzać dodatkowej masy do badanej struktury (konstrukcja powłokowe, ścianki izolacyjne)
gdzie masa czujnika przy pomiarze stykowym moŜe mieć istotny wpływ na jego parametry
dynamiczne. System jest równieŜ stosowany, gdy badana powierzchnia nie moŜe ulec uszkodzeniu,
co zdarza się przy badaniach stykowych.
1.
2.
3.
4.
5.
Stanowiska badawcze /
aparatura
6.
7.
8.
9.
1.
Oferta badawcza
Informacje dodatkowe
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Akustyczna komora pogłosowa (rok budowy 1991), objętość 103 m3, izolacyjność w stosunku
do zakłóceń zewnętrznych 50 dB.
Układ napędowy składający się z silnika prądu stałego Pxob o mocy 100kW, z tyrystorowym
układem sterującym TUN-120, umoŜliwiający wybór i utrzymanie określonej prędkości
obrotowej od 0-2500 obr./min.
Układ pomiarowy firmy Brüel & Kjaer. w tym między innymi: czterokanałowy magnetofon
pomiarowy typ 7003, cyfrowy rejestrator przebiegów chwilowych typ 7502 oraz graficzny
rejestrator poziomu typ 2307.
Sonda akustyczna oraz dwukanałowy analizator częstotliwości typ 2144 firmy Brüel & Kjaer
wraz z oprogramowaniem komputerowym do lokalizacji źródła hałasu.
Symulator hydrauliczny liniowego napędu hydrostatycznego firmy Rexroth wraz z
oprogramowaniem do sterowania stanowiskiem i symulacją teoretyczną przy pomocy
programu HYVOS 4.0.
Stanowiska do ćwiczeń dydaktycznych z dziedziny napędów hydraulicznych i pneumatycznych
firmy Rexroth z oprogramowaniem do symulacji przepływu i zjawisk zachodzących w układzie
(SimuFluid) oraz z oprogramowaniem pomiarowym (WinLab) i czujnikami pomiarowymi.
System Spectral Dynamics GmbH do wzbudzania i pomiaru pulsacji ciśnienia i drgań w
układach hydraulicznych
System Spectral Dynamics GmbH do pomiaru i regulacji drgań:
- 4 kanałowy moduł do pomiarów i przetwarzania sygnałów A/C
- Programy do wzbudzania i regulacji drgań
- Programy do analizy przebiegów dynamicznych
PumpLinx Simerics Inc – oprogramowanie do obliczeń przepływowych w pompach
wyporowych i wirowych
Badania hałaśliwości pracy elementów i układów hydraulicznych, poszukiwanie głównych
źródeł dźwiękotwórczych w elementach i układach hydraulicznych na podstawie przebiegów
widmowych poziomu ciśnienia akustycznego.
Badania kompleksowe układów hydraulicznych w maszynach roboczych i pojazdach.
Badania trwałościowe elementów i układów.
Pomiary charakterystyk statycznych i dynamicznych elementów hydraulicznych.
Projektowanie, optymalizacja i modernizacja elementów i układów hydraulicznych.
Badania i ocena funkcjonowania i dynamiki układów hydraulicznych.
Bilans energetyczny układów hydraulicznych.
Problemy zmniejszenia hałasu i drgań maszyn i urządzeń.
Współpraca z ośrodkami naukowymi:
- Uniwersytet w Dreźnie – prof. Helduser,
- Uniwersytet w Stuttgarcie – prof. Heisel,
- Uniwersytet w Hamburgu – prof. Ivastysynowa,
- WyŜsza Szkoła InŜynierska w Koblencji – prof. Richter