ISSN 1318 - 7279 FEBRUAR 23 / 2017 / 1 Ve nt il / f eb ru ar / 23 / 20 17 / 1 CIRP - mednarodna Akademija za proizvodno inženirstvo Intervju Izkoristki v hidravliki Delovanje hidravličnih gradnikov Avtomatizacija pnevmatskih sistemov Robotsko sestavljanje elektromotorjev Iz prakse za prakso Letalstvo Podjetja predstavljajo œ œ œ œ œ œ œ œ œ Potrebujete kompletne sisteme. Želite manjšo kompleksnost. Smo vaš zanesljiv partner za rešitve. Najti ustrezen sistem strege ne more biti hitreje in enostavneje: Oblikujte in naročite vaš standardni strežni sistem v samo treh korakih s spletnim orodjem Handling Guide Online. Izbrani sistem vam bomo dobavili popolnoma preizkušen in sestavljen. Še danes preverite novo programsko orodje! Festo, d.o.o. Ljubljana Blatnica 8 SI-1236 Trzin Telefon: 01/ 530-21-00 Telefax: 01/ 530-21-25 Hot line: 031/766947 sales_si@festo.com www.festo.si Enostavno inženirstvo! OPL-oglas_55x255mm_s-paserji_press.pdf 1 24.2.2012 12:09:21 9INDUSTRIJSKIFORUMIRT 2017 Portorož, 5. in 6. junij 2017 industrijski w w w . f o r u m - i r t . s i www.forum-irt.si • inoviranje • razvoj • izdelovalne tehnologije • orodjarstvo in strojegradnja • meroslovje in kakovost • toplotna obdelava in spajanje • napredni materiali • umetne mase in njihova predelava • organiziranje in vodenje proizvodnje • menedžment kakovosti Osrednje teme IFIRT Dogodek je namenjen predstavitvi dosežkov in novosti iz industrije, inovacij in inovativnih rešitev iz industrije in za industrijo, primerov prenosa znanja in izkušenj iz industrije v industrijo, uporabe novih zamisli, zasnov, metod tehnologij in orodij v industrijskem okolju, resničnega stanja v industriji ter njenih zahtev in potreb, uspešnih aplikativnih projektov raziskovalnih organizacij, inštitutov in univerz, izvedenih v industrijskem okolju, ter primerov prenosa uporabnega znanja iz znanstveno-raziskovalnega okolja v industrijo. Forum znanja in izkušenj Priznanje TARAS Priznanje za najuspešnejše sodelovanje znanstvenoraziskovalnega okolja in gospodarstva na področju inoviranja, razvoja in tehnologij. • avtomatizacija • robotizacija • informatizacija • mehatronika • proizvodna logistika • informacijske tehnologije • napredne tehnologije • ponudba znanja • varjenje in rezanje • vzdrževanje in tehnična diagnostika Dodatne informacije: Industrijski forum IRT, Motnica 7 A, 1236 Trzin | tel.: 01 5800 884 | faks: 01 5800 803 e-pošta: info@forum-irt.si | www.forum-irt.si | Organizator dogodka: PROFIDTP, d. o. o., Gradišče VI 4, 1291 Škoica Partner dogodka: TECOS, Celje | Organizacijski vodja dogodka: Darko Švetak, darko.svetak@forum-irt.si NAJVEČJI STROKOVNI DOGODEK INDUSTRIJE ZA INDUSTRIJO Predstavitev strokovnih prispevkov • Strokovna razstava • Aktualna okrogla miza • Podelitev priznanja TARAS Pokrovitelji dogodka: Glavni pokrovitelj dogodka: Nacionalni pokrovitelj dogodka: 3Ventil 23 /2017/ 1 VSEBINA Naslovna stran: OLMA, d. o. o, Ljubljana Poljska pot 2, 1000 Ljubljana Tel.: + (0)1 58 73 600 Fax: + (0)1 54 63 200 e-mail: komerciala@ olma.si FESTO, d. o. o. IOC Trzin, Blatnica 8 SI-1236 Trzin Tel.: + (0)1 530 21 10 Fax: + (0)1 530 21 25 Poclain Hydraulics, d.o.o. Industrijska ulica 2, 4226 Žiri Tel.: +386 (04) 51 59 100 Fax: +386 (04) 51 59 122 e-mail: info-slovenia@ poclain-hydraulics.com internet: www.poclain- -hydraulics.com OPL Avtomatizacija, d. o. o. BOSCH Automation Koncesionar za Slovenijo IOC Trzin, Dobrave 2 SI-1236 Trzin Tel.: + (0)1 560 22 40 Fax: + (0)1 562 12 50 PARKER HANNIFIN Corporation Podružnica v Novem mestu Velika Bučna vas 7 8000 Novo mesto Tel.: + (0)7 337 66 50 Fax: + (0)7 337 66 51 IMI INTERNATIONAL, d. o. o. (P.E.) NORGREN HERION Alpska cesta 37B 4248 Lesce Tel.: + (0)4 531 75 50 Fax: + (0)4 531 75 55 S3C, d. o. o. Tržaška cesta 116 Tel.: +386 1 423 22 22 Faks: +386 1 423 22 00 www.landefeld.si MIEL Elektronika, d. o. o. Efenkova cesta 61, 3320 Velenje Tel: +386 3 898 57 50 Fax: +386 3 898 57 60 www.miel.si www.omron-automation. com VISTA Hidravlika, d. o. o. Kosovelova ulica 14, 4226 Žiri Tel.: 04 5050 600 Faks: 04 5191 900 www.vista-hidravlika.si OMEGA AIR, d. o. o., Ljubljana Cesta Dolomitskega odreda 10 1000 Ljubljana T + 386 (0)1 200 68 63 F + 386 (0)1 200 68 50 www.omega-air.si ■ PREDSTAVITEV Peter BUTALA, Edvard GOVEKAR: CIRP - Mednarodna akademija za proizvodno inženirstvo 6 ■ INTERVJU Janez Škrlec – prejemnik štirih priznanj za povezovanje gospodarstva in znanosti v letu 2016 10 ■ IZKORISTKI V HIDRAVLIKI Ervin STRMČNIK, Franc MAJDIČ: Določitev izkoristkov črpalk in hidravličnih motorjev 32 ■ HIDRAVLIČNE TEKOČINE Darko LOVREC, Vito TIČ: Vpliv zraka in večje stisljivosti na delovanje hidravličnih gradnikov 40 ■ AVTOMATIZACIJA V PNEVMATIKI Vito TIČ, Aleš KROŠEL: Razvoj delovne postaje za didaktične namene načrtovanja, implementiranja in krmiljenja pnevmatskih sistemov 48 ■ ROBOTIKA Darko KORITNIK: Optimizacija robotske manipulacije in programske opreme na liniji za sestavo elektromotorjev 54 ■ IZ PRAKSE ZA PRAKSO Andrej KOLMANIČ: Inteligentni stroji in naprave v povezani proizvodnji 58 ■ LETALSTVO Aleksander ČIČEROV: Mednarodnopravni status vodje zrakoplova – 4. del 62 ■ INTERVJU Milivoje Milovanović – intervju s pilotom, ki je prebil zvočni zid 68 ■ AKTUALNO IZ INDUSTRIJE Igus je predstavil sestavljeni sistem robolink D v dveh novih različicah (HENNLICH) 72 Ploskovni portal EXCM (FESTO) 73 “Single Minute Exchange of Dies” (SMED) poganja povpraševanje po avtomatskih transportnih sistemih za orodja (STÄUBLI) 74 ■ NOVOSTI NA TRGU Omron serija NY – industrijski PC za integrirano in naprednejšo proizvodnjo (MIEL Elektronika)) 76 Fleksibilni sistem z linearnimi osmi HS2 (HIWIN) 77 Servoregulator Unidrive M700 (PS) 77 Nova rešitev za zaščito napajanja - Galaxy VX (SCHNEIDER Electric) 78 Parkerjevi hidravlični valji s senzorjem položaja Intellinder (PARKER) 79 ■ PODJETJA PREDSTAVLJAJO Industrijski hladilni agregati (OMEGA AIR) 80 ■ LITERATURA – STANDARDI – PRIPOROČILA Nove knjige 84 Mark Vanhoenacker: SKYFARING – A journey with a pilot 84 ■ PROGRAMSKA OPREMA – SPLETNE STRANI Zanimivosti na spletnih straneh 86 Impresum 5 Beseda uredništva 5 ■ DOGODKI – POROČILA – VESTI 14 ■ NOVICE – ZANIMIVOSTI 20 Seznam oglaševalcev 86 Znanstvene in strokovne prireditve 65 ISSN 1318 - 7279 FEBRUAR 23 / 2017 / 1 Ve nt il / f eb ru ar / 23 / 20 17 / 1 CIRP - mednarodna Akademija za proizvodno inženirstvo Intervju Izkoristki v hidravliki Delovanje hidravličnih gradnikov Avtomatizacija pnevmatskih sistemov Robotsko sestavljanje elektromotorjev Iz prakse za prakso Letalstvo Podjetja predstavljajo œ œ œ œ œ œ œ œ œ Potrebujete kompletne sisteme. Želite manjšo kompleksnost. Smo vaš zanesljiv partner za rešitve. Najti ustrezen sistem strege ne more biti hitreje in enostavneje: Oblikujte in naročite vaš standardni strežni sistem v samo treh korakih s spletnim orodjem Handling Guide Online. Izbrani sistem vam bomo dobavili popolnoma preizkušen in sestavljen. Še danes preverite novo programsko orodje! Festo, d.o.o. Ljubljana Blatnica 8 SI-1236 Trzin Telefon: 01/ 530-21-00 Telefax: 01/ 530-21-25 Hot line: 031/766947 sales_si@festo.com www.festo.si Enostavno inženirstvo! OPL-oglas_55x255mm_s-paserji_press.pdf 1 24.2.2012 12:09:21 Roboti so velik del našega vsakdana - olajšajo nam delo, izboljšujejo kvaliteto življenja, skrbijo za okolje, včasih tudi zabavajo. Vse to bomo predstavili na tradicionalnem dogodku Dnevi industrijske robotike 2017 - DIR 2017, ki bo potekal od 27. do 31. marca 2017 na Fakulteti za elektrotehniko v Ljubljani. Vabljeni vsi, ki vas robotika zanima - tako študentje(*) kot vsi ostali(**). TEKMOVANJE RobotChallenge Letošnji Dnevi industrijske robotike bodo ponovno imeli predigro - tekmovanje v načrtovanju robotskih celic v programskem okolju RobotStudio. Predhodno znanje ni potrebno, saj bomo za vse prijavljene pripravili uvodno predavanje. Nato sledijo naloge, ki bodo preizkušale vaše sposobnosti reševanja problemov. Najboljše rešitve bomo bogato nagradili, zato vabimo vse študente, ne glede na smer študija, da se prijavijo na RobotChallenge. PREDAVANJA Glavni del dogajanja bomo odprli v ponedeljek, 27. marca s predavanji na temo robotike. Poleg akademikov in strokovnjakov iz industrije bo letos svoj projekt predstavila tudi skupina študentov, ki izdeluje inovativnega robota za uporabo v kmetijstvu. APLIKACIJE Od torka 28. do četrtka 30. marca bodo v avli potekale predstavitve najatraktivnejšega dela dogodka - aplikacije, ki jih pripravljamo študentje Fakultete za elektrotehniko. Robotska lekarna bo prikazala hitro sortiranje zdravil in s tem zmanjšanje možnosti človeških napak - po odčitanju QR kode vam bo robot UR 5 dal predpisana zdravila. Druga aplikacija je ekološko naravnana; pripravili smo sistem za ločevanje odpadkov, kjer bodo senzorji zaznavali vrsto odpadkov na tekočem traku, robot Yaskawa pa bo odpadek odvrgel v ustrezno zbirno posodo. Tistim, ki jim je zlaganje perila odveč, bo na pomoč priskočil kolaborativni robot ABB YuMi, ki bo zlagal majice. Za zabavo bodo poskrbeli samostojni humanoidni robot NAO s svojimi ugankami, Ping pong v navidezni resničnosti, ki ga boste upravljali preko haptičnega robota Omega 7 ali dvoboj z robotom Fanuc v igri 4 v vrsto. Letos pripravljamo tudi nadgradnjo aplikacije iz DIR 2012 - Palačinke 2.0, kjer bodo kar trije roboti (Mitsubishi in dva podjetja KUKA) poskrbeli, da ne boste lačni. Vse kar boste morali narediti, je izbrati nadev. Da vam bodo Dnevi industrijske robotike 2017 ostali še dolgo v spominu, pa vam bosta robota Stäubli s pomočjo CNC rezkarja vgravirala želeni motiv v obesek za ključe. EKSKURZIJA Dogodek bomo zaključili v petek, 31. marca, s strokovno ekskurzijo. V podjetju TPV nam bodo predstavili najnovejša avtomatsko vodena vozila, nato pa bomo obiskali podjetje Krka, kjer si bomo ogledali Notol 2, najsodobnejši obrat za proizvodnjo zdravil. Vabimo vse študente, da se nam pridružite. Več o prijavah in samem dogodku lahko najdete na naši spletni strani www.dnevirobotike.si. IN DU ST RI JS KI P AR TN ER JI M eDIJSKI PARTNERJI ZLATI POKROVITELJI BRONASTI POKROVITELJI SREBRNI POKROVITELJI 20 17 27. 3. - 31. 3. 2017 Fakulteta za elektrotehni ko *Študentom katerekoli fakultete ali univerze omogočamo udeležbo pri podrobni predstavitvi delovanja robotov. Udeležencem je s tem na voljo aplikacija in njeni razvijalci, ki lahko kompleksnost predstavitve prilagodijo predznanju slušatelja. Ker je število mest omejeno je predhodna prijava obvezna. **Ogled celotnega programa DIR je za vse obiskovalce možen v popoldanskem času brez najave; vstop je brezplačen. 5Ventil 23 /2017/ 1 UVODNIK © Ventil 23 (2017) 1. Tiskano v Sloveniji. Vse pravice pridržane. © Ventil 23 (2017) 1. Printed in Slovenia. All rights reserved. Impresum Internet: http://www.revija-ventil.si e-mail: ventil@fs.uni-lj.si ISSN 1318-7279 UDK 62-82 + 62-85 + 62-31/-33 + 681.523 (497.12) VENTIL – revija za fl uidno tehniko, avtomatizacijo in mehatroniko – Journal for Fluid Power, Automation and Mechatronics Letnik 23 Volume Letnica 2017 Year Številka 1 Number Revija je skupno glasilo Slovenskega društva za fl uidno tehniko in Fluidne tehnike pri Združenju kovinske industrije Gospodarske zbornice Slovenije. Izhaja šestkrat letno. Ustanovitelja: SDFT in GZS – ZKI-FT Izdajatelj: Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo Glavni in odgovorni urednik: prof. dr. Janez TUŠEK Pomočnik urednika: mag. Anton STUŠEK Tehnični urednik: Roman PUTRIH Znanstveno-strokovni svet: prof. dr. Maja ATANASIJEVIČ-KUNC, FE Ljubljana izr. prof. dr. Ivan BAJSIĆ, FS Ljubljana doc. dr. Andrej BOMBAČ, FS Ljubljana prof. dr. Peter BUTALA, FS Ljubljana prof. dr. Alexander CZINKI, Fachhochschule Aschaffenburg, ZR Nemčija doc. dr. Edvard DETIČEK, FS Maribor prof. dr. Janez DIACI, FS Ljubljana prof. dr. Jože DUHOVNIK, FS Ljubljana prof. dr. Niko HERAKOVIČ, FS Ljubljana mag. Franc JEROMEN, GZS – ZKI-FT , je upokojen prof. dr. Roman KAMNIK, FE Ljubljana prof. dr. Peter KOPACEK, TU Dunaj, Avstrija mag. Milan KOPAČ, POCLAIN HYDRAULICS, Žiri izr. prof. dr. Darko LOVREC, FS Maribor izr. prof. dr. Santiago T. PUENTE MÉNDEZ, University of Alicante, Španija doc. dr. Franc MAJDIČ, FS Ljubljana prof. dr. Hubertus MURRENHOFF, RWTH Aachen, ZR Nemčija prof. dr. Gojko NIKOLIĆ, Univerza v Zagrebu, Hrvaška izr. prof. dr. Dragica NOE, FS Ljubljana dr. Jože PEZDIRNIK, FS Ljubljana Martin PIVK, univ. dipl. inž., Šola za strojništvo, Škofja Loka prof. dr. Alojz SLUGA, FS Ljubljana Janez ŠKRLEC, inž., Razvojno raziskovalna dejavnost, Zg. Polskava prof. dr. Brane ŠIROK, FS Ljubljana prof. dr. Željko ŠITUM, Fakultet strojarstva i brodogradnje Zagreb, Hrvaška prof. dr. Janez TUŠEK, FS Ljubljana prof. dr. Hironao YAMADA, Gifu University, Japonska Oblikovanje naslovnice: Miloš NAROBÉ Oblikovanje oglasov: Narobe Studio, d. o. o., Ljubljana Lektoriranje: Marjeta HUMAR, prof., Andrea POTOČNIK Računalniška obdelava in grafi čna priprava za tisk: Birografi ka BORI, d. o. o., Ljubljana Tisk: PRESENT, d. o. o., Ljubljana Marketing in distribucija: Roman PUTRIH Naslov izdajatelja in uredništva: UL, Fakulteta za strojništvo – Uredništvo revije VENTIL Aškerčeva 6, POB 394, 1000 Ljubljana Telefon: + (0) 1 4771-704, faks: + (0) 1 4771-772 in + (0) 1 2518-567 Naklada: 1 500 izvodov Cena: 4,00 EUR – letna naročnina 24,00 EUR Revijo sofi nancira Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije (ARRS) Revija Ventil je indeksirana v podatkovni bazi INSPEC. Na podlagi 25. člena Zakona o davku na dodano vrednost spada revija med izdelke, za katere se plačuje 9,5-odstotni davek na dodano vrednost. Ali danes sploh še znamo normalno živeti drug z drugim? Revija Ventil je skoraj edina revija na tehniškem področju pri nas, ki v svojih člankih poleg same tehnike poroča tudi o gospodarstvu, ekonomiji, izobraževanju in na sploh o družbenem vedenju pri nas. Ocenjujem, da je prav tako. Celo več, znano je, da smo tehniki, inženirji in naravoslovci preveč zaverovani v svoje delo in da nam dogajanje v oko- lju, v katerem živimo, ne pomeni veliko. Prav zato smo od raznih družboslovcev in politikantov pogosto »izigrani«. Podobno velja za odnose med ljudmi, ne glede na to, ali je to v družinskem krogu ali v okolju, v katerem živimo, ali na delovnem mestu. Številni sociologi, psihologi, komunikologi, pravniki, družinski terapevti in številni družboslovci so prepričani, da to področje ni za nas. Zdaj se pogosto srečamo z raznimi slabimi poročili o medsebojnih odnosih na de- lovnih mestih, med otroki v šoli, v družini in drugje. Pogosto slišimo, da je vse preveč nasilnih odnosov, prepirov, da je veliko spolnih nadlegovanj, da so pogosti sovražni govor, trpinčenje na delovnem mestu in podobno. Iznašli oziroma prisvojili smo celo novo besedo mobing, ki govori predvsem o trpin- čenju na delovnem mestu. Na podlagi vseh opisanih »nenormalnih« odnosov med nami so že v preteklosti nastali razni etični kodeksi, v katerih so opredeljeni minimalni etični standardi za odnose med različnimi statusi ljudi. Kodeks predvsem govori, naj se vsak med za- poslenimi in v vsakem okolju prizadeval za prijazne odnose v družbi, napredek in blaginjo celotne družbene skupnosti. Kot kaže, etični kodeksi niso bili dovolj. Na nekaterih univerzah in celo v podjetjih so sprejeli pravilnike o zagotavljanju varovanja dostojanstva zaposlenih delavcev. Poleg tega številni zakoni na ravni države RS v številnih členih vsebujejo vse, kar je zapisano v etičnem kodeksu in v pravilniku o zagotavljanju dostojanstva zaposlenih. Zakon o delovnih razmerjih in Zakon o varnosti in zdravju pri delu določata, da mora vsak delodajalec sprejeti ustrezne ukrepe za zaščito delavcev pred spolnim in drugim nadlegovanjem ali pred trpinčenjem na delovnem mestu in o ukrepih pisno obvestiti delavce. Imamo zakon o preprečevanju nasilja v družini in celo resolucijo o nacionalnem programu o preprečevanju nasilja v družini. Prav tako je zakonsko prepovedano uporabiti silo nad otroki. In še bi lahko naštevali v tej smeri. Ali je vse to res potrebno? Ali se s takšnimi pravilniki res spremeni nrav človeka. Ali ni vse to, kar govorijo etični kodeksi in drugi pravilniki, stvar vzgoje doma in v šoli? Ali ni naravno, da se ljudje brez naštetih resolucij, zakonov, kodeksov in pravilnikov ravnamo in vedemo, kot je prav? Po drugi strani pa, ali je zdaj res tako nenormalno, če mama udari svojega nepo- slušnega otroka po prstih ali po riti, ali je res tako hudo, če se dva otroka stepeta v šoli ali kje drugje, če sodelavec reče svoji sodelavki, kako dobro je videti ali da ima lepe noge? Prav gotovo so se vsi prej našteti dogodki med ljudmi dogajali, od kar obstaja člove- štvo. Zdaj pa želimo nekatere »naravne« zakone v celoti spremeniti. Popolnoma pravilno je, da se borimo proti nasilju povsod, doma, na delovnem me- stu, v družini in drugje. Toda, z vsemi temi pravilniki, kodeksi in zakoni izgubljamo pristne človeške odnose, izgubljamo občutek, da smo ljudje z vsemi svojimi dobrimi in slabimi lastnostmi. V zgodovini je bilo vedno v vsaki družbi dobro in slabo. Podobno, kot je zdaj. Z vsemi zakonodajami, ki obravnavajo medsebojne odnose, postajamo vedno bolj hladni, odtujeni, neosebni, če ne celo roboti. Razumem, da se želi z zapovedmi zaščititi šibkega, da se želi odpraviti krivice. Am- pak, ali niso krivice del narave? Pomembno je, da ljudi in že otroke naučimo krivice razumeti, proti njim se boriti in jih tudi prenašati. In pogosto je tistim, ki so sposobni krivice prenesti, se od njih česa naučiti, življenje bolj naklonjeno kot tistim, ki se stalno pritožujejo. Celo več, za vse, ki so šli skozi najrazličnejše krivice in so jih znali prenesti, je velika verjetnost, da jih sami drugim ne bodo povzročili. Ali je res potrebna vsa ta papirologija? Še malo, pa bo kdo predlagal, naj se na delov- nem mestu, v šoli in v splošnem življenju upošteva deset božjih zapovedi, ki veljajo že več tisoč let. Če izpustimo prvo, lahko skoraj vseh deset najdemo v etičnem kodeksu in v zakonu o varovanju dostojanstva zaposlenih. Janez Tušek 173Ventil 18 /2012/ 3 UVODNIK © Ventil 18 (2012) 3. Tiskano v Sloveniji. Vse pravice pridržane. © Ventil 18 (2012) 3. Printed in Slovenia. All rights reserved. Impresum Internet: www.revija-ventil.si e-mail: ventil@fs.uni-lj.si ISSN 1318-7279 UDK 62-82 + 62-85 + 62-31/-33 + 681.523 (497.12) VENTIL – revija za fluidno tehniko, avtomatizacijo in mehatroniko – Journal for Fluid Power, Automation and Mechatronics Letnik 18 Volume Letnica 2012 Year Številka 3 Number Revija je skupno glasilo Slovenskega društva za fluidno teh- niko in Fluidne tehnike pri Združenju kovinske industrij e Gospodarske zbornice Slovenije. Izhaja šestkrat letno. Ustanovitelja: SDFT in GZS – ZKI-FT Izdajatelj: Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo Glavni in odgovorni urednik: prof. dr. Janez TUŠEK Pomočnik urednika: mag. Anto STUŠEK Tehnični urednik: Roman PUTRIH Znanstveno-strokovni svet: izr. prof. dr. Maja ATANASIJEVIČ-KUNC, FE Ljubljana izr. prof. dr. Ivan BAJSIĆ, FS Ljubljana doc. dr. Andrej BOMBAČ, FS Ljubljana izr. prof. dr. Peter BUTALA, FS Ljubljana prof. dr. Alexander CZINKI, Fachhochschule Aschaffenburg, ZR Nemčija doc. dr. Edvard DETIČEK, FS Maribor prof. dr. Janez DIACI, FS Ljubljana prof. dr. Jože DUHOVNIK, FS Ljubljana izr. prof. dr. Niko HERAKOVIČ, FS Ljublj na mag. Franc JEROMEN, GZS – ZKI-F izr. prof. dr. Roman KAMNIK, FE Ljubljana prof. dr. Pete KOPACEK, TU Duna , Avstrija mag. Milan KOPAČ, KLADIVA Žiri doc. dr. Darko LOVREC, FS Maribor izr. prof. dr Santiag T. PUENTE MÉNDEZ, University of Alicante, Španija prof. dr. Hub rtus MURRENHOFF, RWTH Aachen, ZR Nemčija prof. dr. Takayoshi MUTO, Gifu University, Japonska prof. dr. Gojko NIKOLIĆ, Univerza v Zagrebu, Hrvaška izr. prof. dr. Dragica NOE, FS Ljubljana doc. dr. J že PEZDIRNIK, FS Ljubljana Martin PIVK, univ. dipl. inž., Šola za strojništvo, Škofja Loka prof. dr. Alojz SLUGA, FS Ljubljana Janez ŠKRLEC, inž., Obrtno-podjetniška zbornica Slovenije prof. dr. Brane ŠIROK, FS Ljubljana prof. dr. Janez TUŠEK, FS Ljubljana prof. dr. Hironao YAMADA, Gifu University, Japonska Oblikovanje naslovnice: Miloš NAROBÉ Oblikovanje oglasov: Narobe Studio Lektoriranje: Marjeta HUMAR, prof., Paul McGuiness Računalniška obdelava in grafična priprava za tisk: LITTERA PICTA, d.o.o., Ljubljana Tisk: LITTERA PICTA, d.o.o., Ljubljana Marketing in distribucija: Roman PUTRIH Naslov izdajatelja in uredništva: UL, Fakulteta za strojništvo – Uredništvo revije VENTIL Aškerčeva 6, POB 394, 1000 Ljubljana Telefon: + (0) 1 4771-704, faks: + (0) 1 2518-567 in + (0) 1 4771-772 Naklada: 2 000 izvod v Cena: 4,00 EUR – letna naročnina 24,00 EUR Revijo sofinancira Javna agencija za knjigo Republike Slovenij (JAKRS). Revija Ventil je indeksirana v podatkovni bazi INSPEC. Na podlagi 25. člena Zakona o davku na dodano vrednost spada revija med izdelke, za katere se plačuje 8,5-odstotni davek na dodano vrednost. čje slovensko podjetje izdeluje električne k - nektorje, ki so med seboj zvarj ni z ultrazvokom. Večino svojih pr duktov v z dnjem obdobju iz- vozi proizvajalcem vtomobilov različnih znamk in različnih cenovnih razredov. Pred nedavnim se je dogodilo, a se je nov avto, proizveden v tuji državi, že po nekaj sto kilometrih pokvaril. Pri analizi okvare so ugotovili, da je nastala poškod- ba na električnem konektorju, ki je bil zvarjen z ultrazvokom v našem podjetju. Podjetje je opravilo interno revizijo in ugotovilo, kdo je kriv za nastalo napako. Delavec, ki so mu dokazali napako, je poleg opomina nosil tudi materialno odgovornost, ki se bo kar nekaj časa poznala pri njegovem osebnem dohodku. Vsak bančni uslužbenec, ki dela za bančnim okencem in strankam izdaja gotovinski denar, se zaveda, da je v celoti odgovoren za denar, s katerim razpolaga v svoji interni blagajni. To pomeni, da mora v primeru preveč izdanega denarja določeni stranki razli- ko pokriti iz svojega žepa, s svojim denarjem. Podobno velja v gostinstvu. Če gostinski delavec ni pozoren in da stranki pri vračilu preveč denarja ali celo, da mu stranka pobegne brez plačila, bo moral celotni denarni primanjkljaj ob zaključku dneva plačati sam iz svojega dohodka. Trije konkretni primeri s konkretno odgovornostjo. Verjetno direktor podjetja, ki izdelu- je omenjene električne konektorje in v katerem se je zgodila napaka, ni nosil prav velike odgovornosti. Tudi pri osebnem dohodku se mu verjetno ni nič poznalo. Tud direktorji bank, ki odobrijo kredite, ki se ne vračajo so (vsaj pri nas je tako), so brez materialne odgovornosti. Tudi direktorji gostinskih lokalov se verjetno ne vznemirjajo zaradi na- pak svojih zaposlenih in posledično za slabo poslovanje podjetja. Iz zgornjega opisa lahko preprosto zaključimo, da zaposleni na visokih položajih, ki so običajno tudi bolj izobraženi, razgledani in sposobni, ne nosijo nobene odgovornosti! Zaposleni na manj zahtevnih delovnih mestih, praviloma z nižjo izobrazbo, z nižjim osebnim dohodkom in pogostokrat manj sposobni v inteligentnem smislu nosijo večjo odgovornost. To pomeni, na čim višjem položaju si, manjša je tvoja odgovornost. Pri tem pa nastopi vprašanje. Kaj pa odgovornost vseh tistih, pri katerih se kakovost dela zelo težko ali sploh ne more meriti. Kakšno odgovornost imajo politiki, javni usluž- benci, učitelji, sodniki in profesorji na univerzah? Pogosto se sliši, da učenci po zaključku osnovne šole ne znajo dosti na primer kemije, tehnike, tujega jezika ali kakšnega drugega predmeta. Kdo je v naši državi odgovoren za presojo kakovosti izvajanja pouka v osnovnih šolah? Ali se zaposleni v osnovni šoli zavedajo, da lahko učenca v osnovni šoli z neodgovornim delom »uničijo« za celo življenje? Takšno napako, ki je storjena mlademu učencu v osnovni šoli, je praktično nemogoče popraviti. Podobno velja za srednje šole in celo za univerzo. Ali se vsi, ki delamo na fakultetah, ki izobražujemo študente višjih in visokih šol, magi- strskih in drugih programov, zavedamo svoje odgovornosti? Če bi danes to vprašanje postavil vsem univerzitetnim profesorjem, ki izvajamo prej navedene programe, bi verjetno od vseh dobil pozitiven odgovor. Številni med nami znamo prejšnjo trditev podkrepiti s številnimi argumenti in dokazi. Najpogostejši odgovor pa je, da imamo s pedagoškim delom in z delom s študenti večdesetletne izkušnje in da smo preprosto dobri pedagogi. Kar pa vedno ne drži. Zelo redki pa so (smo), ki bi k argumentaciji kakovostnega predavateljskega dela postavili več argumentov. Osnovni argumenti za presojo kakovosti profesorja na univerzi bi morali biti vsaj trije: ocena neposrednega pedagoškega dela od popolnoma neodvisnega pedagoškega • strokovnjaka; ocena študentov, ki so predavanja profesorja poslušali pred leti in so študij že zaklju-• čili. To pomeni, da so od ustanove, kjer je zaposlen profesor, popolnoma neodvisni; izdan vsaj en recenziran učbenik, ki obsega celotno snov, ki jo profesor oziroma • pedagoški delavec predava. To so trije argumenti, ki lahko dajo zelo dobro oceno o pedagoškem delavcu ne glede na vrsto ali stopnjo pedagoške ustanove, v kateri opravlja pedagoško delo. Univerze, fakultete in druge pedagoške ustanove bi morale ob nastopu vsakega mla- dega pedagoga zelo jasno obrazložiti, kaj je pedagoško delo in tudi kako bo pri svojem delu nadzorovan in ocenjevan. Ocenjujem, da je pri nas ocenjevanja pedagoškega dela na vseh nivojih in na vseh usmeritvah odločno premalo. Janez Tušek Odgovornost? Roboti so velik del našega vsakdana - olajšajo nam delo, izboljšujejo kvaliteto življenja, skrbijo za okolje, včasih tudi zabavajo. Vse to bomo predstavili na tradicionalnem dogodku Dnevi industrijske robotike 2017 - DIR 2017, ki bo potekal od 27. do 31. marca 2017 na Fakulteti za elektrotehniko v Ljubljani. Vabljeni vsi, ki vas robotika zanima - tako študentje(*) kot vsi ostali(**). TEKMOVANJE RobotChallenge Letošnji Dnevi industrijske robotike bodo ponovno imeli predigro - tekmovanje v načrtovanju robotskih celic v programskem okolju RobotStudio. Predhodno znanje ni potrebno, saj bomo za vse prijavljene pripravili uvodno predavanje. Nato sledijo naloge, ki bodo preizkušale vaše sposobnosti reševanja problemov. Najboljše rešitve bomo bogato nagradili, zato vabimo vse študente, ne glede na smer študija, da se prijavijo na RobotChallenge. PREDAVANJA Glavni del dogajanja bomo odprli v ponedeljek, 27. marca s predavanji na temo robotike. Poleg akademikov in strokovnjakov iz industrije bo letos svoj projekt predstavila tudi skupina študentov, ki izdeluje inovativnega robota za uporabo v kmetijstvu. APLIKACIJE Od torka 28. do četrtka 30. marca bodo v avli potekale predstavitve najatraktivnejšega dela dogodka - aplikacije, ki jih pripravljamo študentje Fakultete za elektrotehniko. Robotska lekarna bo prikazala hitro sortiranje zdravil in s tem zmanjšanje možnosti človeških napak - po odčitanju QR kode vam bo robot UR 5 dal predpisana zdravila. Druga aplikacija je ekološko naravnana; pripravili smo sistem za ločevanje odpadkov, kjer bodo senzorji zaznavali vrsto odpadkov na tekočem traku, robot Yaskawa pa bo odpadek odvrgel v ustrezno zbirno posodo. Tistim, ki jim je zlaganje perila odveč, bo na pomoč priskočil kolaborativni robot ABB YuMi, ki bo zlagal majice. Za zabavo bodo poskrbeli samostojni humanoidni robot NAO s svojimi ugankami, Ping pong v navidezni resničnosti, ki ga boste upravljali preko haptičnega robota Omega 7 ali dvoboj z robotom Fanuc v igri 4 v vrsto. Letos pripravljamo tudi nadgradnjo aplikacije iz DIR 2012 - Palačinke 2.0, kjer bodo kar trije roboti (Mitsubishi in dva podjetja KUKA) poskrbeli, da ne boste lačni. Vse kar boste morali narediti, je izbrati nadev. Da vam bodo Dnevi industrijske robotike 2017 ostali še dolgo v spominu, pa vam bosta robota Stäubli s pomočjo CNC rezkarja vgravirala želeni motiv v obesek za ključe. EKSKURZIJA Dogodek bomo zaključili v petek, 31. marca, s strokovno ekskurzijo. V podjetju TPV nam bodo predstavili najnovejša avtomatsko vodena vozila, nato pa bomo obiskali podjetje Krka, kjer si bomo ogledali Notol 2, najsodobnejši obrat za proizvodnjo zdravil. Vabimo vse študente, da se nam pridružite. Več o prijavah in samem dogodku lahko najdete na naši spletni strani www.dnevirobotike.si. IN DU ST RI JS KI P AR TN ER JI M eDIJSKI PARTNERJI ZLATI POKROVITELJI BRONASTI POKROVITELJI SREBRNI POKROVITELJI 20 17 27. 3. - 31. 3. 2017 Fakulteta za elektrotehni ko *Študentom katerekoli fakultete ali univerze omogočamo udeležbo pri podrobni predstavitvi delovanja robotov. Udeležencem je s tem na voljo aplikacija in njeni razvijalci, ki lahko kompleksnost predstavitve prilagodijo predznanju slušatelja. Ker je število mest omejeno je predhodna prijava obvezna. **Ogled celotnega programa DIR je za vse obiskovalce možen v popoldanskem času brez najave; vstop je brezplačen. 6 Ventil 23 /2017/ 1 PREDSTAVITEV Namen prispevka je slovenski jav- nosti predstaviti CIRP – Mednaro- dno akademijo za proizvodno inže- nirstvo, to pomembno akademsko inštitucijo s področja proizvodnega inženirstva, ki jo zdaj verjetno po- zna relativno ozek krog slovenskih raziskovalcev s področja proizvo- dnega strojništva, bistveno manj pa je poznana mlajšim raziskovalcem in še manj kolegom iz industrije. Slovenska proizvodna industrija je pred pomembno prelomnico. Na eni strani se sooča z idejami četrte industrijske revolucije oz. Industrije 4.0, razvojnim zaostankom za indu- strijsko razvitimi državami in stal- nim naporom za njegovo zmanj- ševanje ter pospešeno pametno specializacijo v »Tovarne prihodno- sti«, da bi povečali tehnološko pre- poznavnost in konkurenčnost. Na drugi strani smo priča (dokončni) lastniški konsolidaciji proizvodnih podjetij, ki v glavnem prehajajo v tuje roke, in velikim pričakovanjem prvih večjih »greenfi eld« tujih in- vesticij v nove industrijske tovarne. V tako kompleksnih razmerah, ki jih še povečuje globalna in lokal- na politična negotovost, je seveda CIRP - Mednarodna akademija za proizvodno inženirstvo Peter BUTALA, Edvard GOVEKAR Prof. dr. Peter Butala, univ. dipl. inž., prof. dr. Edvard Govekar, univ. dipl. inž., oba Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo The International Academy for Production Engineering CIRP (www.cirp.net) je mednarodna akademska institucija na področju raziskav v proizvodnem inženirstvu. V svetu ima vodilno vlogo na razvojno-razisko- valnih področjih načrtovanja, optimizacije, krmiljenja in upravljanja proizvodnih procesov, naprav in sistemov. CIRP povezuje vrhunske znanstvenike in razvijalce iz akademske in gospodarske sfere petdesetih industrijsko razvitih držav z namenom vzpodbujati raziskave in razvoj ter sodelovanje med člani iz akademske in industrij- ske sfere, katerih cilj je prispevek h globalnemu gospodarskemu razvoju in družbenemu blagostanju. pomembno, da kot nacija iščemo stike z najboljšimi, se z njimi pove- zujemo, prispevamo svoja spozna- nja v skupno zakladnico znanj ter iz nje črpamo najnovejša znanstvena spoznanja in prakse za svoj razvoj. In pri tem bi, zaradi povezovanja vrhunskih znanstvenikov s področja proizvodnega inženirstva in razvite svetovne industrije, lahko imel CIRP pomembno vlogo. Zgodovina CIRP Začetki CIRP segajo v konec štiride- setih let prejšnjega stoletja, ko se je po opustošenju, ki ga je za seboj pustila 2. svetovna vojna, indu- strijska proizvodnja ponovno pri- čela postavljati na noge. Dozorelo je spoznanje, da je glavna ovira za razvoj novih proizvodnih tehnik in tehnologij pomanjkanje ustreznih znanstvenih metod. Pri tem je bilo jasno, da je zaradi pomena in obse- ga problematike za njeno reševanje potrebna koordinirana mednaro- dna akcija. Eden od rezultatov teh spoznanj je bila leta 1951 ustanovi- tev Mednarodne institucije za raz- iskave v proizvodnem inženirstvu – CIRP. Da bi se poudarilo medna- rodni značaj institucije, je bilo njeno ime že od vsega začetka zapisano v treh jezikih, v angleškem, franco- skem in nemškem. Akronim CIRP izhaja iz francoskega imena (Colle- ge International pour la Recherche en Productique). V vseh teh letih se je CIRP razvijal in prerasel v vodilno znanstveno institucijo na področju proizvodne- ga inženirstva. Da bi sledil sodob- nim trendom razvoja mednarodnih znanstvenih institucij in še bolj iz- postavil svojo odličnost, se je CIRP pred leti preoblikoval v mednaro- dno akademijo in pri tem privzel ustrezne mednarodne standarde akademske odličnosti. CIRP ima od samega začetka sedež v Parizu in deluje na podlagi fran- coske zakonodaje. Vizija, poslanstvo in cilji Vizija CIRP je vzpodbujanje, promo- cija ter usmerjanje raziskav in razvo- ja na področju proizvodnega stroj- ništva ter vzpodbujanje in promocija sodelovanja med člani akademske- ga in industrijskega okolja, z name- nom prispevati h globalni ekonom- ski rasti in družbenemu blagostanju. Poslanstvo CIRP je razvoj medna- rodnega omrežja eminentnih razi- 7Ventil 23 /2017/ 1 PREDSTAVITEV skovalcev in industrialcev na najvišji ravni za ustvarjanje novih ter izme- njavo in delitev obstoječih znanj in spoznanj. Cilji akademije so: • Vzpodbujanje znanstvenega raz- iskovanja na področjih proizvo- dnih procesov, proizvodnih stro- jev in naprav ter njihove avtoma- tizacije, proizvodnih sistemov ter razvoja in izdelave industrijskih proizvodov. • Vzpodbujanje sodelovanja članov akademije pri raziskavah. • Ustvarjanje priložnosti za vzpo- stavljanje stikov in izmenjavo mnenj med člani. • Vzpodbujanje prenosa rezultatov temeljnih raziskav v industrijske aplikacije. • Vzpostavitev povratne povezave iz industrije glede njenih potreb in stanja njenega razvoja. • Publiciranje člankov, poročil in drugih tehničnih informacije ter organiziranje in sponzoriranje mednarodnih konferenc. Članstvo Temeljni element vsake akademske inštitucije so njeni člani. Članstvo v CIRP temelji na doslednih notranjih pravilih akademije in rigoroznem in dolgotrajnem izvolitvenem oz. iz- birnem postopku, ki zagotavlja naj- višje akademske standarde. Število članov je načrtno omejeno, zato da je zagotovljena odličnost in olaj- šana izmenjava neformalnih znan- stvenih informacij in vzpostavljanje osebnih stikov. V celoti ima CIRP trenutno okoli 600 članov iz 50 držav. Člani se delijo v štiri kategorije: • Redni člani (Fellow) so mednaro- dno priznani znanstveniki in so izvoljeni doživljenjsko. Predsta- vljajo jedro akademije in imajo vse pravice vezane na volitve in imenovanja. Število rednih članov je omejeno na največ 175 (število rednih članov v letu 2016: 160). Člani, ki so opravljali funkcijo predsednika akademije, posta- nejo po zaključku mandata častni člani (Honorary Fellow) (število v letu 2016: 18). Člani, ki se upo- kojijo, lahko pridobijo status za- služnega člana (Fellow Emeritus) (v letu 2016: 128), ki jim ohranja status člana, vendar izgubijo vo- lilno pravico. • Pridruženi člani (Associate Mem- ber) so priznani strokovnjaki s področja z velikim potencialom. Izvoljeni so za dobo treh let z možnostjo ponovne izvolitve. Njihovo število je omejeno na 150 (število v 2016: 144). • Korporativni člani (Corporate Member). Podjetja, ki se zanimajo za sodelovanje in podpirajo delo- vanje akademije, se lahko formal- no včlanijo v CIRP kot korporativni člani. Njihovo število ni omejeno, prav tako njihovo članstvo ni ča- sovno omejeno. V letu 2016 je bilo včlanjenih 167 korporativnih čla- nov. Njihovo število vsako leto narašča, saj številna podjetja ugo- tavljajo, da jim članstvo koristi. Predstavniki teh podjetij se lahko udeležujejo za javnost sicer zaprtih dogodkov, ki jih organizira CIRP. • Pridruženi raziskovalci (Research Affi liate) so mladi raziskovalci (do 35 let), ki na podlagi pova- bila mentorja (rednega člana) lahko sodelujejo pri dogodkih akademije. Imenovani so za ob- dobje treh let z možnostjo enega podaljšanja. V letu 2016 je imel CIRP 115 pridruženih raziskoval- cev. Gre za relativno mlado akci- jo akademije, skozi katero se želi odpreti vrata mladim, perspektiv- nim znanstvenikom. Organizacija Osnovne organizacijske celice CIRP so Znanstveno-tehnični komite- ji (Scientifi c Technical Committee – STC). Teh je deset in pokrivajo osnovna znanstvena področja aka- demije: odrezavanje (STC C), elek- tro-fi zikalno-kemični procesi (STC E), preoblikovanje (STC F), abraziv- na obdelava (STC G), stroji (STC M), inženiring življenjskega ciklusa in montaža (STC A), konstruiranje (STC Dn), proizvodni sistemi in organi- zacija (STC O), precizno inženirstvo in metrologija (STC P) ter površine (STC S). Poleg naštetih domenskih komitejev sta še dva, ki imata funk- cijo povezovanja, in sicer termi- nološki ter komunikacijski komite. Struktura osnovnih celic – znan- stveno-strokovnih in povezovalnih komitejev je prikazana na sliki 1. Poleg stalnih organizacijskih celic se lahko oblikujejo tudi začasne delovne skupine (Working Group – WG), navadno za obdobje treh let, ki obdelujejo specifi čne in v danem trenutku aktualne tematike. CIRP vodi predsedstvo, ki ga tvorijo predsednik, podpredsednik, izvo- ljeni podpredsednik (elect) in bivši predsednik. Njihov mandat traja Slika 1. Znanstveno-tehnični komiteji CIRP kot osnovne celice delovanja mednarodne akademije 8 Ventil 23 /2017/ 1 eno leto. Mehanizem rotacije je na- slednji: kot novi član vstopi v pred- sedstvo izvoljeni podpredsednik, ki naslednje leto prevzame funkcijo podpredsednika, nato predsednika in na koncu bivšega predsednika. S tem je zagotovljena kontinuiteta vodenja. V predsedstvu sta še glav- ni tajnik in tehnični sekretar. Pri upravljanju akademije sodeluje še Svet (Council), ki ga sestavlja šest rednih članov ter Senat, ki ga sesta- vljajo vsi nekdanji predsedniki aka- demije. Poleg tega ima akademija še nekatera druga telesa, kot so uredniški odbor, odbor za Taylerje- vo nagrado, odbor za nagrado ge- nerala Pierra Nicolaua, fi nančni ko- mite, odbor za volitve novih članov ipd. Celotna organizacijska struktu- ra CIRP je prikazana na sliki 2. Dogodki akademije Člani akademije se srečajo dvakrat letno na rednih dogodkih, ki jih or- ganizira CIRP. Vsako leto v februarju poteka v Pari- zu t. i. zimsko srečanje (Winter Me- eting). Ta dogodek je interne narave in je namenjen delu v sekcijah (STC in WG), v okviru katerih poteka iz- menjava informacij o aktualnem stanju na skupnih projektih, konfe- rencah, preglednih člankih ipd. Gre predvsem za konstruktivne diskusije o vsebinskih vprašanjih strokovnega PREDSTAVITEV Slika 2. Organizacijska struktura mednarodne akademije CIRP področja, novih tehnologijah in ide- jah, skratka, za pogovor o aktualnih vprašanjih in problemih razvoja zna- nosti na specifi čnih strokovnih po- dročjih, ki jih pokrivajo STC. Drugi dogodek, ki poteka vsako leto konec avgusta, je letna skup- ščina akademije (General Assembly – GA). GA poteka vsako leto drugje in se tako seli po vseh koncih sveta. Nepisano pravilo je, da mora biti GA vsako tretje leto organizirana nekje zunaj Evrope. Njena organizacija je v rokah lokalnih organizatorjev, ki se zelo trudijo, da organizacija uspe ne zgolj po znanstveni plati, ampak da ponudi udeležencem možnost spoznavanja lokalnih znamenitosti, običajev in kulinarike. Sam dogo- dek je razdeljen na dva dela (Part 1 in Part 2). Prvi del je konferenčni in je namenjen predstaviti najnovej- ših raziskovalnih dosežkov, ki so bili sprejeti v objavo v znanstveni reviji CIRP Annals. Drugi del je podoben sestankom v Parizu, saj poteka po- globljeno delo po sekcijah STC in WG. Del drugega dela je tudi for- malno zasedanje skupščine članov, v okviru katerega vodstvo poda letno poročilo, izvedejo se volitve novih članov in vodstva. Vodenje akademije pa za naslednje leto pre- vzame novi predsednik. Oba dogodka sta zaprta za javnost. Udeležijo se ju lahko člani ter va- bljeni gostje. Pri formalnem zase- danju skupščine in odločanju lahko sodelujejo le redni člani (fellows). Poleg navedenih dogodkov orga- nizira CIRP tudi številne konferen- ce, ki so strokovni dogodki najvišje kakovosti. Najstarejša med njimi je konferenca o proizvodnih sistemih, ki bo letos doživela 50. ponovitev. Publikacije Ena od pomembnih dejavnosti CIRP je publicistična dejavnost. CIRP izda- ja dve znanstveni reviji in sicer CIRP Annals – ManufacturingTechnology in CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology (JMST). CIRP Annals je vodilna svetovna znanstvena revija s področja pro- izvodnega inženirstva, indeksira- na po SCI. Letno izideta dva volu- mna. Prvi vsebuje okoli 130–140 originalnih znanstvenih člankov, v katerih so predstavljene resnične novosti. Drugi volumen vključuje 10–12 preglednih, navadno kasneje zelo odmevnih in pogosto citiranih člankov, ki na izčrpen način podajo stanje in trende razvoja na speci- fi čnem, v danem času zelo aktual- nem področju. Revija CIRP Annals je odprta za objave, vendar lahko predloži članek v objavo le redni ali pridruženi član akademije, kar pomeni močen fi lter in kriterij ka- kovosti že na vhodu. Nadaljnji izbor člankov za objavo rigorozno izvede uredniški odbor ob podpori vodje tistega STC, kamor članek sodi. CIRP Journal of Manufacturing Sci- ence and Technology je mlajša revi- ja, ki se še uveljavlja na tržišču. Na- menjena je publiciranju temeljnih raziskav s področja proizvodnega inženirstva. Število strani tu ni tako rigorozno omejeno kot pri Analih, predložitev članka v objavo tudi ni pogojena s članstvom v akademiji. Poleg tega CIRP izdaja še speciali- zirane večjezične strokovne slovar- je CIRP Dictionaries of Prodution Engneering in enciklopedijo CIRP Encyclopedia of Production Engi- neering (CIRPedia). Vsi konferenčni zborniki konferenc CIRP se izdajajo kot periodika pod naslovom Proce- dia-CIRP. 9Ventil 23 /2017/ 1 PREDSTAVITEV Slovenci v CIRP Kljub majhnosti zavzema Sloveni- ja na zemljevidu CIRP pomembno mesto. V prvi vrsti gre zasluga za to pokojnemu profesorju akademiku Janezu Pekleniku, ki je postal član te prestižne akademije leta 1968. Zaradi svojega aktivnega delovanja je v CIRP opravljal številne funkcije. Predsedoval je dvema tehničnima komitejema in sicer STC G in STC S. Bil je tudi predsednik CIRP v letu 1979–1980. Organiziral je general- no skupščino akademije leta 1973 na Bledu. Bil je tudi soorganizator skupščine leta 1987, ki je potekala v Beogradu in Dubrovniku. Poleg tega je bil iniciator in soustanovi- telj konference CIRP o obdeloval- nih sistemih, ki ji je tudi dolga leta predsedoval. Bil je tudi prejemnik prestižne nagrade Taylor Medal, ki jo CIRP podeljuje mladim znanstve- nikom za izjemne dosežke. S svojim vplivom je prof. Peklenik odprl vrata v CIRP tudi svojim so- delavcem. Tako so postali v sedem- desetih letih pridruženi člani CIRP pokojni profesorji Polde Leskovar, Franc Roethel in Zoran Seljak. V osemdesetih sta postala pridružena člana tudi prof. Janez Grum in prof. Igor Grabec, ki je kasneje postal tudi redni član. V preteklem dese- Slika 3. Sodelovanje skupine prof. Govekarja z japonskim podjetjem DMG MORI in prof. Levyem iz Švice pri razvoju nove aditivne tehnologije. V sredini slike so dr. Makoto Fujishima, predstavnik korporativnega člana DMG MORI, prof. Gideon Levy in prof. Edvard Govekar, oba redna člana CIRP. V ozadju je naprava, ki nastaja kod plod skupnih raziskav in razvoja in ki obeta revoluci- onarno novost na področju 3D kovinskega tiska. tletju so se CIRP-u pridružili še prof. Karl Kuzman, prof. Alojzij Sluga in avtorja tega prispevka. Tako prof. Grabec kot tudi prof. Kuzman in prof. Sluga so ob upokojitvi izsto- pili iz akademije. Svoj čas smo imeli tudi korporativnega člana in sicer TECOS iz Celja. Zdaj ima Slovenija v CIRP dva redna člana (prof. Govekar in prof. Buta- la) ter dva pridružena raziskovalca (doc. Rok Vrabič in izr. prof. Franci Pušavec). Poleg navedenih je s Slo- venijo povezan tudi pridruženi član prof. Peter Krajnik, doktorand Uni- verze v Ljubljani, ki pa v CIRP zasto- pa barve Hrvaške. Tako stanje nas uvršča visoko na lestvici CIRP, seve- da glede na našo velikost in gospo- darsko moč. Naj ob zaključku poudarimo, da je sodelovanje s CIRP-om zelo po- membno in prestižno tako z aka- demskega kakor gospodarskega vidika, saj odpira vrsto priložnosti za navezovanje mednarodnih stikov, izmenjavo informacij, prenos znanja in raziskovalno-razvojno sodelo- vanje na globalni ravni. Uspešnim mladim raziskovalcem na področju proizvodnega inženirstva, ki se želi- jo uveljaviti na svetovni ravni, mora postati CIRP ciljna platforma za predstavitve in soočanje rezultatov svojega dela, bodisi v okviru sestan- kov CIRP in številnih konferenc ali pa v okviru publikacij CIRP. Menimo, da bi morala tudi slovenska proizvo- dna podjetja razmišljati o možnostih povezovanja in vključevanja v CIRP, saj jim lahko članstvo omogoči mre- ženje v globalnem svetu ter stike in sodelovanja z vodilnimi znanstve- niki, institucijami ter industrijskimi partnerji z vsega sveta. Številne iz- kušnje članov CIRP to potrjujejo. Na slikah 3 in 4 sta prikazana primera aktualnega sodelovanja slovenskih članov CIRP, ki nakazujeta možnost doseganja vrhunskih rezultatov sko- zi mednarodno sodelovanje. Vir [1] The International Academy for Producion Research, www.cirp.net Slika 4. Skupina prof. Butale sodeluje s skupino prof. Putnika iz Univerze Minho na Portugalskem pri raziskavah kompleksnih mrež, kot jih prikazuje slika. Rezultat je skupna objava članka Simulation study of large production network robustness in uncertain environment, CIRP Annals – Manufacturing technology, 64/1, 2015. 10 Ventil 23 /2017/ 1 V uredništvu revije Ventil smo izjemno veseli in ponosni, da je naš sodelavec g. Janez Škrlec, dolgoletni predsednik Odbora za znanost in tehnologijo pri OZS, v letu 2016 od najprestižnejših raziskovalnih in izobraževalnih inštitucij v Sloveniji prejel kar štiri imenitna priznanja. V uredništvu smo prepričani, da so priznanja prišla v prave roke. G. Janez Škrlec si izjemno požrtvovalno prizadeva za izboljšanje sodelovanja med znanstvenoraziskovalnimi inštitucijami in gospodarstvom. Ob tej priliki smo g. Škrlecu postavili nekaj vprašanj, da naši bralci še bolj spoznajo njegovo delo v preteklosti in sedanjosti. Ventil: Spoštovani g. Škrlec, prav neverjetno in seveda izredno po- hvalno je, da so vam bila v enem letu podeljena kar štiri prestižna pri- znanja. Priznanje ste dobili od dveh naših največjih, najpomembnejših in najodmevnejših raziskovalnih usta- nov, kot sta Institut Jožef Stefan in Kemijski inštitut v Ljubljani, ter od dveh najvišjih pedagoških ustanov v državi: to je od Univerze v Mariboru in Fakultete za elektrotehniko Uni- verze v Ljubljani. Če smo čisto na- tančni, ste od Instituta Jožef Stefan prejeli častno listino, od Kemijskega inštituta posebno priznanje, od Uni- verze v Mariboru slavnostno listino Svečana listina Univerze v Mariboru je bila podeljena Janez Škrlecu, 27. Januarja 2016 v prostorih Univerze v Ma- riboru. Priznanje je bilo podeljeno za izjemno pomoč pri razvoju študijskih programov in za uspešno povezovanje akademske in znanstvene sfere z gospodarstvom ter za prenos novih tehnologij. Priznanje je Janez Škrlecu izročil rektor prof. dr. Igor Tičar. in od Fakultete za elektrotehniko Univerze v Ljubljani fakultetno pri- znanje. G. Škrlec, vsi, ki vas pozna- mo, nismo presenečeni in vemo, da so ta priznanja prišla v prave roke. Pa vseeno: je bilo to za vas pričako- vano ali ste bili presenečeni? J. Škrlec: Res sem bil presenečen, da so mi tako ugledne inštitucije v letu 2016 podelile prestižna prizna- nja, tega v bistvu nisem pričakoval. Čeprav sem vrsto let zelo aktiven na področju povezovanja znano- sti in gospodarstva, je prejem teh priznanj zame osebno nagrada za moje življenjsko delo in dosedanji trud. Sem pa v preteklosti prejel številna priznanja drugih inštitucij, največ v okviru sejemskih predsta- vitev in strokovnih dogodkov. Ventil: Prav gotovo je s temi prizna- nji nagrajeno vaše izredno požrtvo- valno delo na številnih področjih z namenom prenosa znanja v indu- strijo in povezovanja ter sodelovanja med raziskovalnimi, razvojnimi in pedagoškimi inštitucijami in gospo- darstvom. Prosim vas za kratek opis tega povezovanja. Mi, ki delamo v najvišjih pedagoških inštitucijah v državi, pogosto obtožujemo gospo- darstvo, da je v naših podjetjih pre- INTERVJU Janez Škrlec – prejemnik štirih priznanj za povezovanje gospodarstva in znanosti v letu 2016 Janez TUŠEK 11Ventil 23 /2017/ 1 malo posluha za sodelovanje. Kako vi razmišljate o tem? Kje so največje ovire za še plodovitejše sodelovanje med prej omenjenimi inštitucijami? J. Škrlec: S povezovanjem gospo- darstva in znanosti ter izobraže- valnih inštitucij sem začel pred pri- bližno 15 leti še v okviru vodenja sekcije elektronikov in mehatroni- kov in pred 11 leti z ustanovitvijo Odbora za znanost in tehnologijo pri OZS, ki sem ga vodil celih 10 let. Zdaj delo nadaljujem v okviru Sveta za znanost in tehnologijo Republi- ke Slovenije, katerega član sem, in v okviru svoje razvojnoraziskovalne dejavnosti. Povezovanje gospodar- stva in znanosti in izobraževalne sfere je v Sloveniji izjemno zapleten proces. Da je sodelovanja bistveno premalo, so vzroki tako v gospodar- stvu kot v akademsko-znanstveni sferi. Je pa po mojem mnenju celo več ovir v gospodarstvu. Uspešnost povezovanja in prenos znanja pa sta v veliki meri odvisna tudi od posa- meznikov, ki se žrtvujejo za tovrstne aktivnosti. Zagotovo pa so ovire za uspešnejše sodelovanje in povezo- vanje tudi v resornih ministrstvih in direktoratih. Nekatere stvari bi mo- rale biti tudi bolj sistemsko urejene, a žal niso. Preveč je pri nas nekih na- pisanih strategij, ki pa se žal v praksi ne izvajajo ali pa se izjemno slabo. Ventil: Prepričan sem, da poznate stanje sodelovanja med raziskovalno sfero in gospodarstvom v drugih naj- bolj industrijsko razvitih državah. V čem se bistveno razlikuje od našega slovenskega stanja na tem področju? J. Škrlec: Ja, je velika razlika, če pri- merjamo sodelovanje pri nas v Slo- veniji ali v visoko razvitih državah. Tam se vsem zdi povsem normalno in logično, da je potrebno aktivno sodelovati in se med seboj povezo- vati. Tam se vsi še kako zavedajo, da je potrebno znanje ustrezno pre- nesti v industrijo in gospodarstvo in da se morajo inovacije odražati tako v izdelkih kot storitvah z visoko dodano vrednostjo. V tujini je tudi izobraževalni sistem bolj naravnan na potrebe gospodarstva in boljšo zaposljivost kadra. Pri nas mnogi povezovanje akademsko-znanstve- ne sfere in gospodarstva razumejo kot neke vrste prisilo. Zato bo po- trebno več storiti v smeri povezo- vanja že v šolah, torej v času, ko se mladi šele odločajo za poklice in svojo življenjsko pot. Ventil: Slovenska industrija je v za- dnjih letih naredila velik korak na- prej pri bruto dodani vrednosti na zaposlenega. Toda še vedno imamo odločno premalo industrijskih pro- duktov z višjo dodano vrednostjo, Kemijski inštitut v Ljubljani je dne 9. Junija 2016 podelil Janez Škrle- cu posebno priznanje, za zasluge in neprecenljiv prispevek pri predstavi- tvah Kemijskega inštituta na sejmih, konferencah in drugih strokovnih dogodkih, ter o poročanju o števil- nih odkritjih, prebojnih raziskovalnih uspehih Kemijskega inštituta. Pri- znanje je Janez Škrlecu ob 70 letnici Kemijskega inštituta, podelil direk- tor, prof. dr. Gregor Anderluh. Institut Jožef Stefan je 20. Oktobra 2016 podelil Častno listino, Janez Škrlecu, članu Sveta za znanost in tehnologijo Republike Slovenije. Priznanje je bilo podeljeno na podlagi Sklepa Znanstvenega sveta IJS, za sodelovanje pri prenosu znanstvenih in tehnoloških dosežkov ter znanj, ustvarjenih na institutu v družbeno in gospodarsko zaledje doma in v tujini. Priznanje sta na Institutu Jožef Stefan Janez Škrlecu podelila, direktor prof. dr. Jadran Lenarčič in predsednik Znanstvenega sveta Instituta Jožef Stefan, prof. dr. Dragan Mihailović. INTERVJU 12 Ventil 23 /2017/ 1 ki bi bili konkurenčni na svetovnem trgu. Kaj bi morala tu narediti drža- va oziroma državne ustanove in kaj podjetja, da bi se situacija izboljšala? J. Škrlec: Res se stanje v industriji in nasploh v gospodarstvu izboljšu- je, mislim pa, da še ni razlogov za prevelik optimizem. Pri nas je velik problem v tem, da veliko visokoteh- noloških inovacij nikoli ne pride do prototipa ali izdelka. Največkrat nam manjka uspešen prenos inovacije tako v industrijo kot v podjetništvo. Gospodarstvo se premalokrat obrne na inštitute za pomoč pri razvoju vi- sokotehnoloških izdelkov. Država pa premalo vlaga v procese aktivnega prenosa znanj in inovacij na poti do novih izdelkov in storitev. Veliko se sicer piše in tudi govori o tem, kako država in pristojna ministrstva vse podpirajo, vendar v praksi največ- krat ni tako. Največji problem pa je še vedno pri povezovanju malih in mikro podjetij z razvojnorazisko- valnimi inštitucijami. Več bi morale napraviti v tej smeri tudi razne zbor- nice, tehnološka združenja in centri ter pisarne za prenos tehnologij. Predvsem morajo razvojnorazisko- valne in izobraževalne inštitucije poznati prave potrebe gospodar- stva, tudi njihovo tehnološko raven, globalno vključenost in drugo. Naše lanskoletno Stičišče znanosti in go- spodarstva je bilo kot projekt MIZŠ izjemno uspešno in prav na tem sejemskem dogodku smo se lahko prepričali, da je možno še boljše so- delovanje, če se partnerji med seboj poznajo in če se aktualne inovacije na razumljiv način približajo indu- striji in gospodarstvu. Ventil: Številni uspešni podjetniki se pritožujejo, da so podjetja preveč obdavčena, da je raziskovalno osebje pri nas predrago in da je za vlaganje v raziskave in inovacije po naši za- konodaji premalo olajšav. Kaj vi me- nite o državni politiki glede olajšav za raziskave in glede subvencioni- ranja raziskovalnega, razvojnega in inovativnega dela v podjetjih? J. Škrlec: Mislim, da je ta kritika delno upravičena in da ima država še veliko možnosti, da naredi po- slovno okolje bolj prijazno. Stanje pri nas pa vseeno ni alarmantno, saj so obdavčitve precej podobne drugim, nam primerljivim državam. Zagotovo pa so vedno še možnosti za izboljšanje. Pri nas je bilo v pre- teklosti predvsem v gospodarstvu precej zmede in nejasnosti okrog tega, kaj vse naj se šteje za vlaganje v razvoj in raziskave. Kljub vsemu pa mislim, da se bodo stvari pri nas počasi le uredile. Bolj me skrbi, da se v Sloveniji ne izvaja RISS – Ra- zvojnoinovacijska strategija Slove- nije. Mogoče pa se bodo v priho- dnjih letih stvari uredile, ko bomo imeli zakon o razvojnoraziskovalni in o inovacijski dejavnosti. Sem pa zagovornik tega, da se ustrezno subvencionirajo tudi razvojnoraz- iskovalne aktivnosti v podjetjih, še zlasti takšnih, ki so inovativna in razvojno naravnana ter usmerjena tudi v izvoz tako izdelkov kot stori- tev. Tudi Strategija pametne speci- alizacije lahko zelo pozitivno vpliva na gospodarski razvoj, če se bo se- veda ustrezno uresničevala. Ventil: Po dostopnih anketnih po- datkih je 52 odstotkov slovenskih podjetij v letu 2014 namenilo za raziskave in razvoj le 3 ali manj od- stotkov prihodkov. Dobra petina (21 odstotkov) je namenila od 5 do 10 odstotkov, 26 odstotkov pa manj kot 10 odstotkov. Dobra desetina podje- tij je vložila več kot 10 odstotkov. To je manj od povprečja vseh držav, ki so sodelovale v anketi. Kaj bi se tu moralo spremeniti, da bi dosegli vsaj evropsko povprečje? J. Škrlec: Sam sem, odkrito pove- dano, velikokrat skeptičen do teh anket. Nisem čisto prepričan, da so ankete res odraz dejanskega stanja. Slovenija je po mnogih kazalnikih v evropskem povprečju. Zdi se mi, da so včasih podatki, pridobljeni z anketami in statistiko, precej zava- jajoči. Sam sem velikokrat zasledil precejšnja neskladja z zbranimi po- datki. Če primerjam podatke, ki jih podjetja in razne inštitucije navajajo kot relevantne podatke za prijave na razne razpise, smo celo boljši, kot si upamo priznati. Seveda pa je prav, da Slovenija stremi k temu, da bomo vedno boljši in nadpovprečni v EU. Ventil: G. Škrlec, iskrene čestitke za vsa priznanja. Želimo vam, da bi nadaljevali vaše delo s tako vnemo, veseljem in uspehom. Hvala lepa za sodelovanje z revijo Ventil in seveda za vaše odgovore. Prof. dr. Janez Tušek Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo Dne 6. decembra 2016, je Fakulteta za elektrotehniko, Univerze v Ljubljani podelila Janez Škrlecu posebno priznanje za celovito in uspešno sodelova- nje. Priznanje je ob Dnevu Univerze v Ljubljani, 6. decembra 2016, podelil dekan, prof. dr. Igor Papič. Priznanje se v obrazložitvi podeljuje za uspešno povezovanje, skupne strokovne dogodke, za področje razvoja, raziskav, izo- braževanja, ter prenosa znanj, novih tehnologij ter dosežkov v gospodarstvo. INTERVJU FORMA TOOL VARJENJE IN REZANJE MATERIALI IN KOMPONENTE NAPREDNE TEHNOLOGIJE CELJSKI SEJEM 4.-7. april 2017 CELJSKI SEJEMwww.ce-sejem.si Največji doslej - sejmišče bo v celoti polno! Novoi, ki jih pri nas še nismo videli. Aktualne teme za rokovno ra: Dan varilne tehnike (sreda, 5.4.) Dan naprednih materialov (sreda, 5.4.) Dan kovinske indurije (četrtek, 6.4.) Medijski partner Indurijski sejem 2017 MEDNARODNI 14 Ventil 23 /2017/ 1 Aktivnosti so potekale predvsem na področju: – povezovanja simulacij jedra in roba tokamaka, – modeliranja znanstvenih potekov na robu (edge workflow), – kontrole NTM z ECCD (angl. Neoclassical Tearing Mode control with Electron Cyclotron Current Drive), – modeliranja in nadgradnje HCD potekov in integracija novih aktorjev, – razvoja aktorjev sintetične nevtronske diagnostike. Srečanje vključuje tudi strokovnja- ke za infrastrukturo integriranega modeliranja WP-ISA. Raziskovalci Laboratorija za konstruiranje (LE- CAD) iz Fakultete za strojništvo pod EUROfusion Integrated Modelling Code Camp 2016 Fakulteta za strojništvo Uni- verze v Ljubljani je konec septembra 2016 organizirala dvotedensko delovno sreča- nje strokovnjakov s področja modeliranja fuzijske plazme v okviru projekta EUROfusion »Code Development for Inte- grated Modelling« (WP-CD). vodstvom prof. Jožeta Duhovnika in doc. Leona Kosa sodelujejo v obeh projektih: – WP-CD z razvojem vizualizacijskih in simulacijskih aktorjev ter grafičnih vmesnikov. – WP-ISA kot del skupine »Core Programming Team« pri razvoju vmesnikov fizikalnih podatkovnih modelov za integrirano modeliranje. Poleg navedenih evropskih projek- tov raziskovalci laboratorija LECAD razvijajo tudi nove kode in vmesni- ke na najzahtevnejšem področju robne plazme v projektih neposre- dno za mednarodno organizacijo ITER. Fuzija kot prihodnja alternativna oblika pridobivanja električne ener- gije zaradi svoje učinkovitosti ter ekonomične in ekološke prednosti pred drugimi načini pridobivanja električne energije dobiva vedno večjo prepoznavnost v energet- skem gospodarstvu, saj bi z njeno realizacijo električna energija po- stala dostopnejša ter cenejša, hkrati pa bi kot »čisti vir energije« imela minimalen vpliv na okolje. Trenutno je v izgradnji največji raziskovalni fuzijski reaktor v zgodovini ITER, katerega namen je doseči dolgo pričakovani prehod iz eksperimen- talne študije fizike plazme na polni obseg pridobivanja električne ener- gije v fuzijskih elektrarnah. Poleg same infrastrukture ter ra- čunalniških sistemov so potrebne tudi podatkovne baze za shra- njevanje pridobljenih podatkov iz fuzije ter programska orodja za njihovo analizo. V Evropi je preko sto razvijalcev fuzijskih programov (popularno rečeno kod), ki so več let razvijali ustrezne matematične modele in numerične kode, da bi pojasnili meritve ne ekperimentih obstoječih fuzijskih naprav (toka- makov in stelaratorjev) ter posku- sili napovedati obnašanje plazme v prihodnjih fuzijskih reaktorjih. Za usklajevanje teh prizadevanj in zagotavljanje preverjenih simulacij z enovito platformo za ekperiment ITER je EFDA leta 2004 ustanovi- la delovno skupino za integrirano modeliranje tokamakov (ITM-TF), ki je 2014 prerasla v skupino za in- tegrirano modeliranje (Code Deve- lopment for Integrated Modelling) z ustanovitvijo konzorcija EUROfu- sion. Skupinska slika strokovnjakov EU-IM v parku pred Fakulteto za strojništvo P V T 15Ventil 23 /2017/ 1 P V T Integrirano modeliranje pomeni povezovanje kod, ki popisujejo do- ločene fi zikalne pojave v tokamaku, prilagojene različnim področjem v plazmi. Vse podprte fi zikalne kode so zajete v skupni platformi z eno- tnim vmesnikom, ki povezuje kode, napisane v različnih programskih jezikih tako, da lahko med seboj ko- municirajo s predpisano strukturo podatkov. Povezovanje kod s pred- pisanimi hierarhičnimi strukturami CPO (Consistent Physical Objects) v podatkovni bazi EU-IM poteka na različnih časovnih in prostorskih ravneh popisa fi zikalnih pojavov. Na ITER-u pa so podatkovne strukture sestavljene iz struktur IDS (Interfa- ce Data Structure), podobnih CPO, vendar ne enakih, in bile povzete in nadgrajene iz CPO. »Razvijalci v Evropi so v tesnem in stalnem stiku,« pojasnjuje Gloria Falchetto, vodja projekta. »Kljub temu je pomembno, da se srečajo iz oči v oči nekajkrat letno na kampih kodiranja, s podporo strokovnjakov za infrastrukturo, da skupaj razvija- jo integrirane simulacije.« Več pre- teklih letih je bilo v platformo vklju- čeno več kot 60 različnih fuzijskih Evropski simulator transporta (ETS) povezuje na več ravneh preko 477sestavljenih komponent (kod) v enovitem okolju za simulacije Kepler na 9 ravneh (8, 22, 57, 95, 123, 44, 19, 52, 49) Del skupine EU-IM v kampu kodiranja na Fakulteti za strojništvo kod, ki temeljijo na različnih ma- tematičnih modelih in obravnavajo različne vidike simulacije plazme in tehnologij v tokamaku. Med njimi je Evropski Transportni Simulator (ETS), ki se uporablja na skupnem evropskem tokamaku JET za potr- jevanje in analizo eksperimentalnih kampanj. V letu 2017 Fakulteta za strojništvo prav tako v začetku septembra oga- nizira EU-IM Code Camp z novimi aktivnostmi na področju integira- nega modeliranja. Doc. dr. Leon Kos UL, Fakulteta za strojništvo 16 Ventil 23 /2017/ 1 Mednarodni strokovni sejem IFAM in INTRONIKA 2017 Na celjskem sejmišču je v or- ganizaciji podjetja ICM d.o.o. od 25. do 27. januarja 2017 potekal sejem IFAM & INTRO- NIKA 2017 s celovito pred- stavitvijo stanja tehnike na področju avtomatizacije, me- hatronike ter industrijske in profesionalne elektronike. Šte- vilni razstavljavci iz Slovenije in petih drugih evropskih držav (Avstrije, Nemčije, Madžarske, Italije in Srbije) so predstavili integralne ponudbe izdelkov in tehnologij, zastopniško pa še vrsto poznanih dobaviteljev tovrstne opreme iz drugih dr- žav sveta. Utrinek iz razstavnega prostora Na sejmu smo lahko videli izredno bogat razvoj in ponudbo sodobnih senzorjev in merilnikov (tudi doma- čih podjetij) ter različno moderno elektronsko opremo za industrijsko avtomatizacijo. Pri tem še poseb- no izstopa ponudba močnostne elektronike, vključno z napajalniki in elementi za gradnjo električnih in elektronskih omrežij. Predsta- vljeni so bili tudi industrijski roboti vodilnih svetovnih proizvajalcev za vgradnjo v robotizirane obdeloval- ne in montažne celice. Seveda je bila opazna tudi bogata ponudba opreme za računalniško vodenje in nadzor proizvodnih procesov ter označevanje. Programi sestavin in enot strojniškega dela mehatronike so bili skromni, sicer pa je to pred- vsem sejem elektronike. Na sejmu se je predstavila tudi Fa- kulteta za strojništvo Univerze v Ljubljani. V ospredju je bila predsta- vitev fakultetnih serijskih publikacij, strokovne revije Ventil in znanstve- ne revije Strojniški vestnik. Preko promocijskih materialov pa so svoje dosežke na raziskovalnem področju in v sodelovanju z industrijo pred- stavili laboratoriji LASIM (Laborato- rij za strego, montažo in pnevmati- ko), LAVAR (Laboratorij za varjenje), LFT (Laboratorij za fl uidno tehniko), LASOK (Laboratorij za transportne naprave in sisteme ter nosilne stroj- ne konstrukcije) in LAP (Laboratorij za preoblikovanje). Sejem je po videnem uspel in tudi v prihodnjem letu lahko na sejmu IFAM in INTRONIKA konec januarja 2018, ki ga organizatorji že naja- vljajo, pričakujemo še več novosti in pestro ponudbo. Dr. Mihael Debevec UL, Fakulteta za strojništvo Razstavni prostor Univerze V Ljubljani, Fakultete za strojništvo P V T EL MaticTM PPT commerce d.o.o., Celovška 334, 1210 Ljubljana-Šentvid, Slovenija tel.: +386 1 514 23 54, faks: +386 1 514 23 55, e-pošta: info@ppt_commerce.si, www.ppt-commerce.si PPTcommerce d.o.o. HIDRAVLIKA IN PROCESNA TEHNIKA PRODAJA • PROJEKTIRANJE • SERVIS www.ppt-commerce.si EL MaticTM PPT commerce d.o.o., Celovška 334, 1210 Ljubljana-Šentvid, Slovenija tel.: +386 1 514 23 54, faks: +386 1 514 23 55, e-pošta: info@ppt_commerce.si, www.ppt-commerce.si PPTcommerce d.o.o. HIDRAVLIKA IN PROCESNA TEHNIKA PRODAJA • PROJEKTIRANJE • SERVIS www.ppt-commerce.si 18 Ventil 23 /2017/ 1 P V T Obisk obrtnikov in podjetnikov v laboratorijih Instituta “Jožef Stefan” 17. januarja 2017 je Institut “Jožef Stefan” obiskalo petde- set obrtnikov in podjetnikov, ki se zavedajo, kako zelo so znanje n inovacije pomembni za razvoj in tudi obstoj pod- jetij. V plenarnem delu jih je pozdravil prof. dr. Jadran Le- narčič, ki nas je v uvodnem pozdravu spomnil na zlata osemdeseta leta prejšnje- ga stoletja, ko je IJS kar 50 % vseh svojih prihodkov dobil iz gospodarstva in poudaril tudi to, da bi bilo zelo koristno, če bi vlada razmislila o ponovni uvedbi raziskovalnih vavčerjev za gospodarstvo, saj se je v preteklosti izkazalo, da je prav ta instrument posameznim obrtnikom in podjetjem omo- gočil vse potrebno za razvoj in preboj. Dr. Miha Čekada, vodja Odseka za tanke plasti in površine F3, med predsta- vitvijo odseka obrtnikom in podjetnikom. Foto: Luka Virag Idejo za srečanje med obrtniki in raziskovalci je predstavil Odbor za znanost in tehnologijo pri Obr- tno-podjetniški zbornici Slovenije (OZS), dogodek pa je organiziral Center za prenos tehnologij in ino- vacij (CTT), ki že od leta 2011 uspe- šno deluje na področju prenosa znanja iz znanstvene v gospodar- sko sfero in vsako leto organizira različne povezovalne dogodke med podjetji in raziskovalci IJS. – Ob tej priložnosti se še enkrat najlepše zahvaljujemo vsem, tako razisko- valcem kot gospodarstvenikom, za odprto sprejemanje idej za po- vezovanje, razumevanje ciljev, ki jih želimo doseči skupaj, in za vso podporo. Poleg direktorja sta obrtnike in pod- jetnike v plenarnem delu srečanja pozdravila tudi Marko Lotrič, pred- sednik Odbora za znanost in tehno- logijo pri OZS, in dr. Miha Čekada z Instituta Jožef Stefan, član OZT, potem pa so obiskovalci odšli na ogled odsekov in laboratorijev, kjer Naj na kratko povzamemo še vtis enega od udeležencev (Andrej Žužek, INTRI) srečanja: Moja pričakovanja ob tokratnem obisku Instituta “Jožef Stefan” so bila srečati stare znance in razširiti svojo mrežo stikov ter najti navdih za nove morebitne možnosti sodelovanja, saj se ukvarjamo s 3D tehno- logijami (3D tisk, 3D skeniranje, konstruiranje in oblikovanje, grafi čne storitve za konference … Vsak odsek je zanimiv in poln znanja, je pa treba najti tiste informacije in partnerje, s katerimi lahko že sedaj izve- demo konkretne projekte in planiramo v prihodnost. Zelo sem vesel naveze z raziskovalcem Rokom Kocenom (Odsek za nanostrukturne materiale K7, IJS) zaradi raziskave in razvoja novih ma- terialov za 3D tisk. – Dobil sem tudi novo idejo, o kateri pred obiskom nisem razmišljal, in sicer, da bi se z IJS povezal tudi na področju evrop- skih projektov. Možnosti, ki jih vidim, gredo predvsem v smeri, da bi sodelovali kot partner ali kot podizvajalec. Pri pogovorih "1 : 1" sem se srečal z dr. Levinom Palom, s katerim sva se konkretno pogovorila o zame zelo pomembni zadevi. Smisel sode- lovanja z raziskovalci resnično vidim tudi v razvoju novih produktov in prodoru na globalni trg. Dogovoril sem se tudi za nadaljne pogovore na odseku Avtomatika, biokibernetika in robotika E1, ki se jih prav tako zelo veselim. P V T je že stekel pogovor z raziskoval- ci, ki so obrtnikom in podjetnikom predstavili svoje delo in odgovarjali na zastavljena vprašanja. – Ko smo po zaključku dogodka udeležence povprašali o njihovih vtisih ob obi- sku odsekov Instituta “Jožefa Stefa- na”, so vsi menili, da ob konkretnem obisku odseka oziroma laboratorija mnogo lažje in jasneje ugledaš mo- rebitno priložnost za sodelovanje z znanstveno sfero. V zadnjem delu srečanja so med obrtniki in raziskovalci potekala še najtežje pričakovana t. i. srečanja “1 : 1”, individualni dvostranski pogo- vori glede konkretnih tehnološko- -razvojnih problemov, s katerimi se pri svojem delu srečujejo obrtniki in podjetniki. Zaključimo lahko, da je v malem gospodarstvu zanimanje za so- delovanje z znanstveno sfero ve- liko. Ponovno se je izkazalo, kako dragoceno in uporabno je bogato znanje raziskovalcev IJS za izzive, s katerimi se na svojih podjetniških Vodja Centra za prenos tehnologij in inovacij dr. Špela Stres koordinira individualne pogovore med obrtniki in raziskovalci. Foto: Luka Virag poteh srečujejo obrtniki, pa tudi obratno: vprašanja in potrebe obr- tnikov so lahko vedno ploden vir svežega navdiha tudi za raziskoval- ce. Da bo pot do izdelkov, ki pri- našajo dodano vrednost, v resnici pripeljala do zavidljivih dosežkov, bo svoj pisker cekinov z nekaj več entuziazma in vizije morala prista- viti tudi država. Tamara Matevc, Center za prenos tehnologij in inovacij (CTT), Institut »Jožef Stefan Roboti MOTOMAN serije MA so podjetju Yaskava priborili prvo mesto na področju obločnega varjenja. Stavite na te robote. Navdušeni boste. SVETOVNI PRVAKI YASKAWA Slovenija d.o.o. · T: +386 (0)1 83 72 410 · YSL-info@yaskawa.eu.com · www.yaskawa.eu.com 20 Ventil 23 /2017/ 1 NOVICE - ZANIMIVOSTI Uporaba celic za zdravljenje pa odpira še dodatne možnosti za ciljano, varno in nadzorovano zdravljenje z vgradnjo različnih načinov kontrole celic. Sodelavci Odseka za sintezno bio- logijo in imunologijo na Kemijskem inštitutu so spremenili človeške celi- ce tako, da samostojno prepoznajo vnetne procese v telesu in začnejo proizvajati in izločati protivnetne proteine kot zdravilo. Pri tem do- sežku gre za celično terapijo, pri ka- teri v telo vstavijo kapsule s spreme- njenimi celicami, ki začnejo izločati zdravilne proteine, ko pride do vne- tja. Celice so v poroznih kapsulah zaščitene pred lastnim imunskim Nov prispevek slovenskih znanstvenikov k razvoju celičnega zdravljenja vnetnih bolezni Celična terapija se uveljavlja kot zelo učinkovit način zdra- vljenja. Veliko se sliši o matič- nih celicah, vendar dosegajo največje uspehe celičnega zdravljenja v ZDA na podro- čju imunoterapije raka s spre- membo celic imunskega sis- tema pacientov. Spremenjene celice T (t. i. CAR-T) so pokaza- le izjemne uspehe pri zdravlje- nju oblik raka, ki so neodzivne na druge načine zdravljenja. Modularni prikaz sestavnih delov protivnetne naprave s signalom za aktiva- cijo, kontrolo aktivnosti in produkcijo terapevtskih proteinov sistemom, tako da bi lahko upora- bili enak tip celic za vse paciente, kar bi lahko povečalo dostopnost celičnega zdravljenja. Po poroznih kapsulah lahko celice prejemajo hrano in ob aktivaciji izločajo tera- pevtske proteine, kot so protitelesa, ki nevtralizirajo vnetje, podobno Porozne alginatne kapsule s terapevtskimi celicami. Desna slika z zeleno barvo prikazuje žive celice, ki sprejemajo signale iz okolja in sproščajo tera- pevtske proteine. kot biološka zdravila za zdravljenje vnetne črevesne bolezni. Celice, ki so jih razvili na Kemijskem inštitutu, bi lahko zaznale vnetje, še preden bi se ga zavedal pacient ali zdrav- nik, kar je pomembno za zmanjša- nje škodljivih posledic vnetja. De- lovanje celic lahko uravnavajo od zunaj s kemijskim signalom, npr. z vnosom določene spojine. Delova- nje sistema so testirali tako na ce- ličnih kulturah kot tudi v predklinič- nih raziskavah na živalskem modelu vnetne črevesne bolezni, kjer so kapsule s celicami, vstavljene v tre- bušno votlino, preprečile poškodbe na črevesju. Prof. Roman Jerala, ki je projekt vodil, pravi: »Gre za demonstraci- jo uporabe naprednih pristopov sintezne biologije v medicini, če- prav bo potrebnih še veliko izbolj- šav, preden bo tak sistem dejan- sko uporaben za zdravljenje ljudi. Poglavitno zaslugo za ta dosežek 21Ventil 23 /2017/ 1 NOVICE - ZANIMIVOSTI ima dr. Anže Smole, naš nekdanji mladi raziskovalec, ki je zdaj v ZDA na podoktorskem usposabljanju na University of Pennsylvania, kjer raziskuje imunoterapijo raka v eni vodilnih skupin na tem področju. Upamo, da se čez nekaj let vrne z bogatimi izkušnjami. Lepo bi bilo, če bi do takrat izkoristili naše zna- nje in v sodelovanju z zdravniki slovenske paciente z limfomom že začeli zdraviti z imunoterapijo.« Raziskava je trajala 4 leta, saj je bilo za pripravo spremenjenih celic po- trebno uglasiti posamezne module, od senzorja, ki zaznava vnetje, oja- čevalca, kombinacije terapevtskih proteinov in drugih eksperimen- tov, vključno z modeliranjem. Pri modeliranju je bil najpomembnejši prispevek Urbana Bezeljaka, ki je prav tako že v tujini, kjer opravlja doktorat na uglednem Institute of Science and Technology (IST) v Av- striji, ki je postal zaradi odlične zna- nosti in pogojev za delo magnet za talente iz celega sveta. Delo z naslovom A Synthetic Mam- malian Therapeutic Gene Circuit for Sensing and Suppressing Inflam- mation avtorjev Anžeta Smoleta, Duška Lainščka, Urbana Bezeljaka, Simona Horvata in Romana Jerale je bilo objavljeno v januarski izdaji ugledne znanstvene revije Mole- cular Therapy. Članek: http://www. cell.com/molecular-therapy-family/ molecular-therapy/fulltext/S1525- -0016(16)45358-X. Dr. Anže Smole na novem delovnem mestu na University of Pennsylvania Vabilo na konferenco: Avtomatizacija v industriji in gospodarstvu Organizator: Društvo avtomatikov Slovenije in Univerza v Mariboru, FERI Izvedba konference: Vabljena predavanja, predstavitve člankov, študentska sekcija, podelitev nagrad Tehnološke mreže, razstava pokroviteljev in borza kadrov. Teme predavanj bodo osredotočene na avtomatizacijo industrijskih obratov, avtomatizacijo poslovnih zgradb, hiš in objektov, avtomatizacijo v logistiki in prometu ter avtomatizacijo v energetiki in kmetijstvu. Osrednja tema konference: Četrta industrijska revolucija – Industrija 4.0. Časovni mejniki: Prijava prispevkov (naslov članka in povzetek): 20. 2. 2017 Prijavo pošljite na: konferenca@aig.si Oddaja člankov: 1. 3. 2017 Prijava udeležbe: do začetka konference Cenik konference Kotizacija za udeležence: 200 EUR. Vključuje vstop na predavanja, ogled razstave, večerjo in družabno srečanje na prvem dnevu konference, zbornik referatov in priložene materiale. Za informacije smo vam na voljo: dr. Boris Tovornik, boris.tovornik@guest.um.si, tel. 041 742 327 dr. Nenad Muškinja, nenad.muskinja@um.si, tel. 02 220 7162 ali na http://www.aig.si/ Več informacij: prof. dr. Roman Jerala, tel.: 01/4760 335; roman.jerala@ki.si, Brigita Pirc, Odnosi z javnostmi, tel.: 01/4760 225; brigita.pirc@ki.si www.ki.si 22 Ventil 23 /2017/ 1 NOVICE - ZANIMIVOSTI Usmeritve 2018–2020 poudarjajo: • dodajalne proizvodne tehnologi- je z uporabo kovin na industrijski ravni; • usmeritve pilotnih linij za prila- godljivo in hitro rekonfiguracijo (preoblikovanje ali vnovična po- stavitev) v modularnih tovarnah; • avtomatizirano pametno tehno- logijo za popravila kompozitnih struktur z visoko vrednostjo; • zahteve po strokovnih znanjih za Kakšne bodo usmeritve EU v letih 2018–2020 in kakšne priložnosti? Zadnje tematske usmeritve v delovnih dokumentih EU da- jejo slutiti, da se že resno pri- pravljajo konkretna izhodišča za nadaljnje razpise v okviru programa Obzorje 2020 in tudi v okviru SPS. Teme si sledijo kot splošni cilji za revolucijo v industriji, hkrati pa prispevajo k novim izzivom in se osredoto- čajo na področja: industrija 4.0, zdravje, brezogljična preskrba z energijo in krožno gospodar- stvo. Izpostavljajo se predvsem izdelki, namenjeni za krožno gospodarstvo, novi koncepti proizvodnje in iskanje strank za novo generacijo storitev, ki temeljijo na poslovnih koncep- tih predvsem v predelovalnih dejavnostih. nova delovna mesta v proizvodnji in inovativnosti za gospodarsko rast; • nove koncepte in izzive za uresni- čitev resničnega sodelovanja ljudi z roboti; • zanesljivo in točno proizvodnjo sklopov, mikrodelov in sistemov; • pilotne linije za osredotočenost človeka v tovarnah; • sodelovanje in inženirski pristop k proizvodnji z uporabo odprtih inovativnosti; • celovit menedžment tovarn z energetsko učinkovito proizvo- dnjo; • podaljšanje življenjske dobe velike industrijske opreme z obnovo in ponovno izdelavo; • pilotne linije za izredno natančno proizvodnjo izjemno obsežnega števila zahtevnih delov; • merjenje sledljivosti in kakovosti ter postopkov nadzora v inteli- gentnih proizvodnih linijah; • razvoj tehnologij za obdelavo in z njimi povezanih sistemov upra- vljanja za fleksibilne materiale; • inovativne procese in opremo za nadzor kakovosti za proizvodnjo optoelektričnih delov in sistemov; • industrijsko simbiozo, ki temelji na skupnem konceptu optimiza- cije in standardizacije industrijskih procesov; • nove pristope za energetsko učin- kovitost in učinkovitost virov v visoko energetsko intenzivnih in- dustrijah; • optimalno vrednotenje mineralnih odpadkov, stranskih proizvodov in recikliranega materiala velikega obsega; • on-line ocene življenjskega cikla in orodja za integracijo rastlin; • optimizacijo tokov uporabe biolo- ških materialov v tovrstnih pano- gah in procesih; • učinkovite pilotne linije za nadalj- nje procese v trajnostni procesni industriji; • prilagajanje na spremenljivost su- rovin z rekonstrukcijo v obstoječih obratih; • kognitivne proizvodne obrate z okrepljeno digitalizacijo za izbolj- šano delovanje; • izboljšane postopke za proizvo- dnjo plastike in njeno reciklažo; • uporabo industrijske vode in ener- getskih snovi, vključno z novimi pristopi za nadzor upravljanja in kakovosti; • izboljšanje visokotemperaturne industrijske predelave z uporabo novih ognjevzdržnih materialov; • nove koncepte za kemično prede- lavo surovin z uporabo nekonven- cionalnih virov energije; • hibridne biotehnološke in kemič- ne procese za proizvodnjo kemi- kalij visokih vrednosti; 23Ventil 23 /2017/ 1 NOVICE - ZANIMIVOSTI • obdelavo naprednih materialov (novi postopki in procesi); • hibridne sisteme električne in to- plotne energije v stanovanjskih stavbah in območjih za shranjeva- nje energije; • integracijo IKT v procesu gradnje – od zasnove do konca življenj- skega cikla; • poslovne modele za podporo sta- rejšim ljudem za izvajanje večje energetske prenove; • poudarjanje sintetične biologije in razširitve raznolikosti v zvezi s proizvodnjo naravnih in kemijskih izdelkov; • reprogramiranje mikroorganizmov za biološke in bionanosenzorje. V usmeritvah EU je velik poudarek na novih materialih, nanotehnolo- giji, biotehnologiji, IKT, učinkoviti energetski proizvodnji in optimi- zaciji sistemov, podpori vseh ukre- pov, ki vodijo v učinkovito krožno gospodarstvo, digitalizaciji proi- zvodnih in storitvenih procesov, varovanju zdravja in drugem. Izpo- stavljene usmeritve bodo po mne- nju poznavalcev dobra podlaga za javne razpise. Sam sem sodeloval kot ocenjevalec v nekaterih programih, na primer za tovarne prihodnosti in razvoj ma- terialov kot končnih produktov. Če primerjam zadnje delovne doku- mente, bo kar precej novih in čisto konkretnih strateških in razvojnih usmeritev, velik poudarek bo na digitalizaciji tako proizvodnih kot storitvenih dejavnosti. Nedavni vrh gospodarstva na Bledu je pokazal, da tudi GZS in različne razvojno- raziskovalne inštitucije vidijo v tem pomemben slovenski razvojni po- tencial, škoda, da tem usmeritvam ni naklonjena OZS. Nekaj časa so bile izjemne pozitivne usmeritve evidentne na tehnoloških in nano- tehnoloških dnevih, ki smo jih orga- nizirali za potrebe obrtništva in pod- jetništva, zdaj pa se, kot kaže, OZS usmerja predvsem v tradicionalno obrt in obrti podobne dejavno- sti ter dualni sistem izobraževanja. Tudi zaradi tega bo že v letu 2017 13. Nanotehnološki dan osredoto- čen zlasti na zgoraj predstavljene tehnologije, prav taka bo konkretna usmeritev tudi v okviru Stičišča zna- nosti in gospodarstva kot projekt MIZŠ v okviru MOS 2017. Janez Škrlec, inž., Razvojno raziskovalna dejavnost, Zg. Polskava, član Sveta za znanost in tehnologijo RS 24 Ventil 23 /2017/ 1 V ta vse bolj pomemben podpor- ni tehnološki svet medicine sodijo medicinske lutke za izobraževalne namene, medicinske bionske, bi- omimetične – pametne tekstilije (npr. povoji, ki se ne oprijemajo ran, da se rane hitreje zacelijo, umetne žile …), podkožni in drugi bionano- Na sejmu MEDICAL 2017 bo predstavljen prvi razvojni projekt in koncept bionskega človeka v Evropi za izobraževalne namene prihodnjih inženirjev bionike Na sejmu sodobne medicine MEDICAL, ki bo v Gornji Rad- goni od 6. do 8. aprila 2017, bo predstavljen prvi razvojni pro- jekt in koncept bionskega člo- veka v Evropi za izobraževalne namene prihodnjih inženirjev bionike. Vodja projekta je Ja- nez Škrlec, razvojnorazisko- valna dejavnost, član Sveta za znanost in tehnologijo Repu- blike Slovenije, v sodelovanju s podjetjem INTRI d.o.o in Vi- soko šolo za bioniko na Ptuju. Tako približno bi naj bil bionski človek predstavljen na sejmu. Na velikem LCD zaslonu pa se bo vrtela projekcija vezana na razvoj, na delovanje vsadkov itd.. senzorji za hitri medicinski monito- ring in analizo s pomočjo mobilnih aplikacij, pametne zapestnice, pri- pomočki za rehabilitacijo po mo- žganski kapi, invalidski vozički z gosenicami, pametne opornice za invalide … MEDICAL bo primere najboljših praks slovenskih znan- stvenikov in podjetij ter njihovega sodelovanja s tujino predstavil na strokovni razstavi in strokovnem posvetu. Ob bioniki na področju medicine bo MEDICAL 2017 ponujal tudi druge napredne izdelke in storitve s področja medicinske opreme in tehnologij, farmacije, alternativnih oblik zdravljenja, preventive, zdra- vih aktivnosti in bivanja. Poudarki bodo na inovacijah in novih tehno- logijah v zdravstvu, celostni obrav- navi pacienta, sodobni rehabilita- ciji, ozaveščanju o zdravem načinu življenja v vseh življenjskih obdo- bjih (dolgoživa družba) ter proak- tivni skrbi za zdravje na delovnem mestu. Država partnerica sejma Velika Britanija se bo predstavila s področjem preprečevanja okužb v zdravstvu. Novost v razstavnem programu bo segment zdravega, sonaravnega bivanja s paleto izdel- kov za naravno gradnjo in opremo bivalnih prostorov. Predstavljeni bodo tudi drugi najnovejši medi- cinski in rehabilitacijski pripomoč- ki, instrumenti, naprave in storitve, zdravila in preparati, ponudba di- etetike in zdravega življenjskega sloga, zdravilstvo, integrativna me- dicina in digitalizacija v zdravstvu. Pri pripravah na sejem, ki ga or- ganizira Pomurski sejem v sodelo- vanju z Združenjem proizvajalcev in distributerjev medicinskih pri- pomočkov SLO-MED v okviru GZS Podjetniško trgovske zbornice, so- delujejo krovne državne institucije, zavodi, zveze in društva bolnikov ter nacionalne invalidske in huma- NOVICE - ZANIMIVOSTI 25Ventil 23 /2017/ 1 NOVICE - ZANIMIVOSTI nitarne organizacije, ki zagotavljajo bogato, s stroko in izkušnjami pod- prto dogajanje. MEDICAL bo pove- zal medicinsko osebje, zdravstvene delavce, bolnike in vse tiste, ki skr- bijo za svoje in za zdravje bližnjih, s številnimi poslovnimi predstavi- tvami, strokovnimi srečanji, medi- cinskimi svetovanji ter praktičnimi zdravstvenimi delavnicami. Ponu- dil bo obilico zdravega dogajanja, brezplačne strokovne nasvete in podporo invalidom, bolnikom z različnimi kroničnimi boleznimi ter njihovim svojcem. Predstavil bo učinkovite preventivne programe za odrasle ter opozarjal na vse ti- sto, kar sodi v zdrav življenjski slog. Obiskovalci bodo lahko opravili merjenja kazalcev tveganja za kro- nične nenalezljive bolezni ter se okrepčali v izbrani ponudbi diete- tičnih in zdravih jedi. Več informacij: Mag. Vesna Dajčman, projektni vodja sejma MEDICAL, telefon: 041 679 685, e-pošta: vesna@pomurski-sejem.si www.pomurski-sejem.si Veleposlanik ZDA Brent R. Hartley s sodelavci obiskal Reaktorski center Instituta »Jožef Stefan« Veleposlanik Združenih držav Amerike Brent R. Hartley s so- delavci je obiskal Reaktorski center Instituta »Jožef Stefan«. Srečal se je z vodstvom Insti- tuta in s strokovnjaki s podro- čja jedrske energije, v pogo- vorih pa so ocenili sedanje in nadaljnje možnosti za sodelo- vanje med državama. Na srečanju z direktorjem prof. dr. Jadranom Lenarčičem se je velepo- slanik Brent R. Hartley uvodoma se- znanil z delovanjem Instituta in nje- govo mednarodno umeščenostjo. V nadaljevanju sta mu prof. dr. Leon Cizelj, vodja Odseka za reaktorsko tehniko, in doc. dr. Luka Snoj, vodja Odseka za reaktorsko fiziko, pred- stavila raziskave in spremljajoče dejavnosti Instituta na področju je- drske energije. Posebno pozornost so namenili možnostim za nadalj- njo krepitev odličnega raziskoval- nega sodelovanja IJS z institucijami iz ZDA. Veleposlanik Hartley je ob obisku izpostavil, da je to eden v seri- ji obiskov in programov, za katere upamo, da bodo spodbudili večje sodelovanje pri znanstvenih razi- skavah in izmenjavah med Slove- nijo in ZDA. Poudaril je: »ZDA ce- Prof. dr. Leon Cizelj(prvi z desne), vodja Odseka za reaktorsko tehniko, in doc. dr. Luka Snoj(tretji z desne, vodja Odseka za reaktorsko fiziko, sta velepo- slaniku ZDA(drugi z desne) predstavila raziskave in spremljajoče dejavnosti Instituta na področju jedrske energije nijo dolgo in dobro sodelovanje med našima državama na različnih znanstvenih področjih. Od sloven- ske osamosvojitve je bila približno ena tretjina slovenskih Fulbrighto- vih udeležencev ravno s področij znanosti, tehnologije, inženirstva in matematike, od tega kar deset z Instituta ʼJožef Stefanʼ. V prihodno- sti se veselim še globljih odnosov s slovenskimi raziskovalci in razisko- valnimi institucijami.« V okviru srečanja si je veleposla- nik Hartley s sodelavci ogledal tudi najpomembnejšo raziskoval- no infrastrukturo, ki deluje v okviru Reaktorskega centra: raziskovalni reaktor TRIGA, pospeševalnik Tan- detron, stalno razstavo o jedrski energiji in laboratorije Odseka za znanosti o okolju. Polona Strnad, Institut Jožef Stefan www.ijs.si 26 Ventil 23 /2017/ 1 NOVICE - ZANIMIVOSTI Fluidna tehnika sooblikuje prihodnost Industrija 4.0 je že nekaj let ak- tualna tema v industriji. Med- tem ko so posamezna področja tehnike, kot so krmiljenje, sen- zorika in pogonska oprema v smislu omrežij in digitalizacije že globoko aktivna v tej smeri, se druga področja šele resno pripravljajo postati aktivna. In kakšna je povezanost fluidne tehnike z Industrijo 4.0? O tem razmišljanja in stališča gospo- da Bastiana Decka, vodje pod- jetja Hirschmann MSC. V fluidni tehniki najdemo že veliko Industrije 4.0. V tehničnih sistemih že danes imamo inteligentno pro- gramsko opremo, ki omogoča in- tegralne rešitve v Industriji 4.0. Pri tem tudi fluidna tehnika za Indu- strijo 4.0 ni samo primerna, ampak lahko predstavlja »centralno sesta- vino« za prihodnost. Kaj utemeljuje pomembnost vloge fluidne tehnike za prihodnost ra- zvoja Industrije 4.0 ? Poglejmo to na primeru gradbenega stroja. Slednji potrebuje ustrezne sile in ravnanje z njimi. Hidravlika kot veja fluidne tehnike je za to absolutno primer- na in bo tudi v prihodnje. Je pa tudi zelo prilagodljiva za različne name- ne. Zato je tudi zelo zanimiva. V klasični industrijski uporabi so naj- pogostejši pogonski moduli in krmilni sistemi. Na voljo so tako pnevmatični kot hidravlični sistemi, ki so povsem opravičljiva področja uporabe. Ti sistemi postajajo vse bolj inteli- gentni. Pri tem imajo tudi vedno več programske opreme, integrira- ne v sisteme. Vedno več podatkov se generira, zbira in posreduje. V prihodnosti jih bo hidravlična se- stavina sprejemala, vrednotila in se jim inteligentno prilagodila. Fluidno tehniko lahko še vedno oce- njujemo kot konservativno panogo. Toda vse bolj je povezana z Indu- strijo 4.0. Če ima sestavina sedaj več vgrajene programske opreme, seveda še ni Industrija 4.0. Slednjo definiramo kot popolno omrežje. In podobna omrežja zdaj zanesljivo še niso vseobsegajoča pri vseh sestavi- nah. Kljub temu, da je fluidna tehni- ka verjetno še vedno konservativna industrija, se prav gotovo razvija vzporedno z razvojem Industrije 4.0. Čas je za razmislek, kaj storiti s po- datki, ki jih generiramo. Tu imamo v mislih tudi preventivno vzdrževa- nje in monitoring. Vsak posamezni izdelovalec fluidne tehnike že raz- mišlja o tem, kako se bo integriral v celotni sistem razvoja. Zato je ni primerno ocenjevati kot konserva- tivno, saj je že mnogo storjenega pri oblikovanju ustrezne prihodnosti. Mnoga podjetja menijo, da bodo zaradi zamude pri vključevanju v in- dustrijo 4.0 odpisana. Res je, da to drži. Sedaj je čas za oblikovanje in zbiranje novih idej, vključevanje v gibanje in oblikovanje lastne rešitve. Tudi do sedaj so se podatki že zbi- rali, čeprav se niso ustrezno upora- bljali. Kaj naj sodobni fluidni tehnik stori? V zadnjih štirih, petih letih je glede vrednotenja podatkov veliko storjenega, toda za mnogo uporab- nikov je tematika še vedno nova. Ravno IT-sistemi so zdaj vse bolj in- teligentni. Analize podatkov so vse enostavnejše. Mogoče je žonglira- nje z njimi in oblikovanje korelacij med njimi je zdaj bolj dostopno kot kdaj koli prej. Kot fluidnim tehnikom se nam v prihodnosti odpirajo nove možnosti. Medsebojne relacije in- formacij se lahko vse enostavneje ustvarjajo in prirejajo. Prav industri- ja 4.0 je močno odvisna od podat- kov in tako bo tudi v prihodnje. Kaj lahko pričakujemo od razvoja fluidne tehnike v povezavi z Indu- strijo 4.0 ? Bomo videli! Oblikovale se bodo nove povezave. Posebno veliki igralci se bodo še naprej tru- dili temo še razvijati, ob ugotovitvi, da sami ne morejo vsega rešiti. Pri- ča bomo mnogim integracijam na različnih ravneh podjetij, od sen- zorja do stroja v proizvodnji ter od krmiljenja proizvodnje do podjetja in uporabnikov. Takšna omrežja normalno delujejo samo, če so veli- ki igralci med seboj usklajeni. Indu- strija 4.0 bo ostala kot smer razvoja, čeprav dejansko ni več smer razvo- ja, ampak je postala že gibanje. Kaj morajo storiti srednje velika podjetja ? Vsak ima aktualno mo- žnost razmišljati, kako se vključiti v Industrijo 4.0 ? V naslednjih desetih letih bo treba opustiti klasični mo- del izdelave sestavin. Bolj ko bo nuj- no ravnati z več podatki, tem težje bo prodati le sestavino. Že sedaj se moramo soočiti s problemom, kako se integrirati v prihodnje procese snovanja in vrednotenja. Brez inte- gracij v prihodnosti več ne bo šlo! Vir: Heimann, F.: Die Fluidtechnik- gestaltet die Zukunft mit – Fluid 49(2016)11-12. str. 24 2 8 Ventil 18 /2012/ 3 I U ND DI I O O I ov n g [1] Anonim: Komponenten für die Automatisierungstechnik – ef- fiziente und nachhaltige Tech- nologien – Strokovni združenji za pogonsko (Antriebstechnik) in fluidno tehniko (Fluidtechnik) v okviru VDMA sta ob letošnjem sejmu v Hannovru skupaj izdali brošuro Kompon nte z avtoma- tizacijo – učinkovite in trajnostne tehnologije. Težiščne vsebine so predstavitve učinkovitosti član- stva. Prispevke iz znanosti in o smereh razvoja zaokroža izčrpni seznam izdelovalcev in dobavite- lj v ovrstn opreme. [2] Bock, W.: Hydraulik-Fluide als Konstruktionselement – Hi- dravlični fluid je kot pomemben konstrukcijski element nujno treba upoštevati že pri načrtova- nju, projektiranju in zagonu hi- d avličnih napr v. Sposobnosti hidravličnih tekočin nesporno odločujoče vplivajo na trajnost in zanesljivost delovanja hidrav- ličnih naprav in njihovih sestavin. Žal to mnogi uporabniki pre- večkrat pozabijo. Priročnik na ta vp šanja zanesljivo odgo varja! Sedaj je na v ljo t di v ngleš- kem jeziku. – Zal.: Vereinigte Fach verlage GmbH, Vertrieb, Post fach 10 04 65, 55135 Mainz, BRD; tel.: +06131/992-0, e-po- šta: vertrieb@vfmz.de; ISBN: 978- 3-7830-03628; obseg: 144 strani; cena: 15,00 EUR. BASCOM AVR VISUAL BASIC www.svet-el.si // 01 549 14 00 stik@svet-el.si tecaji za zacetnike programiranja vec znanja vec moznosti... Og v ABB, d. o. o., Ljubljana 198 AX Elektronika, d. o. o., Ljubljana 258 CELJSKI SEJEM, d. d., Celje 189 DAX, d. o. o., Trbovlje 259 DOMEL, d. d., Železniki 244 DVS, Ljubljana 215 ENERGETIKA PEČNIK, Velenje 169 FESTO, d. o. o., Trzin 169, 260 HAWE HIDRAVLIKA, d. o. o., Petrovče 227 HYDAC, d. o. o., Maribor 169 ICM, d. o. o., Celje 231, 247, 251 INEA, d. o. o., Ljubljana 235 IMI INTERNATIONAL, d. o. o., (P.E.) NORGREN, Lesce 169 JAKŠA, d. o. o., Ljubljana 181 KLADIVAR, d. d., Žiri 169, 170 KTS, Ljubljana 197 LOTRIČ, d. o. o., Selca 169, 238 MIEL Elektronika, d. o. o., Velenje 169 MAPRO, d. o. o., Žiri 169 MOTOMAN ROBOTEC, d. o. o., Ribnica 172 OLMA, d. d., Ljubljana 169, 196 OPL AVTOMATIZACIJA, d. o. o, Trzin 169, 239 PARKER HANNIFIN (podružnica v N. M.), Novo mesto 169 PH Industrie-Hydraulik, Germany 185 PPT COMMERCE, d. o. o., Ljubljana 194 PROFIDTP, d. o. o., Škofljica 187, 191, SICK, d. o. o., Ljubljana 169 STROJNISTVO.COM, Ljubljana 238 TEHNOLOŠKI PARK Ljubljana 186, TRC Ljudmila Ličen s. p., Kranj 169, 199 UL, Fakulteta za strojništvo, Ljubljana 209, 221 2 7Ventil 18 /2012/ 3 I U ND DI I O O I Avtor knjige, ki je ustrezno doku- mentirana, je opravil temeljito pre- iskavo nesreče. Najprej je analiziral potnike in se vprašal, kako lahko tako veliko letalo izgine brez sle- du štiri ure in 14 minut po vzletu z mednar nega letališča Galeao Antonio Carlos Jobin pri Riu de Ja- neiru. Izginulo letalo je bilo oprem- ljeno z n jsodobnejšo avioniko. To pomeni, da je letalo upravljal raču- nalnik, z drugimi besedami pove- dano, da je letalo narejeno tako, da vsako napako v pilotiranju prepre- či. Avtor nadaljuje z razmišljanjem o črni skrinjici, o napakah pilotov in Pitotovi cevi, ki je morda vzrok tragičnemu poletu AF 44 . V vsa- kem primeru je v središču pozor- nosti pri takih nesrečah odnos med človekom in strojem. Zato je simu- og r ort o r s s s r ts d n n êt d t ons nov r str n Založba ALTIPRESSE že nekaj časa izdaja temeljna dela s pod- ročja letalstva. V zbirki je mog - če najti števil e dokumentirane izdaje, ki se nanašajo na različ e dogodke v letalstvu (nesreče, srečni pristanki, napake pilotov, črna skrinjica, neobvladljivi pot- niki, letalske karte in podobno). Ena takih izdaj je posvečena tudi nesreči letala AIR FRANCE 447 (Airbus330, registriran F-GZCP), ki je 31. maja 2009 strmoglavilo v Atlantski ocean. Avtor je Ame- ričan, raziskovalni novinar, ki je opravil vzporedno preiskavo te tragične nesreče, v kateri je iz- gubilo življenje 216 potnikov in 12 članov posadke. lacija nesrečnega poleta potreb- na, čeprav piloti simulacij nimajo preveč radi (cit. str. 67: »Les pilotes détestent les simulateurs.«). Simu- laciji sledi proučevanje pilotov. Če- prav je po m enju predstavnikov Evropske agencije za letalsko var- nost (EASA) težko sklepati o tem, kaj se je dejansko dogajal v k bini letala (kot je znano, so obe skrinjici že našli, vendar po izidu knjige), če ni podatkov iz snemalnika zvoka, t. i. »voice recorderja«, je vse bližje sklep, da je bila v tem primeru od- ločilna človeška napaka. Seveda se človek lahko vpraša, čemu tako velik interes ameriške javnosti. Med ponesrečenimi potniki sta bila tudi Američana. Po mednarodnem letalskem pravu je mogoče, da v preiskovalni komisiji sodelujejo tudi predstavniki držav, iz katerih so po- nesrečenci. Ali so piloti res samo šo- ferji taksijev in nič več, se sprašuje avtor? In dodaja: ali morda tehno- logija presega človeško znanje/spo- sobnost? Kaj pa glavni računalnik na letalu? Zakaj ta ni preprečil napake in opo- zoril pilota, kako naj pravilno vodi letalo? Nadaljuje z vprašanjem, po kakšnih pravilih se ravnamo pri pre- iskovanju letalske nesreče v morju? Gre morda za kaznivo dejanje – kdo je kriv? In spet se postavlja vpraša- nje: kaj se zgodi, ko se srečata civilna in kazenska preiskava letalske nesre- če? Kdo ima prednost, kar z drugimi besedami pomeni iskati vzroke za nesrečo ali iskati krivce za nesrečo? Zdi se, da se v primeru letal četrte generacije postavlja vprašane, kdaj popolnoma odklopiti računalnik in kdaj mu popolnoma zaupati? Avtor se dotakne tudi poročanja medijev in se vpraša, ali je letalo narejeno tako, da ga je mogoče odkriti v vodi? Avtor zaključi knjigo s trditvijo, da je 228 razlogov, da se spomnimo poleta letala Air France 44 . »Mais n'était-ce qu'une erreur de pilotage.« Ali mor- da res ni šlo za napako v pilotiranju? Knjiga, ki te drži v napetosti vse do konca, odličen študijski pripomoček, in knjiga, ki je ne bo mogoče prezre- ti francoskim preiskovalcem nesreče letala Air France 447. Mag. Aleksander Čičerov, univ. dipl. prav., UL, Fakulteta za strojništvo A. Stušek, uredništvo revije Ventil 27Ventil 23 /2017/ 1 NOVICE - ZANIMIVOSTI Mednarodno združenje za fluidno tehniko (IFPS – International Fluid Power Society), s sedežem v Cherry Hill, N. J. – USA, poudarja, da je upo- števanje in uporaba varnih postop- kov pri ravnanju z fluidnotehničnimi napravami vitalnega pomena, kar velja tudi za njihove električne in elektronske krmilne naprave in vso pripadajočo tehnologijo. IFPS opozarja, da ne upravljajte z nobeno strojno opremo, dokler ni- ste pazljivo proučili in razumeli vsa navodila za njeno uporabo. Nepra- vilno ravnanje s strojno opremo je nevarno in lahko povzroča poškod- be in celo smrt. Navodila za varno uporabo hidravlike Vbrizganje fluida – Drobni curek uhajajočega tlačnega fluida zaradi netesnosti oz. poškodovane hidra- vlične naprave lahko prodre sko- zi kožo v človekovo telo. Če se to zgodi, se takoj posvetujte z zdravni- kom. Fluid, ki je prodrl pod kožo, se mora čim prej odstraniti, saj lahko povzroči gangreno. Ne obravnavaj- te poškodb kot navadno ureznino. Razlitje fluida – Takoj počistite razlitje zaradi netesnosti, da pre- prečite padce ljudi zaradi zdrsov in nevarnost požara. Razlitega hi- dravličnega fluida nikar ne vračajte v napravo, saj je velika nevarnost onesnaženja celotne naprave. Oči- stite razlitje in ravnajte v soglasju s predpisi o ravnanju z odpadki. Opletanje gibkih cevovodov – Pri porušitvi gibkega ali kovinskega cevovoda se lahko deli cevnih pri- »Praksa brezhibne storitve« še ne zagotavlja varnosti! Vedno upoštevajte ustrezna navodi- la za varnost, če upravljate s hidravlično ali pnevmatično napravo, sistemom ali se na- hajate ob njiju. ključkov z veliko hitrostjo premika- jo in konci gibkih cevi z veliko silo opletajo na vse strani. Kjer obstaja- jo take nevarnosti, razmislite o za- ščiti ljudi pred poškodbami. Opekline zaradi vročega fluida – Hidravlični fluidi lahko dosežejo temperaturo, ki je nevarna za ope- kline. Če ta nevarnost obstaja, raz- mislite o ustrezni zaščiti, še poseb- no delovnih mest operaterjev. Nevarnost požara ali eksplozije – Večina hidravličnih fluidov, vključno nevnetljivih, se lahko pri določenih razmerah vname. Če začne tlačni flu- id uhajati, se lahko ustvarja oljna me- gla, ki v določenih razmerah lahko eksplodira. Za zmanjšanje tovrstnih nevarnosti uporabite oklepno zašči- to, posebno pri gibkih cevovodih. Nevarnost požara ali eksplozije zaradi statične elektrike – Fluidi pri pretakanju skozi vodnike lahko generirajo statično elektriko in po- sledično njeno razelektritev. Pri tem nastale iskre lahko vnamejo delovne fluide ali pline v okoliški atmosferi. Če ta nevarnost obstaja, specificirajte vodnike za ozemljitev in preprečite poškodbe ljudi in opreme. Električni udar in visokonapeto- stne razelektritve – Električni udar lahko nastopi, če hidravlično ocevje pride v stik z elektriko. Pri visoki am- peraži cev lahko kratko spoji elektri- ko z ozemljem, kar lahko vzporedno povzroči visokotemperaturno segre- vanje fluida. Električno ožičenje in hi- dravlično ocevje morata biti izolirana in ločeno varno pritrjena, da ne more priti do stika med njima. Mehanizmi, krmiljeni s hidravli- ko – mehanizmi, krmiljeni s fluidi v ceveh in gibkih cevovodih lahko po- stanejo nevarni, če odpovejo. Objek- ti ali bremena pri tem lahko padejo. Vozila ali stroji ostanejo brez pogo- na in/ali krmiljenja. Upoštevajte te nevarnosti in pravočasno proučite nujno ukrepanje, če do tega pride. Navodila za varno uporabo pnevmatike Vizualni nadzor – Stisnjeni zrak je lahko nevaren, če niso pravočasno predvideni ustrezni varnostni ukrepi. Uporabite vizualni nadzor in upošte- vajte ustrezna varnostna navodila. Varovanje kompresorjev – Po- membno je, da sta v napajalni vod vgrajena protipovratni in zapirni ventil, če je predvideno, da se kom- presor priključi vzporedno z drugim kompresorjem ali na obstoječi na- pajalni sistem. V tem primeru je tre- ba točno predvideti varnostni ven- til, če že ni vgrajen na kompresorju. Gibki cevovodi – ne uporabljajte obrabljenih, poškodovanih in de- formiranih gibkih cevi. Vedno jih hranite pravilno, ne izpostavljajte jih virom toplote ali neposredno sončnim žarkom. Vrsta in dimenzije gibkih cevi – Uporabljajte samo pravo vrsto in dimenzijo cevi, cevovodov in cevnih priključkov. Prepričajte se, da toleran- ce plastičnih cevi ustrezajo zahtevam cevnih priključkov. Vse gibke cevovo- de zavarujte z ustreznimi sponkami. Čiščenje in izpihovanje s stisnje- nim zrakom – Če uporabljate sti- snjeni zrak za čiščenje in izpihova- nje, delajte to zelo pazljivo. Pazite, da umazanija ne bo usmerjena v ljudi ali občutljive naprave, stroje. Prosti konec cevi, cevovoda – Pri prvem polnjenju odprte cevi ali gibkega cevovoda poskrbite, da je prosti konec primerno vprijet. Prosti konec gibke cevi lahko nenadzoro- vano opleta in poškoduje človeka. Zapirni ventil odpirajte pazljivo, iz- brizgani delci umazanije morajo biti ustrezno odstranjeni. Blokirana gib- ka cev lahko postane zračna puška. Curek stisnjenega zraka – Nikoli ne usmerjajte curka na kožo ali ne- posredno v človeka, poškodbe so lahko zelo resne. IFPS navodila za varnost fluidne tehnike A. Stušek, uredništvo revije Ventil 28 Ventil 23 /2017/ 1 Če uporabljate za čiščenje stisnjeni zrak, naj tlak pred šobo ne bo višji od 2 bara. Ne uporabljajte stisnje- nega zraka za odstranjevanje prahu in drugih nečistoč s telesa ali oblačil! Zrak za dihanje – Ne uporabljajte stisnjenega zraka iz kompresorja z mazanjem za dihanje! Če je v napa- jalni vod iz kompresorja nameščen protipovratni ventil, mora pred njim biti nujno vgrajen varnostni ventil. Izolacijski ventili – Izolacijski ven- tili morajo biti samoodzračevalni in konstruirani tako, da v položaju »iz- ključeno« ne more priti do tlačnega napajanja uporabnika, stroja v času vzdrževanja. Vse postopke je treba izvajati po navodilu! Odzračevanje – Odzračevanje vseh sestavin naj bo usmerjeno v nene- varno okolico naprave, stroja. Kon- centracija oljne megle iz sistema mazanja stisnjenega zraka je lahko nevarna. Uporabljajte pravilno di- menzionirane in vgrajene fi ltre za izločanje olja na izpustih, če je to potrebno. Nadzor cevovodov – Cevi, še po- sebno gibke cevovode in cevne priključke, preverite vedno pred vsakim začetkom uporabe. Cevne spojke gibkih cevovodov naj bodo opremljene z varnostno zaporo. Ravnanje z gibkimi cevovodi – Nikoli ne spajajte ali ločujte cevne spojke gibkih cevovodov, ko so pod tlakom. Uporabljajte zapirne ven- tile in razbremenite cevovode pod tlakom, predno posegate v gibke cevovode. Večji gibki cevovodi – Pri gibkih cevovodih z imenskim premerom, večjim od 1/2", poskrbite za varova- lo na strani napajanja, ki bo zmanj- šalo tlak, če cevovod odpove. Raven olja v naoljevalniku, fl uida v fi ltru – Periodično preverite raven olja v naoljevalniku in raven fl uida v fi ltrih. Trajno vzdržujte ustrezno raven in poskrbite, da so naoljeval- niki napolnjeni z ustreznim oljem za mazanje pnevmatičnih naprav. Več informacij je na voljo na e-pošti: askus@ifps ali spletnih straneh www.ifps.org Vir: IFPS Summarizes Fluid Power Safety Guidelines – Hydraulics&Pneumatics 69(2016)12 – str. 18 NOVICE - ZANIMIVOSTIOPL-oglas_55x255mm_s-paserji_press.pdf 1 24.2.2012 12:09:21 A. Stušek, uredništvo revije Ventil Za fl uidno tehniko uspešno leto 2016 je končano. Revija Oelhy- draulik und Pneumatik je zato že po tradiciji izdala svoje poročilo v posebni izdaji O + P Report Fluid- technik. Za razliko od rednih izdaj revije obsega reporter izključno kratke informacije o hidravliki in pnevmatiki, njihovih podpornih disciplinah in pregledu novosti, ki jih področje ponuja. Leto 2017 bo nadvse zanimivo. Po sejemskem letu za fl uidno tehni- ko v okviru hannoverskega sejma bodo sledili še sejmi EMO in Agri- technica, tri pomembne priredi- tve za fl uidno tehniko. Temu sledi 60-letnica revije O + P Fluidtechnik, ki je že pripravila zanimivo prese- nečenje. Tudi vi ste vabljeni, da s svojimi prispevki presenetite revijo! Pričujoča izdaja reporterja ob- sega skupaj 68 strani. Od tega je 60 strani namenjenih predstavitvi sestavin in naprav, razdeljeno po naslednjih področjih: - črpalke in agregati - pogoni - krmilniki in regulatorji - merilna tehnika - pomožne sestavine in naprave. Na koncu je podrobneje predsta- vljenih 120 podjetij in ponudnikov tovrstne opreme z njihovimi logo- tipi, naslovi in proizvodnimi pro- grami. Vir: O + P Report Fluidtechnik 60(2016)PI FT s polnim plinom v leto 2017 SLOVENSKO DRUŠTVO ZA TRIBOLOGIJO POMEMBNI DATUMI 6. evropska konferenca o tribologiji Podaljšan rok za oddajo povzetkov Obvestilo o sprejetju Druga najava Rok za predčasno prijavo Oddaja prispevkov 15. februar 2017 1. marec 2017 1. marec 2017 30. april 2017 15. maj 2017 STAINLESS STEEL CONNECTORS FROM PH. PH catalogue available as app for Android and iPad SAFETY FIRST PH Industrie-Hydraulik GmbH & Co. KG Stefansbecke 35-37, 45549 Sprockhövel, Germany Tel. +49 (0) 2339 6021, Fax +49 (0) 2339 4501 info@ph-hydraulik.de, www.ph-hydraulik.de Anzeige_A4_4c_2017_4c_RZ.indd 4 20.12.16 13:46 STAINLESS STEEL CONNECTORS FROM PH. PH catalogue available as app for Android and iPad SAFETY FIRST PH Industrie-Hydraulik GmbH & Co. KG Stefansbecke 35-37, 45549 Sprockhövel, Germany Tel. +49 (0) 2339 6021, Fax +49 (0) 2339 4501 info@ph-hydraulik.de, www.ph-hydraulik.de Anzeige_A4_4c_2017_4c_RZ.indd 4 20.12.16 13:46 www.ce-sejem.si 20. AVTO IN VZDRŽEVANJE 12. MOTO BOOM 10. GOSPODARSKA VOZILA 1. LOGISTIKA CELJSKI SEJEMpoznavalce in ljubitelje 32 Ventil 23 /2017/ 1 Določitev izkoristkov črpalk in hidravličnih motorjev rvin T N ranc Izvleček: Izgube, prisotne pri pretvorbi energij v hidravličnih sestavinah, pomembno vplivajo na izkoristke posameznih hidravličnih sestavin in tudi na izkoristek celotnih hidravličnih sistemov. Poznamo tri vrste izko- ristkov: skupni, volumetrični in mehansko-hidravlični izkoristek. Obravnavani so za črpalke (Č) in hidravlične motorje (HM) s področja pogonsko-krmilne hidravlike (PKH). V članku so predstavljene defi nicije posameznih izkoristkov in postopki za njihovo določitev. Izkoristki podajajo pomembne informacije o učinkovitosti de- lovanja hidravličnih sestavin in nadalje celotnega hidravličnega sistema. Ključne besede: pogonsko-krmilna hidravlika (PKH), črpalka, hidravlični motor, skupni izkoristek, volumetrični izkoristek, mehansko-hidravlični izkoristek IZKORISTKI V HIDRAVLIKI ■ 1 Uvod V članku predstavljamo defi nicije za izkoristke ter po- stopke za nihovo določitev in sicer za tiste, s katerimi imamo opravka v pogonsko-krmilni hidravliki (PKH). V nadaljevanju tega prispevka bomo poleg kratice PKH uporabljali skrajšani izraz hidravlika. Črpalke (Č) in hi- dravlični motorji (HM) so hidravlične sestavine, katerih funkcija je pretvorba energije iz ene vrste v drugo vr- sto, ali energije v mehansko delo, oz. obratno. Črpalka pretvarja mehansko delo v hidravlično energijo, oziroma najpogosteje pretvarja električno energijo ali energijo motorja z notranjim zgorevanjem v hidravlično energijo. Ta je skoraj v celoti tlačna. Hidravlični motorji tlačno hi- dravlično energijo pretvarjajo v mehansko delo (slika 1). Merilo za učinkovitost pretvorbe je izkoristek, ki pred- stavlja razmerje med vhodno in izhodno energijo ozi- roma delom. Tako skupni, kakor volumetrični ter me- hansko-hidravlični izkoristek so defi nirani z razmerjem določenih fi zikalnih veličin. Pri izračunu skupnega izko- ristka je pomembno razmerje med izstopno in vstopno močjo P. Pri volumetričnem izkoristku je pomembno razmerje izstopnega in vstopnega prostorninskega toka Q. Mehansko-hidravlični izkoristek določimo iz razmer- ja izstopnega in vstopnega momenta M. Podatek o iz- koristkih predstavlja eno izmed najpomembnejših in- formacij o učinkovitosti delovanja določene hidravlične sestavine. Še posebno pomembno je to za črpalke in Ervin Strmčnik, mag. inž. str., mag. posl. ved, doc. dr. Franc Majdič, oba Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo, Laboratorij za fl uidno tehniko (LFT). hidravlične motorje. V nadaljnjem besedilu sta upora- bljeni dve kratici; to sta črpalka (Č) in hidravlični motor (HM). Članek ima šest poglavij. Uvodu sledijo osnove o izgubah v hidravličnih sistemih. V tretjem poglavju je podana defi nicija za skupni izkoristek in postopek za njegovo določitev pri Č in HM. Četrto poglavje je namenjeno obravnavi volumetričnega izkoristka, med- tem ko je v petem poglavju predstavljen postopek za določitev mehansko-hidravličnega izkoristka. V šestem poglavju je zaključek. Sledi priloga in seznam upora- bljenih virov. ■ 2 Izgube v hidravličnih sistemih Pri hidravličnih sestavinah vedno nastopajo izgube (sli- ka 2), ki pomembno vplivajo na delovanje posameznih sestavin in nato na delovanje celotnega hidravličnega sistema. Izgube delimo na dva dela: mehansko-hidra- vlične in volumetrične izgube, kar prikazuje pregledni- ca 1. Mehansko-hidravlične izgube delimo na mehan- ske (trenje) in hidravlične (tlačne izgube pri toku skozi Slika 1. Pretvorba energij pri črpalkah in hidravličnih motorjih 33Ventil 23 /2017/ 1 IZKORISTKI V HIDRAVLIKI Slika 2. Vrste izgub v hidravličnih sistemih [3] Opomba k sliki 2: povzeta je po viru [3], a ne odraža razmerij izgub za razmere, obravnavane v našem članku, še posebno glede izgub puščanja in kompresijskih izgub. Izstopno hidravlično moč iz Č izračunamo z enačbo (2). 𝜼𝜼𝒔𝒔, Č = 𝑷𝑷𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č 𝑷𝑷𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č (1) 𝑷𝑷𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č = 𝑸𝑸𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č ∙ 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č (2) 𝑷𝑷𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č = 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č ∙𝑴𝑴Č (3) 𝜼𝜼𝒔𝒔, Č = 𝑸𝑸𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č ∙ 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č ∙𝑴𝑴Č (4) 𝜼𝜼𝒔𝒔, Č = 𝜼𝜼𝒗𝒗, Č ∙ 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, Č (5) 𝜼𝜼𝒔𝒔, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑷𝑷𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 𝑷𝑷𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (6) 𝑷𝑷𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙𝑴𝑴𝑯𝑯𝑯𝑯 (7) 𝑷𝑷𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑸𝑸𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 − 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (8) 𝜼𝜼𝒔𝒔, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙𝑴𝑴𝑯𝑯𝑯𝑯 𝑸𝑸𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 − 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (9) 𝜼𝜼𝒔𝒔, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝜼𝜼𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (10) (2) Vstopno moč v Č izračunamo z enačbo (3). 𝜼𝜼𝒔𝒔, Č = 𝑷𝑷𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č 𝑷𝑷𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č (1) 𝑷𝑷𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č = 𝑸𝑸𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č ∙ 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č (2) 𝑷𝑷𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č = 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č ∙𝑴𝑴Č (3) 𝜼𝜼𝒔𝒔, Č = 𝑸𝑸𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č ∙ 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č ∙𝑴𝑴Č (4) 𝜼𝜼𝒔𝒔, Č = 𝜼𝜼𝒗𝒗, Č ∙ 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, Č (5) 𝜼𝜼𝒔𝒔, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑷𝑷𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 𝑷𝑷𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (6) 𝑷𝑷𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙𝑴𝑴𝑯𝑯𝑯𝑯 (7) 𝑷𝑷𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑸𝑸𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 − 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (8) 𝜼𝜼𝒔𝒔, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙𝑴𝑴𝑯𝑯𝑯𝑯 𝑸𝑸𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 − 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (9) 𝜼𝜼𝒔𝒔, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝜼𝜼𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (10) (3) Z ureditvijo enačb (1), (2) in (3) lahko skupni izkoristek črpalke izračunamo s prostorninskim tokom na izstopni strani Č, razliko izstopnega in vstopnega tlaka Č, vrtilno hitrostjo gredi in momentom na gredi Č (enačba (4)). 𝜼𝜼𝒔𝒔, Č = 𝑷𝑷𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č 𝑷𝑷𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č (1) 𝑷𝑷𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č = 𝑸𝑸𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č ∙ 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č (2) 𝑷𝑷𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č = 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č ∙𝑴𝑴Č (3) 𝜼𝜼𝒔𝒔, Č = 𝑸𝑸𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č ∙ 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č ∙𝑴𝑴Č (4) 𝜼𝜼𝒔𝒔, Č = 𝜼𝜼𝒗𝒗, Č ∙ 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, Č (5) 𝜼𝜼𝒔𝒔, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑷𝑷𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 𝑷𝑷𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (6) 𝑷𝑷𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙𝑴𝑴𝑯𝑯𝑯𝑯 (7) 𝑷𝑷𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑸𝑸𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 − 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (8) 𝜼𝜼𝒔𝒔, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙𝑴𝑴𝑯𝑯𝑯𝑯 𝑸𝑸𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 − 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (9) 𝜼𝜼𝒔𝒔, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝜼𝜼𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (10) (4) Skupni izkoristek Č je zmnožek volumetričnega in me- hansko-hidravličnega izkoristka Č, kar je prikazano v enačbi (5). V tej enačbi veličina MČ pomeni moment, ki je potreben za pogon Č, torej moment na vstopni gredi Č. 𝜼𝜼𝒔𝒔, Č = 𝑷𝑷𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č 𝑷𝑷𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č (1) 𝑷𝑷𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č = 𝑸𝑸𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č ∙ 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č (2) 𝑷𝑷𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č = 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č ∙𝑴𝑴Č (3) 𝜼𝜼𝒔𝒔, Č = 𝑸𝑸𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č ∙ 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č ∙𝑴𝑴Č (4) 𝜼𝜼𝒔𝒔, Č = 𝜼𝜼𝒗𝒗, Č ∙ 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, Č (5) 𝜼𝜼𝒔𝒔, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑷𝑷𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 𝑷𝑷𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (6) 𝑷𝑷𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙𝑴𝑴𝑯𝑯𝑯𝑯 (7) 𝑷𝑷𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑸𝑸𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 − 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (8) 𝜼𝜼𝒔𝒔, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙𝑴𝑴𝑯𝑯𝑯𝑯 𝑸𝑸𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 − 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (9) 𝜼𝜼𝒔𝒔, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝜼𝜼𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (10) (5) ■ 3.2 Skupni izkoristek hidravličnega motorja Skupni izkoristek hidravličnega motorja predstavlja razmerje med izstopno (dobljeno) mehansko močjo in vstopno (vloženo) hidravlično močjo (slika 4), kar je pri- kazano v enačbi (6). 𝜼𝜼𝒔𝒔, Č = 𝑷𝑷𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č 𝑷𝑷𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č (1) 𝑷𝑷𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č = 𝑸𝑸𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č ∙ 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č (2) 𝑷𝑷𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č = 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č ∙𝑴𝑴Č (3) 𝜼𝜼𝒔𝒔, Č = 𝑸𝑸𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č ∙ 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č ∙𝑴𝑴Č (4) 𝜼𝜼𝒔𝒔, Č = 𝜼𝜼𝒗𝒗, Č ∙ 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, Č (5) 𝜼𝜼𝒔𝒔, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑷𝑷𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 𝑷𝑷𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (6) 𝑷𝑷𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙𝑴𝑴𝑯𝑯𝑯𝑯 (7) 𝑷𝑷𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑸𝑸𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 − 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (8) 𝜼𝜼𝒔𝒔, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙𝑴𝑴𝑯𝑯𝑯𝑯 𝑸𝑸𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 − 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (9) 𝜼𝜼𝒔𝒔, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝜼𝜼𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (10) (6) posamezno hidravlično sestavino), medtem ko med volumetrične izgube uvrščamo kompresijske izgube ter izgube zaradi puščanja, in sicer notranjega, saj zunanje- ga puščanja ne sme biti. ■ 3 Določitev skupnega izkoristka Skupni izkoristek je določen z razmerjem izstopne in vstopne moči Č oz. HM. Razliko med obema predsta- vljajo izgube. Skupni izkoristek je najpomembnejši po- datek o učinkovitosti delovanja hidravlične sestavine. Slika 3. Bilanca moči pri določanju skupnega izkoristka črpalke 𝜼𝜼𝒔𝒔, Č = 𝑷𝑷𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č 𝑷𝑷𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č (1) 𝑷𝑷𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č = 𝑸𝑸𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č ∙ 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č (2) 𝑷𝑷𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č ∙𝑴𝑴Č (3) 𝜼𝜼𝒔𝒔, Č = 𝑸𝑸𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č ∙ 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č ∙𝑴𝑴Č (4) 𝜼𝜼𝒔𝒔, Č = 𝜼𝜼𝒗𝒗, Č ∙ 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, Č (5) 𝜼𝜼𝒔𝒔, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑷𝑷𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 𝑷𝑷𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (6) 𝑷𝑷𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙𝑴𝑴𝑯𝑯𝑯𝑯 (7) 𝑷𝑷𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑸𝑸𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 − 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (8) 𝜼𝜼𝒔𝒔, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙𝑴𝑴𝑯𝑯𝑯𝑯 𝑸𝑸𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 − 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (9) 𝜼𝜼𝒔𝒔, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝜼𝜼𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (10) (1) Preglednica 1. Izgube v hidravličnih sistemih [1] Mehansko-hidravlične izgube • zaradi viskoznega trenja v režah, • zaradi trenja zaradi turbulentnih tokov, • zaradi trenja zaradi razlike tlakov v sistemu, • zaradi trenja zaradi kontakta elementov z relativno hitrostjo. Volumetrične izgube • zunanje (ang. external volumetric losses), • notranje (ang. internal volumetric losses), • izgube zaradi stisljivosti (ang. losses due to compressibility), • izgube zaradi nepopolnega polnjenja (ang. losses due to incomplete filing). ■ 3.1 Skupni izkoristek črpalke Skupni izkoristek črpalke, ki ga izračunamo z enačbo (1), predstavlja razmerje med izstopno (dobljeno) hi- dravlično močjo in močjo na vstopni gredi črpalke, to je vloženo močjo (slika 3). 34 Ventil 23 /2017/ 1 IZKORISTKI V HIDRAVLIKI Slika 4. Bilanca moči pri določanju skupnega izkoristka hidravličnega motorja Izstopno moč izračunamo z enačbo (7). 𝜼𝜼𝒔𝒔, Č = 𝑷𝑷𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č 𝑷𝑷𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č (1) 𝑷𝑷𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č = 𝑸𝑸𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č ∙ 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č (2) 𝑷𝑷𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č = 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č ∙𝑴𝑴Č (3) 𝜼𝜼𝒔𝒔, Č = 𝑸𝑸𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č ∙ 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č ∙𝑴𝑴Č (4) 𝜼𝜼𝒔𝒔, Č = 𝜼𝜼𝒗𝒗, Č ∙ 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, Č (5) 𝜼𝜼𝒔𝒔, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑷𝑷𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 𝑷𝑷𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (6) 𝑷𝑷𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙𝑴𝑴𝑯𝑯𝑯𝑯 (7) 𝑷𝑷𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑸𝑸𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 − 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (8) 𝜼𝜼𝒔𝒔, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙𝑴𝑴𝑯𝑯𝑯𝑯 𝑸𝑸𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 − 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (9) 𝜼𝜼𝒔𝒔, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝜼𝜼𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (10) (7) V enačbi (7) veličina MHM pomeni moment, ki ga prido- bimo na izstopni gredi HM. Vstopno hidravlično moč izračunamo z enačbo (8). 𝜼𝜼𝒔𝒔, Č = 𝑷𝑷𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑷𝑷𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č (1) 𝑷𝑷𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č = 𝑸𝑸𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č ∙ 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č (2) 𝑷𝑷𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č = 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č ∙𝑴𝑴Č (3) 𝜼𝜼𝒔𝒔, Č = 𝑸𝑸𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č ∙ 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č ∙𝑴𝑴Č (4) 𝜼𝜼𝒔𝒔, Č = 𝜼𝜼𝒗𝒗, Č ∙ 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, Č (5) 𝜼𝜼𝒔𝒔, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑷𝑷𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 𝑷𝑷𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (6) 𝑷𝑷𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙𝑴𝑴𝑯𝑯𝑯𝑯 (7) 𝑷𝑷𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑸𝑸𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 − 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (8) 𝜼𝜼𝒔𝒔, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝟐𝟐 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙𝑴𝑴𝑯𝑯𝑯𝑯 𝑸𝑸𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 − 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (9) 𝜼𝜼𝒔𝒔, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝜼𝜼𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (10) (8) S preoblikovanjem enačb (6), (7) in (8) lahko skupni iz- koristek HM izračunamo z vrtilno hitrostjo na njegovi gredi, momentom na gredi HM, prostorninskim tokom na vstopni strani HM in razliko razlike vstopnega in iz- stopnega tlaka HM (enačba (9)). 𝜼𝜼𝒔𝒔, Č = 𝑷𝑷𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č 𝑷𝑷𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č (1) 𝑷𝑷𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č = 𝑸𝑸𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č ∙ 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č (2) 𝑷𝑷𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č = 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č ∙𝑴𝑴Č (3) 𝜼𝜼𝒔𝒔, Č = 𝑸𝑸𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č ∙ 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č ∙𝑴𝑴Č (4) 𝜼𝜼𝒔𝒔, Č = 𝜼𝜼𝒗𝒗, Č ∙ 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, Č (5) 𝜼𝜼𝒔𝒔, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑷𝑷𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 𝑷𝑷𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (6) 𝑷𝑷𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙𝑴𝑴𝑯𝑯𝑯𝑯 (7) 𝑷𝑷𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑸𝑸𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 − 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (8) 𝜼𝜼𝒔𝒔, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙𝑴𝑴𝑯𝑯𝑯𝑯 𝑸𝑸𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 − 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (9) 𝜼𝜼𝒔𝒔, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝜼𝜼𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (10) (9) Skupni izkoristek HM je zmnožek volumetričnega in mehansko-hidravličnega izkoristka hidravličnega mo- torja, kar je prikazano z enačbo (10). 𝜼𝜼𝒔𝒔, Č = 𝑷𝑷𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č 𝑷𝑷𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č (1) 𝑷𝑷𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č = 𝑸𝑸𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č ∙ 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č (2) 𝑷𝑷𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č = 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č ∙𝑴𝑴 (3) 𝜼𝜼𝒔𝒔, Č = 𝑸𝑸𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č ∙ 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č ∙𝑴𝑴Č (4) Č = 𝜼𝜼𝒗𝒗, Č ∙ 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, Č 5 𝜼𝜼𝒔𝒔, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑷𝑷𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 𝑷𝑷𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (6) 𝑷𝑷𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙𝑴𝑴𝑯𝑯𝑯𝑯 (7) 𝑷𝑷𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑸𝑸𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 − 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (8) 𝜼𝜼𝒔𝒔, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙𝑴𝑴𝑯𝑯𝑯𝑯 𝑸𝑸𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 − 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (9) 𝜼𝜼𝒔𝒔, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝜼𝜼𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (10) (10) Podatke o izkoristkih določene hidravlične sestavine navadno prikazujemo v školjčnem diagramu, ki prika- zuje odvisnost izkoristkov od odvrtilne hitrosti in tlač- ne razlike. Primer školjčnega diagrama je prikazan na sliki 5. Slika 5. Primer školjčnega diagrama poljubno izbrane hidravlične sestavine ■ 4 Določitev volumetričnega izkoristka Volumetrični izkoristek je odvisen od kompresijskih iz- gub in izgub zaradi puščanja. Kompresijske izgube so v praksi zanemarljivo majhne za dimenzioniranje črpalk (Č) in hidravličnih motorjev (HM) oziroma za določanje njihovih izkoristkov. Puščanje je odvisno od geometrije reže, razlike tlakov, vrtilne hitrostji, iztisnine in visko- znosti. Delež volumetričnih izgub se izrazito povečuje z večanjem delovnega tlaka oziroma razlike tlakov med vstopno in izstopno stranjo Č ali HM, prav tako pa tudi ostalih sestavin. Pomembna fi zikalna veličina pri dolo- čanju volumetričnega izkoristka je prostorninski tok. Volumetrični izkoristek Č in HM je določen z razmerjem med teoretičnim in „delovnim“ prostorninskim tokom, ki izstopa iz črpalke (Qizst,Č). Pri HM je „delovni“ prostor- ninski tok tisti, ki vstopa vanj (Qvst,HM). V delovni prostor- ninski tok (Qizst,Č) ne štejemo toka notranjega puščanja (notranje lekaže (QL), ki lahko izteka tudi navzven po „lekažnem“ vodu. Ta QL zelo pogosto nastopa tudi pri HM in ga ne upoštevamo v Qizst,HM. Teoretični prostor- ninski tok je produkt iztisnine q obravnavane sestavine (Č ali HM) in njenih vrtljajev. Iztisnino tu obravnavamo kot teoretično- geometrično veličino, v kateri ne upo- števamo mikro- in nano mejnih plasti kapljevine plo- skev z relativno hitrostjo. Volumni teh mejnih plasti so namreč, vsaj za prakso, zanemarljivo majhni. ■ 4.1 Volumetrični izkoristek črpalke Volumetrični izkoristek črpalke izračunamo z enačbo (11) kot razmerje med izstopnim in teoretičnim pro- storninskim tokom (slika 6). 𝜼𝜼𝒗𝒗, Č = 𝑸𝑸𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č (11) 𝜼𝜼𝒗𝒗, Č = 𝑸𝑸𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č 𝒏𝒏Č ∙ 𝒒𝒒Č (12) 𝑸𝑸𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, 𝑯𝑯𝑯𝑯 𝜼𝜼𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (13) 𝜼𝜼𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, 𝑯𝑯𝑯𝑯 𝑸𝑸𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (14) 𝜼𝜼𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝒏𝒏𝐇𝐇𝐇𝐇 ∙ 𝒒𝒒𝐇𝐇𝐇𝐇 𝑸𝑸𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (15) 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, Č = 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č 𝑴𝑴Č (16) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) ∙ 𝒒𝒒Č 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 (17) 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, Č = (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) ∙ 𝒒𝒒Č 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙𝑴𝑴Č (18) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = (𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 − 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯) ∙ 𝒒𝒒𝑯𝑯𝑯𝑯 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 (19) 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑴𝑴𝑯𝑯𝑯𝑯 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (20) (11) Slika 6. Določitev volumetričnega izkoristka črpalke Pri sliki 6 je treba opomniti, da je prostorninski tok Qvst,Č nekoliko manjši od prostorninskega toka, ki dejansko vstopa v vtočne odprtine znotraj Č. Razlog je v tem, da nekaj toka znotraj Č prehaja s tlačne (izstopne) strani direktno na vtočno (sesalno). Ker je teoretični prostorninski tok Č enak zmnožku vr- tilne hitrosti gredi Č in iztisnine Č, lahko volumetrični izkoristek izračunamo z enačbo (12). 𝜼𝜼𝒗𝒗, Č = 𝑸𝑸𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č (11) 𝜼𝜼𝒗𝒗, Č = 𝑸𝑸𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č 𝒏𝒏Č ∙ 𝒒𝒒Č (12) 𝑸𝑸𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, 𝑯𝑯𝑯𝑯 𝜼𝜼𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (13) 𝜼𝜼𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, 𝑯𝑯𝑯𝑯 𝑸𝑸𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (14) 𝜼𝜼𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝒏𝒏𝐇𝐇𝐇𝐇 ∙ 𝒒𝒒𝐇𝐇𝐇𝐇 𝑸𝑸𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (15) 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, Č = 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č 𝑴𝑴Č (16) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) ∙ 𝒒𝒒Č 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 (17) 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, Č = (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) ∙ 𝒒𝒒Č 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙𝑴𝑴Č (18) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = (𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 − 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯) ∙ 𝒒𝒒𝑯𝑯𝑯𝑯 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 (19) 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑴𝑴𝑯𝑯𝑯𝑯 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (20) (12) 35Ventil 23 /2017/ 1 IZKORISTKI V HIDRAVLIKI ■ 4.2 Volumetrični izkoristek hidravličnega motorja (HM) Za želeno delovanje HM moramo, zaradi volumetričnih izgub, dobavljati na njegovi vstopni strani večji prostor- ninski tok, kot je njegov teoretični tok (slika 7). Velja enačba (13). 𝜼𝜼𝒗𝒗, Č = 𝑸𝑸𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č (11) 𝜼𝜼𝒗𝒗, Č = 𝑸𝑸𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č 𝒏𝒏Č ∙ 𝒒𝒒Č (12) 𝑸𝑸𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, 𝑯𝑯𝑯𝑯 𝜼𝜼𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (13) 𝜼𝜼𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, 𝑯𝑯𝑯𝑯 𝑸𝑸𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (14) 𝜼𝜼𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝒏𝒏𝐇𝐇𝐇𝐇 ∙ 𝒒𝒒𝐇𝐇𝐇𝐇 𝑸𝑸𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (15) 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, Č = 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č 𝑴𝑴Č (16) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) ∙ 𝒒𝒒Č 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 (17) 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, Č = (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) ∙ 𝒒𝒒Č 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙𝑴𝑴Č (18) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = (𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 − 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯) ∙ 𝒒𝒒𝑯𝑯𝑯𝑯 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 (19) 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑴𝑴𝑯𝑯𝑯𝑯 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (20) (13) Slika 7. Določitev volumetričnega izkoristka hidravličnega motorja V enačbi (13) in sliki 7 moramo upoštevati, da je Qvst,HM dejanski prostorninski tok na vstopni strani v HM in sicer v njegovo ohišje. Če ima HM priključen zunanji lekažni vod (cev), odteka večina „izgubljenega“ toka po tem vodu, če je pa HM s tako imenovano notranjo le- kažo (brez zunanje QL cevi), pa je Qizst,HM povečan za tok notranjih izgub in je torej enak vstopnemu toku. Zato se v enačbah za volumetrični izkoristek HM izogibamo veličini Qizst,HM. S preoblikovanjem enačbe (13) lahko volumetrični izko- ristek hidravličnega motorja izračunamo z enačbo (14). 𝜼𝜼𝒗𝒗, Č = 𝑸𝑸𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č (11) 𝜼𝜼𝒗𝒗, Č = 𝑸𝑸𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č 𝒏𝒏Č ∙ 𝒒𝒒Č (12) 𝑸𝑸𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, 𝑯𝑯𝑯𝑯 𝜼𝜼𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (13) 𝜼𝜼𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, 𝑯𝑯𝑯𝑯 𝑸𝑸𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (14) 𝜼𝜼𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝒏𝒏𝐇𝐇𝐇𝐇 ∙ 𝒒𝒒𝐇𝐇𝐇𝐇 𝑸𝑸𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (15) 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, Č = 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č 𝑴𝑴Č (16) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) ∙ 𝒒𝒒Č 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 (17) 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, Č = (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) ∙ 𝒒𝒒Č 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙𝑴𝑴Č (18) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = (𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 − 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯) ∙ 𝒒𝒒𝑯𝑯𝑯𝑯 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 (19) 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑴𝑴𝑯𝑯𝑯𝑯 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (20) (14) Teoretični prostorninski tok je enak zmnožku vrtilne hi- trosti gredi HM in iztisnine HM, zato lahko za izračun volumetričnega izkoristka uporabimo enačbo (15). 𝜼𝜼𝒗𝒗, Č = 𝑸𝑸𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č (11) 𝜼𝜼𝒗𝒗, Č = 𝑸𝑸𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č 𝒏𝒏Č ∙ 𝒒𝒒Č (12) 𝑸𝑸𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, 𝑯𝑯𝑯𝑯 𝜼𝜼𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (13) 𝜼𝜼𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, 𝑯𝑯𝑯𝑯 𝑸𝑸𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (14) 𝜼𝜼𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝒏𝒏𝐇𝐇𝐇𝐇 ∙ 𝒒𝒒𝐇𝐇𝐇𝐇 𝑸𝑸𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (15) 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, Č = 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č 𝑴𝑴Č (16) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) ∙ 𝒒𝒒Č 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 (17) 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, Č = (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) ∙ 𝒒𝒒Č 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙𝑴𝑴Č (18) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = (𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 − 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯) ∙ 𝒒𝒒𝑯𝑯𝑯𝑯 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 (19) 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑴𝑴𝑯𝑯𝑯𝑯 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (20) (15) ■ 5 Določitev mehansko-hidravličnega izkoristka Mehansko-hidravlični izkoristek je povezan z mehan- skimi izgubami zaradi trenja in hidravličnimi pretoč- nimi izgubami. Pri izračunu mehansko-hidravličnega izkoristka Č ali HM upoštevamo razmerje med teore- tičnim in dejanskim momentom na gredi obravnava- ne sestavine. Pri Č mora biti dejanski moment na njeni pogonski gredi večji od teoretičnega, pri HM pa je raz- položljivi moment na njegovi izstopni gredi manjši od teoretičnega. ■ 5.1 Mehansko-hidravlični izkoristek črpalke Mehansko-hidravlični izkoristek Č je definiran z razmer- jem med teoretičnim in dejanskim momentom (MČ), ki jo poganja. To prikazuje slika 8 in enačba (16). Slika 8. Določitev mehansko-hidravličnega izkoristka črpalke 𝜼𝜼𝒗𝒗, Č = 𝑸𝑸𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č (11) 𝜼𝜼𝒗𝒗, Č = 𝑸𝑸𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č 𝒏𝒏Č ∙ 𝒒𝒒Č (12) 𝑸𝑸𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, 𝑯𝑯𝑯𝑯 𝜼𝜼𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (13) 𝜼𝜼𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, 𝑯𝑯𝑯𝑯 𝑸𝑸𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (14) 𝜼𝜼𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝒏𝒏𝐇𝐇𝐇𝐇 ∙ 𝒒𝒒𝐇𝐇𝐇𝐇 𝑸𝑸𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (15) 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, Č = 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č 𝑴𝑴Č (16) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) ∙ 𝒒𝒒Č 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 (17) 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, Č = (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) ∙ 𝒒𝒒Č 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙𝑴𝑴Č (18) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = (𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 − 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯) ∙ 𝒒𝒒𝑯𝑯𝑯𝑯 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 (19) 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑴𝑴𝑯𝑯𝑯𝑯 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (20) (16) Teoretični moment, ki ga lahko ustvari Č (Mteor,Č), je po- dan z enačbo (17). V praksi nas sicer Mteor,Č praviloma ne zanima, pač pa ustvarjena moč črpalke. Ta se odraža v prostorninskem toku in tlaku (dopustnem najvišjem tla- ku). Izpeljava izraza za izračun teoretičnega momenta je predstavljena v prilogi na koncu članka. 𝜼𝜼𝒗𝒗, Č = 𝑸𝑸𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č (11) 𝜼𝜼𝒗𝒗, Č = 𝑸𝑸𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č 𝒏𝒏Č ∙ 𝒒𝒒Č (12) 𝑸𝑸𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, 𝑯𝑯𝑯𝑯 𝜼𝜼𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (13) 𝜼𝜼𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, 𝑯𝑯𝑯𝑯 𝑸𝑸𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (14) 𝜼𝜼𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝒏𝒏𝐇𝐇𝐇𝐇 ∙ 𝒒𝒒𝐇𝐇𝐇𝐇 𝑸𝑸𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (15) 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, Č = 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č 𝑴𝑴Č (16) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) ∙ 𝒒𝒒Č 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 (17) 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, Č = (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) ∙ 𝒒𝒒Č 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙𝑴𝑴Č (18) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = (𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 − 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯) ∙ 𝒒𝒒𝑯𝑯𝑯𝑯 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 (19) 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑴𝑴𝑯𝑯𝑯𝑯 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (20) (17) S preoblikovanjem enačb (16) in (17) dobimo enačbo za izračun mehansko-hidravličnega izkoristka črpalke (enačba (18)). 𝜼𝜼𝒗𝒗, Č = 𝑸𝑸𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č (11) 𝜼𝜼𝒗𝒗, Č = 𝑸𝑸𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č 𝒏𝒏Č ∙ 𝒒𝒒Č (12) 𝑸𝑸𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, 𝑯𝑯𝑯𝑯 𝜼𝜼𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (13) 𝜼𝜼𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, 𝑯𝑯𝑯𝑯 𝑸𝑸𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (14) 𝜼𝜼𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝒏𝒏𝐇𝐇𝐇𝐇 ∙ 𝒒𝒒𝐇𝐇𝐇𝐇 𝑸𝑸𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (15) 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, Č = 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č 𝑴𝑴Č (16) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) ∙ 𝒒𝒒Č 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 (17) 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, Č = (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) ∙ 𝒒𝒒Č 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙𝑴𝑴Č 8 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = (𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 − 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯) ∙ 𝒒𝒒𝑯𝑯𝑯𝑯 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 (19) 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑴𝑴𝑯𝑯𝑯𝑯 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (20) (18) ■ 5.2 Mehansko-hidravlični izkoristek hidravličnega motorja (HM) Teoretični moment, ki ga iz vstopnih veličin vanj ustvari HM, je podan v enačbi (19). 𝜼𝜼𝒗𝒗, Č = 𝑸𝑸𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č (11) 𝜼𝜼𝒗𝒗, Č = 𝑸𝑸𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č 𝒏𝒏Č ∙ 𝒒𝒒Č (12) 𝑸𝑸𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, 𝑯𝑯𝑯𝑯 𝜼𝜼𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (13) 𝜼𝜼𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, 𝑯𝑯𝑯𝑯 𝑸𝑸𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (14) 𝜼𝜼𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 𝒏𝒏𝐇𝐇𝐇𝐇 ∙ 𝒒𝒒𝐇𝐇𝐇𝐇 𝑸𝑸𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (15) 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, Č = 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č 𝑴𝑴Č ( 6) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) ∙ 𝒒𝒒Č 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 (17) 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, Č = (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) ∙ 𝒒𝒒Č 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙𝑴𝑴Č (18) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = (𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 − 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯) ∙ 𝒒𝒒𝑯𝑯𝑯𝑯 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 (19) 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑴𝑴𝑯𝑯𝑯𝑯 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (20) (19) Vsa hidravlična energija se ne prenese na odgonsko gred hidravličnega motorja, ampak je zmanjšana zaradi mehansko-hidravličnih izgub. Razmere glede momen- tov prikazuje slika 9, razmerja pa enačba (20). Slika 9. Prikaz momentov hidravličnega motorja 36 Ventil 23 /2017/ 1 IZKORISTKI V HIDRAVLIKI 𝜼𝜼𝒗𝒗, Č = 𝑸𝑸𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č (11) 𝜼𝜼𝒗𝒗, Č = 𝑸𝑸𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č 𝒏𝒏Č ∙ 𝒒𝒒Č (12) 𝑸𝑸𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, 𝑯𝑯𝑯𝑯 𝜼𝜼𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (13) 𝜼𝜼𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, 𝑯𝑯𝑯𝑯 𝑸𝑸𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (14) 𝜼𝜼𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝒏𝒏𝐇𝐇𝐇𝐇 ∙ 𝒒𝒒𝐇𝐇𝐇𝐇 𝑸𝑸𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (15) 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, Č = 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č 𝑴𝑴Č (16) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) ∙ 𝒒𝒒Č 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 (17) 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, Č = (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) ∙ 𝒒𝒒Č 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙𝑴𝑴Č (18) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = (𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 − 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯) ∙ 𝒒𝒒𝑯𝑯𝑯𝑯 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 (19) 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑴𝑴𝑯𝑯𝑯𝑯 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, 𝑯𝑯𝑯𝑯 (20) (20) Z upoštevanjem enačb (19) in (20) je mehansko-hidra- vlični izkoristek HM mogoče izračunati z enačbo (21). 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑴𝑴𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝟐𝟐𝟐𝟐 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 − 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝒒𝒒𝑯𝑯𝑯𝑯 (21) 𝑷𝑷𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) (22) 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝒒𝒒Č ∙ 𝒏𝒏Č (23) 𝝎𝝎Č = 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č (24) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝑷𝑷𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č 𝝎𝝎Č (25) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č (26) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝒒𝒒Č ∙ 𝒏𝒏Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č (27) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝒒𝒒Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 (28) 1000 nq Q vČČČČ η⋅⋅ = (1) Čs ČČ M 600 Qp P η⋅ ⋅ = oziroma Čs ČVV M 600 Qp P η⋅ ⋅ = (2) ČmhČvČs ηηη ⋅= (3) Č Čmh 3 ČČČ M P600 10nqp P = η⋅ ⋅⋅⋅ = − oziroma Čmh 3 ČČVV M 600 10nqp P η⋅ ⋅⋅⋅ = − (4) 60 10n2 M 60 10n2 102 qp P 3 Č Č 3 Č Čmh ČČ M −− ⋅⋅π⋅ ⋅= ⋅⋅π⋅ ⋅ η⋅⋅π⋅ ⋅ = (21) ■ 6 Zaključek Na delovanje hidravličnih sestavin imajo zelo velik vpliv izgube, ki jih razdelimo v dve skupini. Prvo skupino predstavljajo volumetrične izgube, drugo pa mehan- sko-hidravlične izgube. Obe vrsti izgub pomembno vplivata na izkoristek posameznih hidravličnih sesta- vin in na njihovo delovanje. V članku so predstavljene definicije izkoristkov črpalk (Č) in hidravličnih motorjev (HM) ter postopki za določitev izkoristkov. Predstavlje- ne so tri vrste izkoristkov, ki so prisotni v hidravliki. To so volumetrični, mehansko-hidravlični in skupni izkori- stek, ki je produkt obeh. ■ Priloga V prilogi je podana izpeljava za izračun teoretičnega momenta, ki ga lahko ustvari črpalka (Č). Upoštevane so splošno znane enačbe oz. definicije za hidravlično moč, prostorninski tok in krožno frekvenco (kotno hi- trost) gredi črpalke. Teoretična moč Č je podana s pro- duktom teoretičnega prostorninskega toka in razlike tlakov med vstopno in izstopno stranjo znotraj Č, kar podaja enačba (22). 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑴𝑴𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝟐𝟐𝟐𝟐 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 − 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝒒𝒒𝑯𝑯𝑯𝑯 (21) 𝑷𝑷𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) (22) 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝒒𝒒Č ∙ 𝒏𝒏Č (23) 𝝎𝝎Č = 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č (24) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝑷𝑷𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č 𝝎𝝎Č (25) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č (26) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝒒𝒒Č ∙ 𝒏𝒏Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č (27) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝒒𝒒Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 (28) 1000 nq Q vČČČČ η⋅⋅ = (1) Čs ČČ M 600 Qp P η⋅ ⋅ = oziroma Čs ČVV M 600 Qp P η⋅ ⋅ = (2) ČmhČvČs ηηη ⋅= (3) Č Čmh 3 ČČČ M P600 10nqp P = η⋅ ⋅⋅⋅ = − oziroma Čmh 3 ČČVV M 600 10nqp P η⋅ ⋅⋅⋅ = − (4) 60 10n2 M 60 10n2 102 qp P 3 Č Č 3 Č Čmh ČČ M −− ⋅⋅π⋅ ⋅= ⋅⋅π⋅ ⋅ η⋅⋅π⋅ ⋅ = (22) Prostorninski tok je zmnožek iztisnine in vrtilne hitrosti gredi črpalke; enačba 23). 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑴𝑴𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝟐𝟐𝟐𝟐 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 − 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝒒𝒒𝑯𝑯𝑯𝑯 (21) 𝑷𝑷𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) (22) 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝒒𝒒Č ∙ 𝒏𝒏Č (23) 𝝎𝝎Č = 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č (24) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝑷𝑷𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č 𝝎𝝎Č (25) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č (26) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝒒𝒒Č ∙ 𝒏𝒏Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č (27) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝒒𝒒Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 (28) 1000 nq vČČČ Č η⋅⋅ = (1) Čs ČČ 600 p P η⋅ ⋅ = oziro a Čs ČVV 600 p P η⋅ ⋅ = (2) ČmhČvČs ηηη ⋅= (3) Č Čmh 3 ČČČ P 600 10nqp P = η⋅ ⋅⋅⋅ = − oziro a Čmh 3 ČČVV M 600 10nqp P η⋅ ⋅⋅⋅ = − (4) 60 10n2 60 10n2 102 qp P 3 Č Č 3 Č Čmh ČČ −− ⋅⋅π⋅ ⋅= ⋅⋅π⋅ ⋅ η⋅⋅π⋅ ⋅ = (23) Krožna frekvenca (kotna hitrost) je definirana z enač- bo (24): 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑴𝑴𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝟐𝟐𝟐𝟐 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 − 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝒒𝒒𝑯𝑯𝑯𝑯 (21) 𝑷𝑷𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) (22) 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝒒𝒒Č ∙ 𝒏𝒏Č (23) 𝝎𝝎Č = 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č (24) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝑷𝑷𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č 𝝎𝝎Č (25) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č (26) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝒒𝒒Č ∙ 𝒏𝒏Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č (27) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝒒𝒒Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 (28) 1000 nq Q vČČČČ η⋅⋅ = (1) Čs ČČ M 600 Qp P η⋅ ⋅ = oziroma Čs ČVV M 600 Qp P η⋅ ⋅ = (2) ČmhČvČs ηηη ⋅= (3) Č Čmh 3 ČČČ M P600 10nqp P = η⋅ ⋅⋅⋅ = − oziroma Čmh 3 ČČVV M 600 10nqp P η⋅ ⋅⋅⋅ = − (4) 60 10n2 M 60 10n2 102 qp P 3 Č Č 3 Č Čmh ČČ M −− ⋅⋅π⋅ ⋅= ⋅⋅π⋅ ⋅ η⋅⋅π⋅ ⋅ = (24) Če upoštevamo enačbo (25) za izračun teoretičnega momenta Č 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑴𝑴𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝟐𝟐𝟐𝟐 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 − 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝒒𝒒𝑯𝑯𝑯𝑯 (21) 𝑷𝑷𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) (22) 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝒒𝒒Č ∙ 𝒏𝒏Č (23) 𝝎𝝎Č = 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č (24) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝑷𝑷𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č 𝝎𝝎Č (25) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č (26) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, = 𝒒𝒒Č ∙ 𝒏𝒏Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č (27) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, = 𝒒𝒒Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 (28) 1000 nq Q vČČČČ η⋅⋅ = (1) Čs ČČ M 600 Qp P η⋅ ⋅ = oziroma Čs ČVV M 600 Qp P η⋅ ⋅ = (2) ČmhČvČs ηηη ⋅= (3) Č Čmh 3 ČČČ M P600 10nqp P = η⋅ ⋅⋅⋅ = − oziroma Čmh 3 ČČVV M 600 10nqp P η⋅ ⋅⋅⋅ = − (4) 60 10n2 M 60 10n2 102 qp P 3 Č Č 3 Č Čmh ČČ M −− ⋅⋅π⋅ ⋅= ⋅⋅π⋅ ⋅ η⋅⋅π⋅ ⋅ = (25) in enačbi (22) ter (24), dobimo po ureditvi enačbo (26). 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, 𝑯𝑯𝑯𝑯 𝑴𝑴𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝟐𝟐𝟐𝟐 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝒒𝒒𝑯𝑯𝑯𝑯 ( ) 𝑷𝑷𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) ( ) 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č 𝒒𝒒Č ∙ 𝒏𝒏Č ( ) 𝝎𝝎Č 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č ( ) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č 𝑷𝑷𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č 𝝎𝝎Č ( ) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č ( ) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č 𝒒𝒒Č ∙ 𝒏𝒏Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č ( ) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č 𝒒𝒒Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ( ) v Č ⋅⋅ ( ) s⋅ ⋅ zir a s⋅ ⋅ ( ) hvs ⋅ ( ) h 3 ⋅ ⋅⋅⋅ − zir a h 3 ⋅ ⋅⋅⋅ − ( ) 33 h −− ⋅⋅⋅ ⋅ ⋅⋅⋅ ⋅ ⋅⋅⋅ ⋅ (26) Upoštevamo še enačbo (23) in nato lahko teoretični moment Č zapišemo kot enačbo (27). 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑴𝑴𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝟐𝟐𝟐𝟐 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 − 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝒒𝒒𝑯𝑯𝑯𝑯 (21) 𝑷𝑷𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) (22) 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝒒𝒒Č ∙ 𝒏𝒏Č (23) 𝝎𝝎Č = 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č (24) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝑷𝑷𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č 𝝎𝝎Č (25) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č (26) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝒒𝒒Č ∙ 𝒏𝒏Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č (27) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝒒𝒒Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 (28) 1000 nq Q vČČČČ η⋅⋅ = (1) Čs ČČ M 600 Qp P η⋅ ⋅ = oziroma Čs ČVV M 600 Qp P η⋅ ⋅ = (2) ČmhČvČs ηηη ⋅= (3) Č Čmh 3 ČČČ M P600 10nqp P = η⋅ ⋅⋅⋅ = − oziroma Čmh 3 ČČVV M 600 10nqp P η⋅ ⋅⋅⋅ = − (4) 60 10n2 M 60 10n2 102 qp P 3 Č Č 3 Č Čmh ČČ M −− ⋅⋅π⋅ ⋅= ⋅⋅π⋅ ⋅ η⋅⋅π⋅ ⋅ = (27) Po ureditvi enačbe (27) dobimo končno enačbo za izra- čun teoretičnega momenta Č; enačba(28). 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑴𝑴𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝟐𝟐𝟐𝟐 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 − 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝒒𝒒𝑯𝑯𝑯𝑯 (21) 𝑷𝑷𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) (22) 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝒒𝒒Č ∙ 𝒏𝒏Č (23) 𝝎𝝎Č = 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č (24) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝑷𝑷𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č 𝝎𝝎Č (25) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č (26) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝒒𝒒Č ∙ 𝒏𝒏Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č (27) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝒒𝒒Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 (28) 1000 nq Q vČČČČ η⋅⋅ = (1) Čs ČČ M 600 Qp P η⋅ ⋅ = oziroma Čs ČVV M 600 Qp P η⋅ ⋅ = (2) ČmhČvČs ηηη ⋅= (3) Č Čmh 3 ČČČ M P600 10nqp P = η⋅ ⋅⋅⋅ = − oziroma Čmh 3 ČČVV M 600 10nqp P η⋅ ⋅⋅⋅ = − (4) 60 10n2 M 60 10n2 102 qp P 3 Č Č 3 Č Čmh ČČ M −− ⋅⋅π⋅ ⋅= ⋅⋅π⋅ ⋅ η⋅⋅π⋅ ⋅ = (28) Viri [1] Ivantysyn, J. & Ivantysynova M.: Hydrostatic Pumps and Motors, First English Edition, Akademia Books International, 2000. [2] Standard ISO 8426, Hydraulicfluidpower, Positive displacement pumps and motors, Determination of derived capacity, 2008. [3] Vrste izgub v hidravličnih sistemih. Dostopno na: http://www.machinery lubrication.com/Read/659/ hydraulic-pump-condition, ogled: 29. 12.2016. [4] Kraut B., Puhar J.: Krautov strojniški priročnik, deseta slovenska izdaja, Tehniška založba Slovenije, 1993. Determination of efficiencies of hydraulic pumps and hydraulic motors Abstract: Energy losses which are presented at their transformations inside hydraulic components have an important influence on their efficiencies and furthermore on the efficiency of the whole system of power-control hydraulics. Three kinds of efficiencies are distinguished at hydraulic com- ponents and systems: volumetric, mechanical-hy- draulic and a total as a product of the first two. The paper deals with hydraulic pumps and hydrau- lic motors in the field of power-control hydrauli- cs (PCH). The definitions of single efficiencies and methods to define and evaluate them are presen- ted in the paper. The efficiencies provide impor- tant information about the functional effectiveness of single hydraulic components and of the whole system. Keywords: power-control hydraulics (PCH), pump, hydraulic motors, total efficiency, volumetric effici- ency, mechanical-hydraulic efficiency 37Ventil 23 /2017/ 1 IZKORISTKI V HIDRAVLIKI Dodatek Da bi bil pričujoči prispevek bolj uporaben v inženirski praksi, dodajamo nekaj številskih enačb za dimenzio- niranje (določitev) črpalk (Č) in hidravličnih motorjev (HM) in (kratko: hidromotorjev). Številske enačbe za dimenzioniranje/izbiro hidro- statičnih enot (HSE) – črpalk (Č) in hidravličnih mo- torjev (HM) Pri izbiri/dimenzioniranju HSE uporabljamo večinoma številske enačbe namesto veličinskih; to pa predvsem zaradi enot, v katerih so praviloma podane veličine v katalogih izdelovalcev HSE. 1. Tok hidravlične kapljevine, ki jo črpalka tlači v tlačni vod: 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑴𝑴𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝟐𝟐𝟐𝟐 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 − 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝒒𝒒𝑯𝑯𝑯𝑯 (21) 𝑷𝑷𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) (22) 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝒒𝒒Č ∙ 𝒏𝒏Č (23) 𝝎𝝎Č = 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č (24) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝑷𝑷𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č 𝝎𝝎Č (25) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č (26) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝒒𝒒Č ∙ 𝒏𝒏Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č (27) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝒒𝒒Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 (28) 1000 nq Q vČČČČ η⋅⋅ = (1) Čs ČČ M 600 Qp P η⋅ ⋅ = oziroma Čs ČVV M 600 Qp P η⋅ ⋅ = (2) ČmhČvČs ηηη ⋅= (3) Č Čmh 3 ČČČ M P600 10nqp P = η⋅ ⋅⋅⋅ = − oziroma Čmh 3 ČČVV M 600 10nqp P η⋅ ⋅⋅⋅ = − (4) 60 10n2 M 60 10n2 102 qp P 3 Č Č 3 Č Čmh ČČ M −− ⋅⋅π⋅ ⋅= ⋅⋅π⋅ ⋅ η⋅⋅π⋅ ⋅ = (1) V številski enačbi (1) imajo posamezne veličine nasle- dnji pomen in enote: QČ [l/min] tok, ki ga črpalka tlači v tlačni vod qČ [cm 3/vrt] iztisnina črpalke nČ [vrt/min] vrtilna hitrost črpalke ηvČ [/] <1 volumetrični izkoristek črpalke 2. Potrebna moč motorja (M), ki poganja črpalko (Č)(moč na pogonski gredi črpalke): Enačba velja za primer „direktnega pogona“, ko je pre- stavno razmerje med M in Č 1 : 1: 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑴𝑴𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝟐𝟐𝟐𝟐 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 − 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝒒𝒒𝑯𝑯𝑯𝑯 (21) 𝑷𝑷𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) (22) 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝒒𝒒Č ∙ 𝒏𝒏Č (23) 𝝎𝝎Č = 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č (24) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝑷𝑷𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č 𝝎𝝎Č (25) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č (26) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝒒𝒒Č ∙ 𝒏𝒏Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č (27) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝒒𝒒Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 (28) 1000 nq Q vČČČČ η⋅⋅ = (1) Čs ČČ M 600 Qp P η⋅ ⋅ = oziroma Čs ČVV M 600 Qp P η⋅ ⋅ = (2) ČmhČvČs ηηη ⋅= (3) Č Čmh 3 ČČČ M P600 10nqp P = η⋅ ⋅⋅⋅ = − oziroma Čmh 3 ČČVV M 600 10nqp P η⋅ ⋅⋅⋅ = − (4) 60 10n2 M 60 10n2 102 qp P 3 Č Č 3 Č Čmh ČČ M −− ⋅⋅π⋅ ⋅= ⋅⋅π⋅ ⋅ η⋅⋅π⋅ ⋅ = (2) V enačbah od (2) do (11) posamezne oznake pomenijo: pČ≡pVV [bar] tlak na izstopu iz črpalke oziroma – praviloma tlak nastavitve varnostnega ventila (VV), ki varuje črpalko pred previsokim tlakom pČ≡∆pČ [bar] če hidravlična kapljevina vstopa v črp- alko že z nekim tlakom, vstavimo vre- dnost za ∆pČ namesto pČ; ∆pČ je razlika tlakov med iztočno in vtočno stranjo črpalke QČ [l/min] tok (pretok), ki ga črpalka tlači v tlačni vod qČ [cm 3/vrt] iztisnina črpalke nČ [min -1] vrtilna hitrost črpalke ηSč [/] <1 skupni izkoristek črpalke ηvČ [/] <1 volumetrični izkoristek črpalke ηmhČ [/] <1 mehansko-hidravlični izkoristek črpalke PM [kW] potrebna moč pogonskega motorja (M) črpalke (Č), če ima M enake vrtljaje kot Č MČ , MM [Nm] potreben vrtilni moment za pogon črpalke, torej na gredi črpalke (motor- ja, ki poganja črpalko, če je prestavno razmerje med njima 1:1) Če v enačbi (2) za QČ upoštevamo enačbo (1) in ker je 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑴𝑴𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝟐𝟐𝟐𝟐 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 − 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝒒𝒒𝑯𝑯𝑯𝑯 (21) 𝑷𝑷𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) (22) 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝒒𝒒Č ∙ 𝒏𝒏Č (23) 𝝎𝝎Č = 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č (24) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝑷𝑷𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č 𝝎𝝎Č (25) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č (26) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝒒𝒒Č ∙ 𝒏𝒏Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č (27) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝒒𝒒Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 (28) 1000 nq Q vČČČČ η⋅⋅ = (1) Čs ČČ M 600 Qp P η⋅ ⋅ = oziroma Čs ČVV M 600 Qp P η⋅ ⋅ = (2) ČmhČvČs ηηη ⋅= (3) Č Čmh 3 ČČČ M P600 10nqp P = η⋅ ⋅⋅⋅ = − oziroma Čmh 3 ČČVV M 600 10nqp P η⋅ ⋅⋅⋅ = − (4) 60 10n2 M 60 10n2 102 qp P 3 Č Č 3 Č Čmh ČČ M −− ⋅⋅π⋅ ⋅= ⋅⋅π⋅ ⋅ η⋅⋅π⋅ ⋅ = (3) Seznam uporabljenih simbolov: Oznaka Enota Pomen M Nm moment P W moč Q m3s-1 prostorninski tok n min-1, s-1 vrtilna hitrost (vrtilna frekvenca [4]) p MPa tlak q m3 iztisnina η - izkoristek ω s-1, rad/s krožna frekvenca, kotna hitrost [4] Seznam uporabljenih indeksov: Oznaka Pomen Č črpalka HM hidravlični motor izst izstopni mh mehansko-hidravlični s skupni teor teoretični v volumetrični vst vstopni Opomba k indeksu »mh« (mehansko-hidravlični): v literaturi je pogosto, ali celo večinoma, uporabljena oznaka oziroma indeks »hm« (hidravlično-mehanski). Sodelavci LFT uporabljamo v oznakah (indeksu) črki zamenjani, to- rej »mh« zgolj zato, da bralci ob malo bolj površnem branju ne bi oznake (indeksa) »hm« zamenjali z oznako HM (hm), ki jo sicer uporabljamo kot okrajšavo za hidravlični motor. 38 Ventil 23 /2017/ 1 IZKORISTKI V HIDRAVLIKI dobimo za določitev moči pogonskega motorja črpal- ke, oziroma določitev moči na pogonski gredi črpalke, še naslednjo enačbo: 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑴𝑴𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝟐𝟐𝟐𝟐 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 − 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝒒𝒒𝑯𝑯𝑯𝑯 (21) 𝑷𝑷𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) (22) 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝒒𝒒Č ∙ 𝒏𝒏Č (23) 𝝎𝝎Č = 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č (24) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝑷𝑷𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č 𝝎𝝎Č (25) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č (26) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝒒𝒒Č ∙ 𝒏𝒏Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č (27) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝒒𝒒Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 (28) 1000 nq Q vČČČČ η⋅⋅ = (1) Čs ČČ M 600 Qp P η⋅ ⋅ = oziroma Čs ČVV M 600 Qp P η⋅ ⋅ = (2) ČmhČvČs ηηη ⋅= (3) Č Čmh 3 ČČČ M P600 10nqp P = η⋅ ⋅⋅⋅ = − oziroma Čmh 3 ČČVV M 600 10nqp P η⋅ ⋅⋅⋅ = − (4) 60 10n2 M 60 10n2 102 qp P 3 Č Č 3 Č Čmh ČČ M −− ⋅⋅π⋅ ⋅= ⋅⋅π⋅ ⋅ η⋅⋅π⋅ ⋅ = (4) 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑴𝑴𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝟐𝟐𝟐𝟐 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 − 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝒒𝒒𝑯𝑯𝑯𝑯 (21) 𝑷𝑷𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) (22) 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝒒𝒒Č ∙ 𝒏𝒏Č (23) 𝝎𝝎Č = 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č (24) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝑷𝑷𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č 𝝎𝝎Č (25) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č (26) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝒒𝒒Č ∙ 𝒏𝒏Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č (27) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝒒𝒒Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 (28) 1000 nq Q vČČČČ η⋅⋅ = (1) Čs ČČ M 600 Qp P η⋅ ⋅ = oziroma Čs ČVV M 600 Qp P η⋅ ⋅ = (2) ČmhČvČs ηηη ⋅= (3) Č Čmh 3 ČČČ M P600 10nqp P = η⋅ ⋅⋅⋅ = − oziroma Čmh 3 ČČVV M 600 10nqp P η⋅ ⋅⋅⋅ = − (4) 60 10n2 M 60 10n2 102 qp P 3 Č Č 3 Č Čmh ČČ M −− ⋅⋅π⋅ ⋅= ⋅⋅π⋅ ⋅ η⋅⋅π⋅ ⋅ = Enačba (4) velja za primer, ko je med izstopno gredjo pogonskega motorja MM in gredjo črpalke prestavno razmerje 1 : 1; torej „direktni“ prenos. Za primer druge- ga prestavnega razmerja je treba to upoštevati. Iz enačb (4) in (6), ki je v nadaljevanju, sledi tudi nasle- dnja enačba, v kateri je izračun moči na pogonski gredi črpalke izražen z momentom na tej gredi: Č 3 Č ČM P60 10n2 MP = ⋅⋅π⋅ ⋅= − (5) (5) Enačbo (5) dobimo tako, da enačbo (4) zapišemo v obliki: 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑴𝑴𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝟐𝟐𝟐𝟐 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 − 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝒒𝒒𝑯𝑯𝑯𝑯 (21) 𝑷𝑷𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) (22) 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝒒𝒒Č ∙ 𝒏𝒏Č (23) 𝝎𝝎Č = 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č (24) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝑷𝑷𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č 𝝎𝝎Č (25) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č (26) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝒒𝒒Č ∙ 𝒏𝒏Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č (27) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝒒𝒒Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 (28) 1000 nq Q vČČČČ η⋅⋅ = (1) Čs ČČ M 600 Qp P η⋅ ⋅ = oziroma Čs ČVV M 600 Qp P η⋅ ⋅ = (2) ČmhČvČs ηηη ⋅= (3) Č Čmh 3 ČČČ M P600 10nqp P = η⋅ ⋅⋅⋅ = − oziroma Čmh 3 ČČVV M 600 10nqp P η⋅ ⋅⋅⋅ = − (4) 60 10n2 M 60 10n2 102 qp P 3 Č Č 3 Č Čmh ČČ M −− ⋅⋅π⋅ ⋅= ⋅⋅π⋅ ⋅ η⋅⋅π⋅ ⋅ = 𝜼𝜼𝒎𝒎𝒎𝒎, 𝑯𝑯𝑯𝑯 = 𝑴𝑴𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝟐𝟐𝟐𝟐 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, 𝑯𝑯𝑯𝑯 − 𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, 𝑯𝑯𝑯𝑯 ∙ 𝒒𝒒𝑯𝑯𝑯𝑯 (21) 𝑷𝑷𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) (22) 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝒒𝒒Č ∙ 𝒏𝒏Č (23) 𝝎𝝎Č = 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č (24) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝑷𝑷𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č 𝝎𝝎Č (25) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝑸𝑸𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č (26) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝒒𝒒Č ∙ 𝒏𝒏Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 ∙ 𝒏𝒏Č (27) 𝑴𝑴𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕𝒕, Č = 𝒒𝒒Č ∙ (𝒑𝒑𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊𝒊, Č − 𝒑𝒑𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗, Č) 𝟐𝟐 ∙ 𝝅𝝅 (28) 1000 nq Q vČČČČ η⋅⋅ = (1) Čs ČČ M 600 Qp P η⋅ ⋅ = oziroma Čs ČVV M 600 Qp P η⋅ ⋅ = (2) ČmhČvČs ηηη ⋅= (3) Č Čmh 3 ČČČ M P600 10nqp P = η⋅ ⋅⋅⋅ = − oziroma Čmh 3 ČČVV M 600 10nqp P η⋅ ⋅⋅⋅ = − (4) 60 10n2 M 60 10n2 102 qp P 3 Č Č 3 Č Čmh ČČ M −− ⋅⋅π⋅ ⋅= ⋅⋅π⋅ ⋅ η⋅⋅π⋅ ⋅ = 3. Potrebni vrtilni moment motorja, ki poganja črpalko: Kadar črpalko namesto elektromotorja poganja motor z notranjim zgorevanjem, kar je običajno pri mobilnih strojih, sta dopustni najvišji tlak črpalke pČ (to je spet lahko tlak nastavitve varnostnega ventila (VV) in/ali dopustna iztisnina črpalke qČ, odvisna od momenta na izstopni gredi pogonskega motorja. Za dana pČ in qČ računamo potrebni moment (navor) pogonskega mo- torja črpalke po enačbi: Č Čmh ČČ M M10π2 qp M = ⋅⋅⋅ ⋅ = η (6) Č 3 ČČ n2 1060PM ⋅π⋅ ⋅ ⋅= (7 ČvČ Č č n 1000Q q η⋅ ⋅ = (8) ČČ ČmhM č np 6001000P q ⋅ ⋅⋅⋅ = η oziroma ČVV ČmhM č np 6001000P q ⋅ ⋅⋅⋅ = η (9) mhvs ηηη ⋅= (10) ČmhČvČs ηηη ⋅= (11) LHMiztokHMHMvtokHM QQQQ +≅= (12) vtokHM HMv HMHM HM Q1000 nq Q = ⋅ ⋅ = η (13) HM HMvHM HM n 1000Q q η⋅⋅ = (14) 10π2 qΔp M HMmhHMHMHM ⋅⋅ ⋅⋅ = η (15) 3 HMmhHMHMHM 10qΔp15,92M −⋅⋅⋅⋅= η (16) HM HMvHM HM q 1000Q n η⋅⋅ = (1 600 QΔp P HMsHMHMHMi η⋅⋅ = (18) HMmhHMvHMs ηηη ⋅= (19) (6) Enačba (6) velja za primer, ko je med izstopno gredjo pogonskega motorja MM in gredjo črpalke prestavno razmerje 1 : 1; torej „direktni“ prenos. Za drugo prestav- no razmerje je treba to upoštevati. Enačba (6) podaja potreben moment na gredi črpalke. Ob upoštevanju enačbe (5) dobimo potrebni vrtil- ni moment (navor) na gredi črpalke izražen tudi z močjo: Č Čmh ČČ M M10π2 qp M = ⋅⋅⋅ ⋅ = η (6) Č 3 ČČ n2 1060PM ⋅π⋅ ⋅ ⋅= (7 ČvČ Č č n 1000Q q η⋅ ⋅ = (8) ČČ ČmhM č np 6001000P q ⋅ ⋅⋅⋅ = η oziroma ČVV ČmhM č np 6001000P q ⋅ ⋅⋅⋅ = η (9) mhvs ηηη ⋅= (10) ČmhČvČs ηηη ⋅= (11) LHMiztokHMHMvtokHM QQQQ +≅= (12) vtokHM HMv HMHM HM Q1000 nq Q = ⋅ ⋅ = η (13) HM HMvHM HM n 1000Q q η⋅⋅ = (14) 10π2 qΔp M HMmhHMHMHM ⋅⋅ ⋅⋅ = η (15) 3 HMmhHMHMHM 10qΔp15,92M −⋅⋅⋅⋅= η (16) HM HMvHM HM q 1000Q n η⋅⋅ = (1 600 QΔp P HMsHMHMHMi η⋅⋅ = (18) HMmhHMvHMs ηηη ⋅= (19) (7) 4. Potrebna oziroma dopustna iztisnina črpalke: Iztisnina (qč), ki jo ora imeti črpalka, da za zahtevane vrtljaje (nč), ob danih izkoristkih, da zahtevani tok hidra- vlične kaplje ine Qč, sledi iz enačbe (1): Č Čmh ČČ M M10π2 qp M = ⋅⋅⋅ ⋅ = η (6) Č 3 ČČ n2 1060PM ⋅π⋅ ⋅ ⋅= (7 ČvČ Č č n 1000Q q η⋅ ⋅ = (8) ČČ ČmhM č np 6001000P q ⋅ ⋅⋅⋅ = η oziroma ČVV ČmhM č np 6001000P q ⋅ ⋅⋅⋅ = η (9) hvs ηη = (10) ČmhvČs ηηη ⋅= (11) LHMiztokHMHMvtokHM QQQQ +≅= (12) vtokHM HMv HMHM HM Q1000 nq Q = ⋅ ⋅ = η (13) HM HMvHM HM n 1000Q q ⋅⋅ = (14) 10π2 qΔp M HMmhHMHMHM ⋅⋅ ⋅⋅ = η (15) 3 HMmhHMHMHM 10qΔp15,92M −⋅⋅⋅⋅= η (16) HM HMvHM HM q 1000Q n η⋅⋅ = (1 600 QΔp P HMsHMHMHMi η⋅⋅ = (18) HMmhHMvHMs ηηη ⋅= (19) (8) Največja iztisnina, ki jo sme imeti črpalka za razpoložlji- vo moč pogonskega motorja (PM) in zahtevani (predvi- deni) tlak črpalke (pČ), oziroma nastavitve v rnostnega ventila (pVV), lahko izračunamo po enačbi, ki sledi iz enačbe (4): Č Čmh ČČ M 10π2 qp M = ⋅⋅⋅ ⋅ = η (6) Č 3 ČČ n2 1060PM ⋅π⋅ ⋅ ⋅= (7 ČvČ Č č n Q q η⋅ ⋅ = (8) ČČ ČmhM č np 6001000P q ⋅ ⋅⋅⋅ = η oziroma ČVV ČmhM č np 6001000P q ⋅ ⋅⋅⋅ = η (9) mhvs ηηη ⋅= (10) ČmhČvČs ηηη ⋅= (11) LHMiztokHMHMvtokHM QQQQ +≅= (12) vtokHM HMv HMHM HM Q1000 nq Q = ⋅ ⋅ = η (13) HM HMvHM HM n 1000Q q η⋅⋅ = (14) 10π2 qΔp M HMmhHMHMHM ⋅⋅ ⋅⋅ = η (15) 3 HMmhHMHMHM 10qΔp15,92M −⋅⋅⋅⋅= η (16) HM HMvHM HM q 1000Q n η⋅⋅ = (1 600 QΔp P HMsHMHMHMi η⋅⋅ = (18) HMmhHMvHMs ηηη ⋅= (19) (9) Č Čmh ČČ M M10π2 qp M = ⋅⋅⋅ ⋅ = η (6) Č 3 ČČ n2 1060PM ⋅π⋅ ⋅ ⋅= (7 ČvČ Č č n 1000Q q η⋅ ⋅ = (8) ČČ ČmhM č np 6001000P q ⋅ ⋅⋅⋅ = η oziroma ČVV ČmhM č np 6001000P q ⋅ ⋅⋅⋅ = η (9) mhvs ηηη ⋅= (10) ČmhČvČs ηηη ⋅= (11) LHMiztokHMHMvtokHM QQQQ +≅= (12) vtokHM HMv HMHM HM Q1000 nq Q = ⋅ ⋅ = η (13) HM HMvHM HM n 1000Q q η⋅⋅ = (14) 10π2 qΔp M HMmhHMHMHM ⋅⋅ ⋅⋅ = η (15) 3 HMmhHMHMHM 10qΔp15,92M −⋅⋅⋅⋅= η (16) HM HMvHM HM q 1000Q n η⋅⋅ = (1 600 QΔp P HMsHMHMHMi η⋅⋅ = (18) HMmhHMvHMs ηηη ⋅= (19) 5. Izkoristek hidrostatične enote (HSE) – črpalke (Č) oziroma hidravličnega motorja (HM): Skupni izkoristek HSE je produkt volumetričnega in mehansko-hidravličnega izkoristka: Č Čmh ČČ M M10π2 qp M = ⋅⋅⋅ ⋅ = η (6) Č 3 ČČ n2 1060PM ⋅π⋅ ⋅ ⋅= (7 ČvČ Č č n 1000Q q η⋅ ⋅ = (8) ČČ ČmhM č np 6001000P q ⋅ ⋅⋅⋅ = η oziroma ČVV ČmhM č np 6001000P q ⋅ ⋅⋅⋅ = η (9) mhvs ηηη ⋅= (10) ČmhČvČs ηηη ⋅= (11) LHMiztokHMHMvtokHM QQQQ +≅= (12) vtokHM HMv HMHM HM Q1000 nq Q = ⋅ ⋅ = η (13) HM HMvHM HM n 1000Q q η⋅⋅ = (14) 10π2 qΔp M HMmhHMHMH ⋅⋅ ⋅⋅ η (15) 3 HMmhHMHMHM 10qΔp15,92M −⋅⋅⋅⋅= η (16) HM HMvHM HM q 1000Q n η⋅⋅ = (1 600 QΔp P HMsHMHMHMi η⋅⋅ = (18) HMmhHMvHMs ηηη ⋅= (19) (10) Skupni izkoristek črpalke torej izrazimo z enačbo: Č Čmh ČČ M M10π2 qp M = ⋅⋅⋅ ⋅ = η (6) Č 3 ČČ n2 1060PM ⋅π⋅ ⋅= (7 ČvČ č n 1000Q q η⋅ = (8) ČČ ČmhM č np 6001000P q ⋅ ⋅⋅⋅ = η oziroma ČVV ČmhM č np 6001000P q ⋅ ⋅⋅⋅ = η (9) mhvs ηηη ⋅= (10) ČmhČvČs ηηη ⋅= (11) LHMiztokHMHMvtok QQQQ +≅= (12) vtokHM HMv HMHM HM Q1000 nq Q = ⋅ = η (13) HM HMvHM HM n 1000Q q η⋅⋅ = (14) 10π2 qΔp M HMmhHMHM ⋅⋅ ⋅⋅ = η 5 3 HMmhHMHMHM 10qΔp15,92M −⋅⋅⋅⋅= η (16) HM HMvHM HM q 1000Q n η⋅⋅ = (1 600 QΔp P HMsHMHMHMi η⋅⋅ = (18) HMmhHMvHMs ηηη ⋅= (19) (11) 6. Tok hidravlične kapljevine na vtočni strani (QHM = QHM vtok) v hidravlični motor (HM) je (približno) enak toku na iztočni strani (QHM iztok) in toku notanjega puščanja (lekažni tok – QHM L): To je razvidno, kadar je lekažni vod izveden navzven, kar je priporočljivo tudi zaradi možnosti nadzora stanja (vzdrževanje); kadar je lekaža notranja, je to prikrito, ker se vstopna stran delno polni iz lekaže. Č Čmh ČČ M M10π2 qp M = ⋅⋅⋅ ⋅ = η (6) Č 3 ČČ n2 1060PM ⋅π⋅ ⋅ ⋅= (7 ČvČ Č č n 1000Q q η⋅ ⋅ = (8) ČČ ČmhM č np 6001000P q ⋅ ⋅⋅⋅ = η oziroma ČVV ČmhM č np 6001000P q ⋅ ⋅⋅⋅ = η (9) mhvs ηηη ⋅= (10) ČmhČvČs ηηη ⋅= (11) LHMiztokHMHMvtokHM QQQQ +≅= (12) vtokHM HMv HMHM HM Q1000 nq Q = ⋅ ⋅ = η (13) HM HMvHM HM n 1000Q q η⋅⋅ = (14) 10π2 qΔp M HMmhHMHMHM ⋅⋅ ⋅⋅ = η (15) 3 HMmhHMHMHM 10qΔp15,92M −⋅⋅⋅⋅= η (16) HM HMvHM HM q 1000Q n η⋅⋅ = (1 600 QΔp P HMsHMHMHMi η⋅⋅ = (18) HMmhHMvHMs ηηη ⋅= (19) (12) Č Čmh ČČ M Mπ2 qp M = ⋅⋅⋅ ⋅ = η (6) Č 3 ČČ n2 1060PM ⋅π⋅ ⋅ ⋅= (7 ČvČ Č č n 1000Q q η⋅ ⋅ = (8) ČČ ČmhM č np 6001000P q ⋅ ⋅⋅⋅ = η oziroma ČVV ČmhM č np 6001000P q ⋅ ⋅⋅⋅ = η (9) mhvs ηηη ⋅= (10) ČmhČvČs ηηη ⋅= (11) LHMiztokHMHMvtokH QQQQ +≅= (12) vtokHM HMv HMHM HM Q1000 nq Q = ⋅ ⋅ = η (13) HM HMvHM HM n 1000Q q η⋅⋅ = (14) 10π2 qΔp M mhHMHMHM ⋅⋅ ⋅⋅ = η (15) 3 HMmhHMHMHM 10qΔp15,92M −⋅⋅⋅⋅= η (16) HM HMvHM HM q 1000Q n η⋅⋅ = (1 600 QΔp P HMsHMHMHMi η⋅⋅ = (18) HMmhHMvHMs ηηη ⋅= (19) (13) 39Ventil 23 /2017/ 1 IZKORISTKI V HIDRAVLIKI V številski enačbi (13) imajo posamezne veličine nasle- dnje enote in pomen: QHM [l/min] . . . . tok hidravlične kapljevine na vtočni strani v HM qHM [cm 3/vrt.] . . . . iztisnina HM nHM [min -1] . . . . vrtilna hitrost HM ηv HM [/]<1 . . . . volumetrični izkoristek HM QHM L [l/min] . . . . lekažni tok HM Enačba (13) torej za dano iztisnino, volumetrični izkori- stek in vrtljaje (zahtevane) podaja potrebni tok hidravlič- ne kapljevine na vtočni strani v HM. 7. Za zahtevane vrtljaje HM (nHM) in za razpoložlji- vi QHM (= QHM vtok) (to je pogosto QČ) potrebujemo HM z naslednjo iztisnino (ob danem volumetričnem izkoristku): Č Čmh ČČ M M10π2 qp M = ⋅⋅⋅ ⋅ = η (6) Č 3 ČČ n2 1060PM ⋅π⋅ ⋅ ⋅= (7 ČvČ Č č n 1000Q q η⋅ ⋅ = (8) ČČ ČmhM č np 6001000P q ⋅ ⋅⋅⋅ = η oziroma ČVV ČmhM č np 6001000P q ⋅ ⋅⋅⋅ = η (9) mhvs ηη ⋅= (10) ČmhČvČs ηηη ⋅= (11) LHMiztokHMHMvtokHM QQQQ +≅= (12) vtokHM HMv HMHM HM Q1000 nq Q = ⋅ ⋅ = η (13) HM HMvHM HM n 1000Q q η⋅⋅ = (14) 10π2 qΔp M HMmhHMHMHM ⋅⋅ ⋅⋅ = η (15) 3 HMmhHMHMHM 10qΔp15,92M −⋅⋅⋅⋅= η (16) HM HMvHM HM q 1000Q n η⋅⋅ = (1 600 QΔp P HMsHMHMHMi η⋅⋅ = (18) HMmhHMvHMs ηηη ⋅= (19) (14) Za enačbo (14) veljajo enake oznake in enote kot za enačbo (13). 8. Vrtilni moment (navor), ki ga daje HM na izsto- pni gredi (ob konstantnem številu vrtljajev (nHM = konst.), torej: a [ms-2] = 0), lahko izračunamo z enačbo: Č Čmh ČČ M M10π2 qp M = ⋅⋅⋅ ⋅ = η (6) Č 3 ČČ n2 1060PM ⋅π⋅ ⋅ ⋅= (7 ČvČ Č č n 1000Q q η⋅ ⋅ = (8) ČČ ČmhM č np 6001000P q ⋅ ⋅⋅⋅ = η oziroma ČVV ČmhM č np 6001000P q ⋅ ⋅⋅⋅ = η (9) mhvs ηηη ⋅= (10) ČmhČvČs ηηη ⋅= (11) LHMiztokHMHMvtokHM QQQQ +≅= (12) vtokHM HMv HMHM HM Q1000 nq Q = ⋅ ⋅ = η (13) HM HMvHM HM n 1000Q q η⋅⋅ = (14) 10π2 qΔp M HMmhHMHMHM ⋅⋅ ⋅⋅ = η (15) 3 HMmhHMHM 10qΔp15,92M −⋅⋅⋅⋅ η ( 6) HM HMvHM HM q 1000Q n η⋅⋅ = (1 600 QΔp P HMsHMHMHMi η⋅⋅ = (18) HMmhHMvHMs ηηη ⋅= (19) (15) Druga oblika enačbe (15) za vrtilni moment HM – za enake veličine je: Č Čmh ČČ M M10π2 qp M = ⋅⋅⋅ ⋅ = η (6) Č 3 ČČ n2 1060PM ⋅π⋅ ⋅ ⋅= (7 ČvČ Č č n 1000Q q η⋅ ⋅ = (8) ČČ ČmhM č np 6001000P q ⋅ ⋅⋅⋅ = η oziroma ČVV ČmhM č np 6001000P q ⋅ ⋅⋅⋅ = η (9) mhvs ηηη ⋅= (10) ČmhČvČs ηηη ⋅= (11) LiztokHMHMvtokHM QQQ +≅ ( 2) vtokHM HMv HMHM HM Q1000 nq Q = ⋅ ⋅ = η (13) HM HMvHM HM n 1000Q q η⋅⋅ = (14) 10π2 qΔp M HMmhHMHMHM ⋅⋅ ⋅⋅ = η (15) 3 HMmhHMHMHM 10qΔp15,92M −⋅⋅⋅⋅= η (16) HM HMvHM HM q 1000Q n η⋅⋅ = (1 600 QΔp P HMsHMHMHi η⋅⋅ (18) HMmhHMvHMs ηηη ⋅= (19) (16) V enačbah (15) in (16) posamezne oznake pomenijo: MHM [Nm] . . . . vrtilni moment HM (na izstopni gredi HM) ∆pHM [bar] . . . . razlika tlakov med vtočno in iztočno odprtino HM qHM [cm 3/vrt] . . . . iztisnina HM ηmhHM [/]<1 . . . . mehansko-hidravlični izkoristek HM a [ms-2] . . . . pospešek (mase, ki jo premika HM) 9. Kadar za znani HM (podan je torej qHM) in znani dotok v HM (QHM) iščemo, s kakšno vrtilno hitro- stjo (nHM) se bo vrtel, sledi (iz enačbe (14)) torej enačba: Č Čmh ČČ M M10π2 qp M = ⋅⋅⋅ ⋅ = η (6) Č 3 ČČ n2 1060PM ⋅π⋅ ⋅ ⋅= (7 ČvČ Č č n 1000Q q η⋅ ⋅ = (8) ČČ ČmhM č np 6001000P q ⋅ ⋅⋅⋅ = η oziroma ČVV ČmhM č np 6001000P q ⋅ ⋅⋅⋅ = η (9) mhvs ηηη ⋅= (10) ČmhČvČs ηηη ⋅= (11) LHMiztokHMHMvtokHM QQQQ +≅= (12) vtokHM HMv HMHM HM Q1000 nq Q = ⋅ ⋅ = η (13) HM HMvHM HM n 1000Q q η⋅⋅ = (14) 10π2 qΔp HMmhHMHM HM ⋅⋅ ⋅⋅ = η (15) 3 HMmhHMHMHM 10qΔp15,92M −⋅⋅⋅⋅= η (16) HM HMvHM HM q 1000Q n η⋅⋅ = (1 600 QΔp P HMsHMHMHMi η⋅⋅ = (18) HMmhHMvHMs ηηη ⋅= (19) (17) 10. Izstopna moč (na izstopni gredi) HM je: Č Čmh ČČ M M10π2 qp M = ⋅⋅⋅ ⋅ = η (6) Č 3 ČČ n2 1060PM ⋅π⋅ ⋅ ⋅= (7 ČvČ Č č n 1000Q q η⋅ ⋅ = (8) ČČ ČmhM č np 6001000P q ⋅ ⋅⋅⋅ = η oziroma ČVV ČmhM č np 6001000P q ⋅ ⋅⋅⋅ = η (9) mhvs ηηη ⋅= (10) ČmhČvČs ηηη ⋅= (11) LHMiztokHMHMvtokHM QQQQ +≅= (12) vtokHM HMv HMHM HM Q1000 nq Q = ⋅ ⋅ = η (13) HM HMvHM HM n 1000Q q η⋅⋅ = (14) 10π2 qΔp M HMmhHMHMHM ⋅⋅ ⋅⋅ = η (15) 3 HMmhHMHMHM 10qΔp15,92M −⋅⋅⋅⋅= η (16) HM HMvHM HM q 1000Q n η⋅⋅ = (1 600 QΔp P HMsHMHMHMi η⋅⋅ = (18) HMmhHMvHMs ηηη ⋅= (19) (18) Pi HM [kW] . . . . izstopna moč HM ∆pHM [bar] . . . . razlika tlakov med vtočno in iztočno odprtino HM QHM [l/min] . . . . tok kapljevine na vtočni strani v HM ηs HM [/]<1 . . . . skupni izkoristek HM Enačba za skupni izkoristek HM sledi iz splošne enačbe za skupni izkoristek hidravličnih sestavin in še posebno HSE; tega podaja enačba (10): Č Čmh ČČ M M10π2 qp M = ⋅⋅⋅ ⋅ = η (6) Č 3 ČČ n2 1060PM ⋅π⋅ ⋅ ⋅= (7 ČvČ Č č n 1000Q q η⋅ ⋅ = (8) ČČ ČmhM č np 6001000P q ⋅ ⋅⋅⋅ = η oziroma ČVV ČmhM č np 6001000P q ⋅ ⋅⋅⋅ = η (9) mhvs ηηη ⋅= (10) ČmhČvČs ηηη ⋅= (11) LHMiztokHMHMvtokHM QQQQ +≅= (12) vtokHM HMv HMHM HM Q1000 nq Q = ⋅ ⋅ = η (13) HM HMvHM HM n 1000Q q η⋅⋅ = (14) 10π2 qΔp M HMmhHMHMHM ⋅⋅ ⋅⋅ = η (15) 3 HMmhHMHM 10qΔp15,92M −⋅⋅⋅⋅ η (16) HM HMvHM M q 1000Q n η⋅⋅ = (1 600 QΔp P HMsHMHMHMi η⋅⋅ = (18) HMmhHMvHMs ηηη ⋅= (19) (19) UGODNOSTI ZA NAROČNIKE REVIJE NEPOGREŠLJIV VIR INFORMACIJ ZA STROKO VSAKA DVA MESECA NA VEČ KOT 180 STRANEH www.irt3000.com Povprašajte za cenik oglaševalskega prostora! • 01 5800 884 • 051 322 442 • info@irt3000.si PROIZVODNJA IN LOGISTIKA ORODJARSTVO IN STROJEGRADNJA NEKOVINE · NAPREDNE TEHNOLOGIJE SPAJANJE, MATERIALI IN TEHNOLOGIJE VZDRŽEVANJE IN TEHNIČNA DIAGNOSTIKA 40 Ventil 23 /2017/ 1 V N T N ■ 1 Stisljivost hidravlične tekočine in hidravlična kapacitivnost Predpostavka, da je hidravlična tekočina nestisljiva, je za preračun tlakov, tlačnih izgub, učinka sil in za statič- ni način obravnave tekočine zadovoljiva. V hidravličnih napravah pa so prisotni pojavi, ki si jih lahko razložimo samo na podlagi stisljivosti tekočine. Glede na znana dejstva o stisljivosti tekočine, več po- drobnosti je podanih v [1], lahko izhodiščno enačbo, ki s fizikalnega vidika izraža stisljivost kot spremembo volumna tekočine v odvisnosti od spremembe tlaka, pri enaki opazovani temperaturi: 0olje T pE V V preoblikujemo v: 0 oljeT VV p E . (1) 0 H olje V C E (2) 1( ) H dpp t Q dt C (3) 1( ) i H i p t Q C  , (4) 0cel olje cev zrak olje pV V V V V E , (5) oz. v 0olje cel V pE V . (6) 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜−𝑧𝑧𝑧𝑧 = 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 ∙ � (1−𝑥𝑥𝑥𝑥0)∙�1− 𝑝𝑝𝑝𝑝 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 �+𝑥𝑥𝑥𝑥0∙� 𝑝𝑝𝑝𝑝0 𝑝𝑝𝑝𝑝 � 1 𝑘𝑘𝑘𝑘 (1−𝑥𝑥𝑥𝑥0)∙�1− 𝑝𝑝𝑝𝑝 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 �+ 𝑥𝑥𝑥𝑥0∙𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 𝑘𝑘𝑘𝑘∙𝑝𝑝𝑝𝑝 ∙� 𝑝𝑝𝑝𝑝0 𝑝𝑝𝑝𝑝 � 1 𝑘𝑘𝑘𝑘 � (7) 2 krit zv lt c . (9) J olje zvp E v c v . (10) 2 2 b b olje olje H p A AFc l V C (11) 2 0, b bat H A C m . (12) 0 bH olje olje V A hC E E . (13) 2 2 1 2 1 1 2 2 c c V c A A V E (14) (1) 0olje T pE V V preoblikujemo v: 0 oljeT VV p E . (1) 0 H olje V C E (2) 1( ) H dpp t Q dt C (3) 1( ) i H i p t Q C  , (4) 0cel olje cev zrak olje pV V V V V E , (5) oz. v 0olje cel V pE V . (6) 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜−𝑧𝑧𝑧𝑧 = 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 ∙ � (1−𝑥𝑥𝑥𝑥0)∙�1− 𝑝𝑝𝑝𝑝 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 �+𝑥𝑥𝑥𝑥0∙� 𝑝𝑝𝑝𝑝0 𝑝𝑝𝑝𝑝 � 1 𝑘𝑘𝑘𝑘 (1−𝑥𝑥𝑥𝑥0)∙�1− 𝑝𝑝𝑝𝑝 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 �+ 𝑥𝑥𝑥𝑥0∙𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 𝑘𝑘𝑘𝑘∙𝑝𝑝𝑝𝑝 ∙� 𝑝𝑝𝑝𝑝0 𝑝𝑝𝑝𝑝 � 1 𝑘𝑘𝑘𝑘 � (7) 2 krit zv lt c . (9) J olje zvp E v c v . (10) 2 2 b b olje olje H p A AFc l V C (11) 2 0, b bat H A C m . (12) 0 bH olje olje V A hC E E . (13) 2 2 1 2 1 1 2 2 c c V c A A V E (14) Pri tem razmerje 0olje T pE V V preoblikujemo v: 0 oljeT VV p E . (1) 0 H olje V C E (2) 1( ) H dpp t Q dt C (3) 1( ) i H i p t Q C  , (4) 0cel olje cev zrak olje pV V V V V E , (5) oz. v 0olje cel V pE V . (6) 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜−𝑧𝑧𝑧𝑧 = 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 ∙ (1−𝑥𝑥𝑥𝑥0)∙�1− 𝑝𝑝𝑝𝑝 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 �+𝑥𝑥𝑥𝑥0∙� 𝑝𝑝𝑝𝑝0 𝑝𝑝𝑝𝑝 � 1 𝑘𝑘𝑘𝑘 (1−𝑥𝑥𝑥𝑥0)∙�1− 𝑝𝑝𝑝𝑝 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 �+ 𝑥𝑥𝑥𝑥0∙𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 𝑘𝑘𝑘𝑘∙𝑝𝑝𝑝𝑝 ∙� 𝑝𝑝𝑝𝑝0 𝑝𝑝𝑝𝑝 � 1 𝑘𝑘𝑘𝑘 � (7) 2 krit zv lt c . (9) J olje zvp E v c v . (10) 2 2 b b olje olje H p A AFc l V C (11) 2 0, b bat H A C m . (12) 0 bH olje olje V A hC E E . (13) 2 2 1 2 1 1 2 2 c c V c A A V E (14) (2) Vpliv zraka in večje stisljivosti na delovanje hidravličnih gradnikov arko V Vito T Izvleček: Stisljivost ni konstantna snovna lastnost hidravlične tekočine, temveč je odvisna od vrste tekočine ter od obratovalnih parametrov in stanja na napravi. Tako se ne spreminja samo s tlakom in temperaturo, temveč tudi s količino prisotnega zraka v obliki zračnih mehurčkov. Vse spremembe, ki navadno delujejo vzajemno, imajo posledično velik vpliv na togost hidravličnega pogona. To se odraža pri prenosu hidravličnih signalov in spremembah tlaka in tudi v delovanju hidravličnih pretvornikov energije. V prispevku je v uvodu na kratko predstavljen pojem hidravlične kapacitivnosti, ki je v tesni povezavi s stisljivo- stjo hidravlične tekočine. Pri tem je poudarjen vpliv prisotnosti zračnih mehurčkov na stisljivost in posledično na prenos signalov – širjenje tlačnega valovanja po ceveh. V nadaljevanju prispevka je prikazan vpliv večje stisljivosti zaradi prisotnega zraka še na togost hidravličnega valja kot najpogosteje uporabljenega aktuatorja v hidravliki in pa na delovanje hidravlične črpalke in njen izkoristek. Ključne besede: stisljivost hidravlične tekočine, zrak v tekočini, prenos signalov, togost valja, učinek črpalke Izr. rof. dr. Darko Lovrec, univ. dipl. inž., doc. dr. Vito Tič, univ. dipl. inž., oba Univerza v Mariboru, Fakul- teta za strojništvo predstavlja hidravlično kapacitivnost CH, odvisno od volumna tekočine V0 in od modula elastičnosti oz. sti- sljivosti homogene hidravlične tekočine Eolje. Na podlagi hidravlične kapacitivnosti lahko zapišemo pomembno enačbo v hidravliki, ki opisuje hitrost spre- minjanja tlaka v nekem volumnu: 0olje T pE V V preoblikujemo v: 0 oljeT VV p E . (1) 0 H olje V C E (2) 1( ) H dpp t Q dt C (3) 1( ) i H i p t Q C  , (4) 0cel olje cev zrak olje pV V V V V E , (5) oz. v 0olje cel V pE V . (6) 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜−𝑧𝑧𝑧𝑧 = 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 ∙ � (1−𝑥𝑥𝑥𝑥0)∙�1− 𝑝𝑝𝑝𝑝 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 �+𝑥𝑥𝑥𝑥0∙� 𝑝𝑝𝑝𝑝0 𝑝𝑝𝑝𝑝 � 1 𝑘𝑘𝑘𝑘 (1−𝑥𝑥𝑥𝑥0)∙�1− 𝑝𝑝𝑝𝑝 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 �+ 𝑥𝑥𝑥𝑥0∙𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 𝑘𝑘𝑘𝑘∙𝑝𝑝𝑝𝑝 ∙� 𝑝𝑝𝑝𝑝0 𝑝𝑝𝑝𝑝 � 1 𝑘𝑘𝑘𝑘 � (7) 2 krit zv lt c . (9) J olje zvp E v c v . (10) 2 2 b b olje olje H p A AFc l V C (11) 2 0, b bat H A C m . (12) 0 bH olje olje V A hC E E . (13) 2 2 1 2 1 1 2 2 c c V c A A V E (14) (3) oz. za primer kontrolnega prostora z več vhodi ali izhodi: 0olje T pE V V preoblikujemo v: 0 oljeT VV p E . (1) 0 H olje V C E (2) 1( ) H dpp t Q dt C (3) 1( ) i H i p t Q C  , (4) 0cel olje cev zrak olje pV V V V V E , (5) oz. v 0olje cel V pE V . (6) 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜 𝑧𝑧𝑧𝑧 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 ∙ � (1−𝑥𝑥𝑥𝑥0)∙�1− 𝑝𝑝𝑝𝑝 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 �+𝑥𝑥𝑥𝑥0∙� 𝑝𝑝𝑝𝑝0 𝑝𝑝𝑝𝑝 � 1 𝑘𝑘𝑘𝑘 (1−𝑥𝑥𝑥𝑥0)∙�1− 𝑝𝑝𝑝𝑝 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 �+ 𝑥𝑥𝑥𝑥0∙𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 𝑘𝑘𝑘𝑘∙𝑝𝑝𝑝𝑝 ∙� 𝑝𝑝𝑝𝑝0 𝑝𝑝𝑝𝑝 � 1 𝑘𝑘𝑘𝑘 � (7) krit zv lt c . (9) J olje zvp E v c v . (10) 2 2 b b olje olje H p A AFc l V C (11) 2 0, b bat H A C m . (12) 0 bH olje olje V A hC E E . (13) 2 2 1 2 1 1 2 2 c c V c A A V E (14) (4) kjerSQi predstavlja vsoto vseh v kontrolni volumen vstopajočih oz. izstopajočih tokov. Hidravlična kapacitivnost CH »sporoča«, da lahko kak volumen hidravlične tekočine V0 ob povečanju tlaka dp sprejme še dodaten volumen dV. Prav tako vidimo, da je hitrost spremembe tlaka v kakem volumnu odvisna ne samo od velikosti tega volumna, temveč tudi od stislji- vosti prisotne tekočine. In če se ta spremeni, se to vseka- kor odraža v opazovanem volumnu, pa naj bo to hidra- vlična cev, komora hidravličnega valja ali pa črpalke.[2] Hidravlično kapacitivnost lahko tako, analogno kot v me- haniki ali elektrotehniki, razumemo kot vrsto shranjeval- nika energije. V ta namen v mehaniki uporabljamo vzme- ti, v elektrotehniki kondenzatorje, v hidravliki pa posebne 41Ventil 23 /2017/ 1 V N T N plinske akumulatorje, ki imajo veliko večjo kapacitivnost, kot jo ima npr. hidravlična tekočina v cevi ali valju. Zaradi hidravlične kapacitivnosti se lahko energija tlaka oz. ki- netična energija hidravličnega sistema shrani kot oblika energije spremembe volumna. Za vrednost modula elastičnosti Eolje, ki se pojavlja v na- vedenih enačbah, se na področju običajne hidravlične pogonske tehnike, za najpogosteje uporabljana homo- gena mineralna olja (= brez vključkov zraka!), dovolj natančno uporabi kar približna, konstantna vrednost, ki znaša Eolje=1,66 ∙ 10 9 N/m2 (1660 MPa, ~ 1,66 ∙ 104 bar). Vrednost je seveda odvisna od vrste baznega olja, uporabljenih aditivov ter tudi od viskoznosti olja in je omejena na uporabo v področju običajnih temperatur (25 °C do 50 oC), in tlakov (100 bar do 200 bar). Več podrobnosti je podanih v [1]. V hidravličnem sistemu pa olje ni edina komponenta, katere elastičnost je odvisna od obremenitve. Bolj ali manj elastično strukturo imajo namreč vse hidravlične komponente (npr. jeklene oz. še posebej gibke cevi). Poleg tega pri tem zelo vpliva prisotnost zraka v obliki zračnih mehurčkov. Zato je smiselna uvedba nadome- stnega modula elastičnosti npr. mineralnega olja E'olje, ki tako ne upošteva zgolj olja in elastičnosti cevi, v kateri olje je, temveč tudi v olju prisotne zračne mehurčke. Enačbo (1) lahko z upoštevanjem vseh teh deležev pre- oblikujemo: 0olje T pE V V p eoblikujemo v: 0 oljeT VV p E . (1) 0 H olje V C E (2) 1( ) H dpp t Q dt C (3) 1( ) i H i p t Q C  , (4) 0cel olje cev zrak olje pV V V V V E , (5) oz. v 0olje cel V pE V . (6) 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜−𝑧𝑧𝑧𝑧 = 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 ∙ � (1−𝑥𝑥𝑥𝑥0)∙�1− 𝑝𝑝𝑝𝑝 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 �+𝑥𝑥𝑥𝑥0∙� 𝑝𝑝𝑝𝑝0 𝑝𝑝𝑝𝑝 � 1 𝑘𝑘𝑘𝑘 (1−𝑥𝑥𝑥𝑥0)∙�1− 𝑝𝑝𝑝𝑝 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 �+ 𝑥𝑥𝑥𝑥0∙𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 𝑘𝑘𝑘𝑘∙𝑝𝑝𝑝𝑝 ∙� 𝑝𝑝𝑝𝑝0 𝑝𝑝𝑝𝑝 � 1 𝑘𝑘𝑘𝑘 � (7) 2 krit zv lt c . (9) J olje zvp E v c v . (10) 2 2 b b olje olje H p A AFc l V C (11) 2 0, b bat H A C m . (12) 0 bH olje olje V A hC E E . (13) 2 2 1 2 1 1 2 2 c c V c A A V E (14) (5) 0olje T pE V V preoblikujemo v: 0 oljeT VV p E . (1) 0 H olje V C E (2) 1( ) H dpp t Q dt C (3) 1( ) i H i p t Q C  , (4) 0cel olje cev zrak olje pV V V V V E , (5) oz. v 0olje cel V pE V . (6) 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜−𝑧𝑧𝑧𝑧 = 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 ∙ � (1−𝑥𝑥𝑥𝑥0)∙�1− 𝑝𝑝𝑝𝑝 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 �+𝑥𝑥𝑥𝑥0∙� 𝑝𝑝𝑝𝑝0 𝑝𝑝𝑝𝑝 � 1 𝑘𝑘𝑘𝑘 (1−𝑥𝑥𝑥𝑥0)∙�1− 𝑝𝑝𝑝𝑝 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 �+ 𝑥𝑥𝑥𝑥0∙𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 𝑘𝑘𝑘𝑘∙𝑝𝑝𝑝𝑝 ∙� 𝑝𝑝𝑝𝑝0 𝑝𝑝𝑝𝑝 � 1 𝑘𝑘𝑘𝑘 � (7) 2 krit zv lt c . (9) J olje zvp E v c v . (10) 2 2 b b olje olje H p A AFc l V C (11) 2 0, b bat H A C m . (12) 0 bH olje olje V A hC E E . (13) 2 2 1 2 1 1 2 2 c c V c A A V E (14) (6) Pri tem v enačbi (5) ΔVcev predstavlja celotno spremem- bo volumna tekočine v priključenih ceveh, ΔVzrak pa spremembo volumna zaradi prisotnih zračnih vključkov. Čeprav obstajajo različne enačbe za preračun nadome- stnega modula elastičnosti E'olje, se njegova vrednost najpogosteje določa z eksperimentom, kajti vrednost se spreminja v odvisnosti od stanja sistema, npr. tudi od tega, ali je bil hidravlični sistem dobro ali slabo odzra- čen, ter od snovnih lastnosti tekočine [1]. Upoštevanje nadomestnega modula ne spremeni samo vrednosti parametro , podanih v enačbah (1) in (2), temveč posledično tudi v (3). Povedano z drugimi be- sedami: ob isti spremembi tlaka se ne spremeni samo velikost volumna tekočine, temveč se spremenijo tudi hitrost spremembe tlaka, hitrost potovanja tlačnega si- gnala in s tem velikost tlačnega udara, stisljivost teko- čine v komorah valja in hidromotorja, ter s tem posle- dično togost teh gradnikov, ampak tudi pojavi v sami črpalki in v notranjosti ventilov. Najpomembnejši vplivi spremembe stisljivosti tekočine zaradi prisotnosti zraka so podrobneje predstavljeni v naslednjih poglavjih. ■ 2 Vpliv tlaka, temperature in vsebnosti zraka na togost tekočine Vrednost modula elastičnosti ni konstantna vrednost, temveč je nelinearno odvisna od tlaka – z naraščanjem tlaka E narašča – slika 1. Navadno se na področju hidra- vlike uporablja srednja vrednost, kar seveda s seboj pri- naša določeno napako. Pri natančnejših preračunih in predvsem tam, kjer je v ospredju dinamika dogajanja, je to dejstvo vsekakor treba upoštevati. Orientacijska vre- dnost modula elastičnosti znaša za običajna mineralna olja, uporabljana v področju tlakov od 1 bar do 30 bar, okoli 16600 bar. Velikost spremembe volumna v [%], če skladno z enačbo (2) upoštevamo samo spremembe volumna zaradi vpliva povečanja tlaka, pri čemer vpliva temperature ne upoštevamo (izentropna sprememba), je podana v razpredelnici 1, za področje tlakov od tlaka okolice pa do 300 bar. To področje tlakov je značilno za običajno industrijsko hidravliko. Pri tlaku npr. okoli 200 bar se volumen zmanjša za približno 1,2 %. Vrednost modula elastičnosti se razen s tlakom spreminja tudi v odvisnosti od temperature. Vrednost z višanjem tla- ka narašča in z višanjem temperature upada – glej sliko 1. Δp [bar] 1 25 50 75 100 125 150 175 200 225 50 275 300 ΔV/V [%] 0,0 0,14 0,29 0,44 0,58 0,73 0,88 1,02 1,17 1,32 1,46 1,61 1,76 Razpredelnica 1. Zmanjšanje volumna mineralnega olja v odvisnosti od povečanja tlaka N ag nj en os t k ni ha nj em Vi šj a to go st po go na Slika 1. Odvisnost modula elastičnosti od tlaka in temperature; olje HLP 46 42 Ventil 23 /2017/ 1 Do tlakov 700 bar je modul elastičnosti za tekočine (brez vključkov zraka) približno linearno odvisen od tlaka. Z gledišča hidravlične komponente ali pogona to po- meni, da z višanjem tlaka postajajo sistemi bolj togi in obratno – bolj nagnjeni k nihanjem in večji elastičnosti pogona, kar vodi do slabe dinamike in nestabilnosti v delovanju pogona. Za vpliv temperature velja glede to- gosti prav nasprotno obnašanje. Ob tem ne smemo po- zabiti na dejstvo, da se ob zvišanju tlaka ne poviša samo vrednost modula elastičnosti tekočine, temveč tudi njena gostota. Odvisnost gostote tekočine od tlaka in elastič- nost oz. stisljivost tekočine sta tesno povezana pojma. Poleg omenjenega vpliva tlaka in temperature ter ela- stičnosti sten cevi, ki tekočino obdajajo, zelo vplivajo vključki zraka. Vpliv različno velikega deleža zraka je bil že podrobneje obravnavan v [1]. Tako teoretično izra- čunane vrednosti in potek spreminjanja nadomestnega modula elastičnosti pri mešanici mineralnega hidravlič- nega olja in zraka za različno velike odstotne deleže vsebnosti zraka prikazuje slika 2. [3], [4] Slika 2. Vrednost E-modula olja z različnim odstotkom zraka v odvisnosti od tlaka [3] Za preračun E-modula z določenim deležem zraka v obliki zračnih mehurčkov, kar lahko podrobneje ozna- čimo kot Eo-z, smo uporabili enačbo 7. [5]. Potek spre- minjanja Eo-z modula je bil izračunan s pomočjo Excela. 0olje T pE V V preoblikujemo v: 0 oljeT VV p E . (1) 0 H olje V C E (2) 1( ) H dpp t Q dt C (3) 1( ) i H i p t Q C  , (4) 0cel olje cev zrak olje pV V V V V E , (5) oz. v 0olje cel V pE V . (6) 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜−𝑧𝑧𝑧𝑧 = 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 ∙ � (1−𝑥𝑥𝑥𝑥0)∙�1− 𝑝𝑝𝑝𝑝 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 �+𝑥𝑥𝑥𝑥0∙� 𝑝𝑝𝑝𝑝0 𝑝𝑝𝑝𝑝 � 1 𝑘𝑘𝑘𝑘 (1−𝑥𝑥𝑥𝑥0)∙�1− 𝑝𝑝𝑝𝑝 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 �+ 𝑥𝑥𝑥𝑥0∙𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 𝑘𝑘𝑘𝑘∙𝑝𝑝𝑝𝑝 ∙� 𝑝𝑝𝑝𝑝0 𝑝𝑝𝑝𝑝 � 1 𝑘𝑘𝑘𝑘 � (7) 2 krit zv lt c . (9) J olje zvp E v c v . (10) 2 2 b b olje olje H p A AFc l V C (11) 2 0, b bat H A C m . (12) 0 bH olje olje V A hC E E . (13) 2 2 1 2 1 1 2 2 c c V c A A V E (14) (7) Pri tem v enačbi (7) predstavlja: Eo-z E-modul spenjenega olja [bar] Eolje E-modul homogenega olja [bar] volumenski delež zraka [ – ] p tlak [bar] p0 tlak okolice [bar] k izentropni eksponent [ – ] S slike 2 je lepo razviden vpliv, ki ga ima na stisljivost mineralnega hidravličnega olja določen delež prisotne- ga zraka v njem. Ta je še posebej izrazit v področju niž- jih obratovalnih tlakov: z vedno višjimi deleži vsebnosti zraka se stisljivost občutno poveča, vrednost modula elastičnosti oz. stisljivosti in s tem togost tekočine pa občutno upadata, kar različno vpliva na delovanje na- prave. Pri višjih obratovalnih tlakih je prisotnost zraka s tega gledišča manj moteča, je pa zato večji problem diesel efekt in njegove posledice. [6] ■ 3 Vpliv zraka na prenos signalov in velikost tlačnih konic Hitrost širjenja zvoka je razen od gostote odvisna tudi od modula elastičnosti tekočine: ρ =zv Ec (8) (8) Enako velja tudi za hitrost širjenja tlačne motnje (npr. tlačni val in tlačni udar ali pa tlačni krmilni signal). Vsaka sprememba stanja v volumnu, napolnjenim s tekočino, npr. v hidravlični cevi, se tako prenaša s hitrostjo zvoka czv. Za hitrost zvoka v homogenih mineralnih hidravličnih oljih se najpogosteje navaja vrednost okoli 1320 m/s; si- cer od 1000 m/s do 1330 m/s, odvisno od vrste olja. Hitrost prenosa (tlačnega) signala je še posebej po- membna takrat, kadar imamo opraviti s sistemi z veliko količino tekočine (velika kapacitivnost), npr. veliki hidra- vlični valji, in s sistemi velikih dimenzij, kot so npr. dolgi cevovodi. V manjših, kompaktnih sistemih lahko vpliv vrednosti hitrosti širjenja signala zanemarimo. Vseka- kor je ta vidik treba upoštevati pri dolgih cevovodih in še posebej takrat, ko gre za mehanično-hidravlični princip regulacije. V teh primerih lahko velika kapaci- tivnost in induktivnost sistema (dolgi cevovod) pripe- ljeta do velike zakasnitve signala tlaka in posledično do nestabilnega delovanja reguliranega sistema. Takrat bi seveda hidravlična tekočina z velikim modulom elastič- nosti občutno izboljšala odzivnost sistema, vključki zra- ka v tekočini pa bi učinkovali prav nasprotno. Ta vidik lahko predstavimo na primeru dinamičnega obnašanja cevovoda kot sestavnega dela vsakega re- guliranega hidravličnega sistema. V ceveh prihaja do velikih sprememb tlakov (kakršni se pojavljajo npr. pri regulaciji tlaka), pri čemer je treba upoštevati, da je te- kočina v cevi stisljiva oz. elastična in da ima določeno maso. Če upoštevamo samo prvi vidik, ki se odraža v hidravlični kapacitivnosti cevovoda CH, lahko vpliv zraka na dinamiko spremembe tlaka prikažemo na podlagi matematične simulacije – slika 3. Slika 3 tako prikazuje razliko v dinamičnem obnašanju cevovoda ob zaprtju in ponovnem odprtju potnega ventila, nameščenega na koncu 35 m dolge cevi, pri če- mer so bile razmere nastavljene tako, da se je tlak p na črpalki (na začetku cevi) spreminjal približno med 70 V N T N 43Ventil 23 /2017/ 1 bar in 140 bar. Volumenski tok po cevi je bil v obeh pri- merih enak in je znašal 32 L/min. Kot hidravlična teko- čina je bilo najprej uporabljeno homogeno mineralno olje in nato še mineralno olje z 2-odstotnim deležem zraka (in s tem ustreznim vplivom na spremembo sti- sljivosti tekočine in hitrostjo prenosa signala). Več po- drobnosti o modeliranju cevi lahko najdete v [7]. Prika- zana poteka spremembe tlaka na sliki 3 kažeta, da je vpliv prisotnosti zraka že ob relativno majhni vsebnosti precej velik – dinamika je vidno počasnejša. Posredno preko hitrosti zvoka (enačba 8) velikost E- -modula vpliva tudi na velikost tlačnih udarov, ki se po- javljajo v hidravličnem sistemu, saj neposredno določa čas širjenja udarnega vala tkrit (čas, ki ga udarni val po- trebuje, da kot odbiti val pride ponovno nazaj do mesta nastanka, npr. ventila): 0olje T pE V V preoblikujemo v: 0 oljeT VV p E . (1) 0 H olje V C E (2) 1( ) H dpp t Q dt C (3) 1( ) i H i p t Q C  , (4) 0cel olje cev zrak olje pV V V V V E , (5) oz. 0olje cel V pE V . (6) 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜−𝑧𝑧𝑧𝑧 = 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 ∙ � (1−𝑥𝑥𝑥𝑥0)∙�1− 𝑝𝑝𝑝𝑝 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 �+𝑥𝑥𝑥𝑥0∙� 𝑝𝑝𝑝𝑝0 𝑝𝑝𝑝𝑝 � 1 𝑘𝑘𝑘𝑘 (1−𝑥𝑥𝑥𝑥0)∙�1− 𝑝𝑝𝑝𝑝 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 �+ 𝑥𝑥𝑥𝑥0∙𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 𝑘𝑘𝑘𝑘∙𝑝𝑝𝑝𝑝 ∙� 𝑝𝑝𝑝𝑝0 𝑝𝑝𝑝𝑝 � 1 𝑘𝑘𝑘𝑘 � (7) 2 krit zv lt c . (9) J olje zvp E v c v . (10) 2 2 b b olje olje H p A AFc l V C (11) 2 0, b bat H A C m . (12) 0 bH olje olje V A hC E E . (13) 2 2 1 2 1 1 2 2 c c V c A A V E (14) (9) Na podlagi enačbe (9) je moč ugotoviti stanje ob za- piranju ventila; ali je to končano v krajšem času kot tzap < tkrit ali pa ima odbiti val možnost razbremenitve sko- zi delno odprt ventil. Največji možni tlačni udar (zaprt ventil) – Joukowski udar, je določen s spodnjo enačbo: 0olje T pE V V preoblikujemo v: 0 oljeT VV p E . (1) 0 H olje V C E (2) 1( ) H dpp t Q dt C (3) 1( ) i H i p t Q C  , (4) 0cel olje cev zrak olje pV V V V V E , (5) oz. v 0olje cel V pE V . (6) 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜−𝑧𝑧𝑧𝑧 = 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 ∙ � (1−𝑥𝑥𝑥𝑥0)∙�1− 𝑝𝑝𝑝𝑝 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 �+𝑥𝑥𝑥𝑥0∙� 𝑝𝑝𝑝𝑝0 𝑝𝑝𝑝𝑝 � 1 𝑘𝑘𝑘𝑘 (1−𝑥𝑥𝑥𝑥0)∙�1− 𝑝𝑝𝑝𝑝 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 �+ 𝑥𝑥𝑥𝑥0∙𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 𝑘𝑘𝑘𝑘∙𝑝𝑝𝑝𝑝 ∙� 𝑝𝑝𝑝𝑝0 𝑝𝑝𝑝𝑝 � 1 𝑘𝑘𝑘𝑘 � (7) 2 krit zv lt c . (9) J olje zvp E v c v . (10) 2 2 b b olje olje H p A AFc l V C (11) 2 0, b bat H A C m . (12) 0 bH olje olje V A hC E E . (13) 2 2 1 2 1 1 2 2 c c V c A A V E (14) (10) Kot lahko zaključimo na podlagi enačb (8) in (10), je ob uporabi olja z vključki zraka, torej z nižjo vrednostjo E- -modula, tudi hitrost širjenja motnje po cevi manjša in s tem posledično manjši tudi tlačni udar oz. nižja tlačna konica. ■ 4 Vpliv zraka na togost hidravličnega valja Pri hidravličnih sistemih s hidravličnimi valji, kjer je tre- ba zagotavljati veliko togost in natančen gib, lahko zrak v olju predstavlja veliko težavo. Zaradi sorazmerno ve- likega volumna olja, ki deluje podobno kot mehanska vzmet, lahko prisotnost zraka v olju opazimo že med samim gibanjem valja. Zaradi večje elastičnosti olja lahko pride do nevšečnosti, kot so: nenadzorovani pre- miki, neenakomerno gibanje, zmanjšanje hitrosti giba, možno vse do zaustavitve ali celo pomika v nasprotno smer, nihanje bremena, povezanega z valjem, ter nee- nakomerno premikanje valja (npr. zatikanja) … Če na bat valja deluje sila, ki se spreminja po velikosti in po smeri, lahko zaradi elastičnosti tekočine ter tudi sten valja in cevovodov nastanejo nihanja. V analogiji z me- haniko, kjer neka masa, povezana z vzmetjo, niha, lahko zapišemo izraz za lastno frekvenco in togost oz. vzme- tno konstanto hidravličnega valja, prikazanega na sliki 4. Slika 4. Hidravlični valj, napolnjen s tekočino Togost hidravličnega valja je razen od premera bata in batnice ter vrste in stanja hidravlične tekočine v valju odvisna tudi še od položaja bata v valju. Diferencialni valj z različno velikima ploskvama na eni in drugi stra- ni bata razdeli notranji volumen na dva različno velika dela in tako posredno na dva različno velika volumna tekočine oz. različno »mehki« tekočinski vzmeti. Veli- kost volumna na eni in na drugi strani bata je tako odvi- sna od položaja bata in od konstrukcijske zasnove valja. Če gre za valj s skoznjo batnico (enakopovršinski valj), sta volumna pri srednjem položaju bata v valju enaka, pri diferencialnem valju z različnima aktivnima ploskva- ma na batu pa različna. Vzmetno konstanto hidravlične tekočine v najpogoste- je uporabljanem diferencialnem hidravličnem valju lah- ko v analogiji z mehaniko izrazimo kot: 0olje T pE V V preoblikujemo v: 0 oljeT VV p E . (1) 0 H olje V C E (2) 1( ) H dpp t Q dt C (3) 1( ) i H i p t Q C  , (4) 0cel olje cev zrak olje pV V V V V E , (5) oz. v 0olje cel V pE V . (6) 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜−𝑧𝑧𝑧𝑧 = 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 ∙ � (1−𝑥𝑥𝑥𝑥0)∙�1− 𝑝𝑝𝑝𝑝 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 �+𝑥𝑥𝑥𝑥0∙� 𝑝𝑝𝑝𝑝0 𝑝𝑝𝑝𝑝 � 1 𝑘𝑘𝑘𝑘 (1−𝑥𝑥𝑥𝑥0)∙�1− 𝑝𝑝𝑝𝑝 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 �+ 𝑥𝑥𝑥𝑥0∙𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 𝑘𝑘𝑘𝑘∙𝑝𝑝𝑝𝑝 ∙� 𝑝𝑝𝑝𝑝0 𝑝𝑝𝑝𝑝 � 1 𝑘𝑘𝑘𝑘 � (7) 2 krit zv lt c . (9) J olje zvp E v c v . (10) 2 2 b b olje olje H p A AFc l V C (11) 2 0, b bat H A C m . (12) 0 bH olje olje V A hC E E . (13) 2 2 1 2 1 1 2 2 c c V c A A V E (14) (11) in s tem lastno frekvenco valja kot: 0olje T pE V V preoblikujemo v: 0 oljeT VV p E . (1) 0 H olje V C E (2) 1( ) H dpp t Q dt C (3) 1( ) i H i p t Q C  , (4) 0cel olje cev zrak olje pV V V V V E , (5) oz. v 0olje cel V pE V . (6) 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜−𝑧𝑧𝑧𝑧 = 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 ∙ � (1−𝑥𝑥𝑥𝑥0)∙�1− 𝑝𝑝𝑝𝑝 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 �+𝑥𝑥𝑥𝑥0∙� 𝑝𝑝𝑝𝑝0 𝑝𝑝𝑝𝑝 � 1 𝑘𝑘𝑘𝑘 (1−𝑥𝑥𝑥𝑥0)∙�1− 𝑝𝑝𝑝𝑝 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 �+ 𝑥𝑥𝑥𝑥0∙𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 𝑘𝑘𝑘𝑘∙𝑝𝑝𝑝𝑝 ∙� 𝑝𝑝𝑝𝑝0 𝑝𝑝𝑝𝑝 � 1 𝑘𝑘𝑘𝑘 � (7) 2 krit zv lt c . (9) J olje zvp E v c v . (10) 2 2 b b olje olje H p A AFc l V C (11) 2 0, b bat H A C m . (12) 0 bH olje olje V A hC E E . (13) 2 2 1 2 1 1 2 2 c c V c A A V E (14) (12) Pri tem v enačbah (11) in (12) CH predstavlja hidravlično kapacitivnost, zapisano v odvisnosti od položaja bata h Slika 3. Primerjava odzivov za homogeno mineralno olje in b prisotnosti zraka v olju h d Slika 4 Lovrec Ventil 2017-1 V N T N 44 Ventil 23 /2017/ 1 V N T N in ob upoštevanju nadomestnega modula elastičnosti: 0olje T pE V V preoblikujemo v: 0 oljeT VV p E . (1) 0 H olje V C E (2) 1( ) H dpp t Q dt C (3) 1( ) i H i p t Q C  , (4) 0cel olje cev zrak olje pV V V V V E , (5) oz. v 0olje cel V pE V . (6) 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜−𝑧𝑧𝑧𝑧 = 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 ∙ � (1−𝑥𝑥𝑥𝑥0)∙�1− 𝑝𝑝𝑝𝑝 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 �+𝑥𝑥𝑥𝑥0∙� 𝑝𝑝𝑝𝑝0 𝑝𝑝𝑝𝑝 � 1 𝑘𝑘𝑘𝑘 (1−𝑥𝑥𝑥𝑥0)∙�1− 𝑝𝑝𝑝𝑝 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 �+ 𝑥𝑥𝑥𝑥0∙𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 𝑘𝑘𝑘𝑘∙𝑝𝑝𝑝𝑝 ∙� 𝑝𝑝𝑝𝑝0 𝑝𝑝𝑝𝑝 � 1 𝑘𝑘𝑘𝑘 � (7) 2 krit zv lt c . (9) J olje zvp E v c v . (10) 2 2 b b olje olje H p A AFc l V C (11) 2 0, b bat H A C m . (12) 0 bH olje olje V A hC E E . (13) 2 2 1 2 1 1 2 2 c c V c A A V E (14) (13) Na podlagi enačb od (11) do (13) je možno zaključiti, da sta vzmetna konstanta in s tem lastna frekvenca li- nearno odvisni od elastičnosti tekočine in tudi od po- ložaja bata v valju. Za določanje togosti valja s homogenim oljem in vpliva zraka v olju na togost valja smo za izračun uporabili standardni valj ISO 6020/2, dimenzij 125/90 in 450-mi- limetrskim hodom. Spreminjanje togosti valja smo ra- čunali po matematičnem modelu dveh zaporedno ve- zanih vzmeti tako, da smo olje nadomestili z vzmetjo enake vzmetne konstante. Vzmetno konstanto valja pri različnih pozicijah bata smo računali po enačbi 14 [8], s pomočjo Excel-a. 0olje T pE V V preoblikujemo v: 0 oljeT VV p E . (1) 0 H olje V C E (2) 1( ) H dpp t Q dt C (3) 1( ) i H i p t Q C  , (4) 0cel olje cev zrak olje pV V V V V E , (5) oz. v 0olje cel V pE V . (6) 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜−𝑧𝑧𝑧𝑧 = 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 ∙ � (1−𝑥𝑥𝑥𝑥0)∙�1− 𝑝𝑝𝑝𝑝 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 �+𝑥𝑥𝑥𝑥0∙� 𝑝𝑝𝑝𝑝0 𝑝𝑝𝑝𝑝 � 1 𝑘𝑘𝑘𝑘 (1−𝑥𝑥𝑥𝑥0)∙�1− 𝑝𝑝𝑝𝑝 𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 �+ 𝑥𝑥𝑥𝑥0∙𝐸𝐸𝐸𝐸𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜 𝑘𝑘𝑘𝑘∙𝑝𝑝𝑝𝑝 ∙� 𝑝𝑝𝑝𝑝0 𝑝𝑝𝑝𝑝 � 1 𝑘𝑘𝑘𝑘 � (7) 2 krit zv lt c . (9) J olje zvp E v c v . (10) 2 2 b b olje olje H p A AFc l V C (11) 2 0, b bat H A C m . (12) 0 bH olje olje V A hC E E . (13) 2 2 1 2 1 1 2 2 c c V c A A V E (14) (14) pri čemer v enačbi predstavlja: c vzmetno konstanto valja [N/mm] c1 vzmetno konstanto tekočine v komori na strani bata [N/mm] c2 vzmetno konstanto tekočine v komori na strani batnice [N/mm] E' E-modul olja z zrakom [N/mm] A1 ploščina bata v komori na strani bata [mm 2] A2 ploščina bata v komori na strani batnice [mm 2] V1 volumen olja v komori na strani bata [mm 3] V2 volumen olja v komori na strani batnice [mm 3] Kot rezultat takšne obravnave prikazuje slika 5 odvi- snost togosti valja v odvisnosti od položaja bata, pri različnih obratovalnih tlakih in različnem volumenskem deležu zraka. Slika 5. Odvisnost togosti valja od položaja bata pri različnih obratovalnih tlakih in % deležu zraka v olju 45Ventil 23 /2017/ 1 V N T N Rezultati potrjujejo, da togost valja ni odvisna samo od njegovih dimenzij in položaja bata ter višine obratoval- nega tlaka, temveč je zelo odvisna tudi od volumenske- ga deleža morebiti prisotnega zraka v olju. Razlike v to- gosti, izražene v %, so prikazane tudi v razpredelnici 2. Razpredelnica 2. Razlika togosti valja pri različnih obratovalnih tlakih Obratovalni tlak Razlika togosti valja s prisotnim 0,1-oddstotnim in 2-odstotnim deležem zraka 50 bar 25,0 % 100 bar 7,7 % 150 bar 3,8 % Na podlagi rezultatov lahko ugotovimo, da čim višji je obratovalni tlak, tem manjši je vpliv zraka na togost hidravličnega valja. Če naj bi s hidravličnim pogonom izvajali zelo hitro spreminjajoča se gibanja, je vsekakor zaželena visoka lastna frekvenca sistema, po možno- sti daleč nad frekvenco obratovanja. Glede na tonaj bi imeli valji po možnosti čim večjo vzmetno konstanto, kar lahko dosežemo, razen s povečanjem čelnih površin bata, tudi z zmanjšanjem zaprtega volumna, z uporabo kratkih vodov med ventilom in valjem, z uporabo hi- dravlične tekočine z višjim E-modulom in vsekakor brez vključkov zraka. ■ 5 Vpliv večje stisljivosti tekočine na delovanje in izkoristek hidravličnih črpalk Pri oscilatorno gibajočih se batih bodisi v hidravličnem valju ali pa v batni črpalki oz. v hidromotorju prihaja do zaustavljanja in pospeševanja bata ter s tem poveza- nih izgub, odvisnih tudi od velikosti modula stisljivosti uporabljane tekočine. Zaradi stisljivosti tekočine spremembe tlaka med vsto- pno in izstopno odprtino niso nenadne oz. skokovi- te. Da se tlak spremeni z enega na drugi nivo, mora bat v valju opraviti določeno pot, kar ustreza določeni spremembi volumna komore. Tlak v valju hidrostatične enote narašča oz. upada v odvisnosti od adiabatnega modula stisljivosti, skladno z enačbo (1), ki v delovnem diagramu podaja naklon oz. hitrost spremembe tlaka v odvisnosti od spremembe volumna komore. Ob upoštevanju velikosti volumna v točkah B in D (glej sliko 6) v enačbi (1) ugotovimo, da se sprememba tlaka ob stiskanju tekočine (točka B) prične z manjšim na- klonom kot sprememba tlaka pri ekspanziji (točka D). Od tega je odvisna izgubljena pot oz. pomik bata na račun stisljivosti tekočine. Pri črpalkah npr. ta pojav predstavlja izgubljeni gib bata oz. volumen, in posle- dično manjši volumetrični izkoristek črpalke in s tem večjo izgubo moči. Vpliv stisljivosti se še poslabša pri večjih mrtvih volumnih, kakršni so značilni za aksialne batne črpalke z votlimi bati (izvedba s poševno ploščo). Uporaba tekočin z nižjim modulom stisljivosti, kakršne se pojavljajo ob prisotnosti zraka v olju, tovrstne izgube povečuje. ■ 6 Zaključek Stisljivost hidravlične tekočine povzroča vzmetno delo- vanje hidravličnih pogonov – blaži razne sunke in tako varuje (npr. pri orodnih strojih) orodje pred udarci. Po drugi strani velika stisljivost hidravlične tekočine zaradi svojega vzmetnega obnašanja povzroča: • nihanja in udarce v hidravličnih napravah, • zakasnitve pri preklopih (treba je upoštevati pri kratkih vklopnih časih), • nižje lastne frekvence hidravličnih valjev, • neenakomerno gibanje valjev pri nenadnih spremembah tlaka ali sile, • nezaželene pojave pri povečanju volumna hidravlič- nega valja zaradi elastičnosti sten valja in cevovoda, • nestabilno delovanje reguliranega sistema, • polnilne izgube črpalk … Omenjeni vplivi so ob večjem deležu zraka še bolj izra- ziti, kot so pri homogenem olju. Zato ima vpliv stislji- vosti in pojavov, ki izhajajo iz te lastnosti tekočine, ob upoštevanju deleža zraka še kako velik pomen pri pre- Slika 6. Splošni model hidrostatične enote in delovni diagram Slika 6 Lovrec Ventil 2017-1 Slika 6 Lovrec Ventil 2017-1 46 Ventil 23 /2017/ 1 računu hidravličnih udarov, enakomernosti delovanja pogona, nihanj in pojavu časovnih zakasnitev hidravlič- nega signala pri daljinsko vodenih hidravličnih pogonih oz. pri načrtovanju hidravličnega sistema nasploh oz. pri splošnem razumevanju pojavov pri delovanju gra- dnikov. Kakor hitro se bo pojavil vdor zraka v hidravlični sistem, tako hitro se bodo posledično pojavile opisane spremembe pri delovanju naprave. To še posebej ta- krat, ko je v ospredju dinamično obnašanje naprave. Viri [1] Lovrec D., Tič, V.: Stisljivost hidravličnega olja in vpliv zraka, Ventil, 22/2016, št. 6, str.492–498. [2] Lovrec, D., Kambič, M.: Hidravlične tekočine in nji- hova nega. 1. izd. Maribor: Fakulteta za strojništvo, 2007. [3] Lovrec, D., Tašner, T.: Hidravlične tekočine z višjim modulom stisljivosti in vpliv na delovanje hidravlič- ne naprave. Zbornik prispevkov Mednarodne kon- ference Fluidna tehnika 2011, 15. in 16. september 2011, Kongresni center Habakuk, Maribor, 2011, str. 201–216. Effects of increased fluid compressibility due to air on the operation of hydraulic system Abstract: Compressibility of hydraulic fluid is not a constant material property. It is determined by fluid type, operating parameters and condition of the device. Thus, the compressibility does not only change with pres- sure and temperature, but also with the amount of air present in the fluid in form of air bubbles. Any changes, usually taking effect simultaneously, consequently have a major impact on the stiffness of the hydraulic drive. This is reflected in the transmission of hydraulic signals and changes in pressure, as well as in the operation of the hydraulic energy converters. In the introduction the paper presents a brief overview of hydraulic capacitance theory, which is closely as- sociated with the compressibility of hydraulic fluid. It highlights the impact of air bubbles presence on com- pressibility and therefore transmission of signals – propagation of pressure waves along pipes. In continuation the paper demonstrates the impact of increased fluid compressibility due to presence of air bubbles on the stiffness of hydraulic cylinder, as most commonly used hydraulic actuator, and on the operation of hydraulic pump and its efficiency. Keywords: compressibility of hydraulic fluid, air in fluid, transmission of signals, stiffness of cylinder, pump efficiency [3] Potočnik, R.: Vpliv zraka na delovanje hidravlič- ne naprave : diplomsko delo. Maribor: 2014. X, 53 f., 4 f. pril., ilustr. https://dk.um.si/IzpisGradiva. php?id=44644. [4] Murrenhoff, H.: Grundlagen der Fluidtechnik, Teil 1: Hydraulik, UmdruckzurVorlesung, 4. Auflage, 2005, IFAS-RWTH Aachen. [5] Helduser, S.: GrundlagenelektrohydraulischerAntri- ebe und Steuerungen, 1. Izdaja,VereinigteFachverla geGmbH, Germany, 2013. [6] Lovrec, Darko. Zakaj hidravlično olje potemni? Vzdr- ževalec, ISSN 1318–2625, 2016, št. 173, Ljubljana: Društvo vzdrževalcev Slovenije, 2016, št. 173, str. 52–56. [7] Lovrec, D., Hribernik, D., Kiker, E.: Model of electro- -hydraulicpressurecontrol - the basisfordrivedesign and optimisation. Ventil, sept. 2002, letn. 8, št. 3, str. 151–161. [8] Lovrec, D., Tašner, T.: Hidravlične tekočine z visokim modulom stisljivosti in vpliv na delovanje hidravlič- ne naprave, Mednarodna konferenca Fluidna teh- nika 2011, Maribor 15. in 16. september 2011. Ma- ribor : Fakulteta za strojništvo, 2011, str 116–121. V N T N Mednarodni sejem obrti in podjetnosti Celjski sejem, 12.-17. september 2017 MOS - oprema in materiali za obrt in industrijo MOS - gradnja in obnova doma· · MOS - turizem in gostinstvo · MOS - izdelki široke potrošnje · MOS - poslovne storitve in poslovne priložnosti v tujini www.ce-sejem.si Strokovni medijski partner področja: 48 Ventil 23 /2017/ 1 ■ 1 Uvod Avtomatizacija proizvodnih proce- sov je gonilo napredka in razvoja proizvodno naravnanih podjetij, kjer je, še posebej za višje izobražen kader, pomembno, da dobi spe- cifične sposobnosti ter spretnosti snovanja, implementacije in vode- nja avtomatiziranih naprav in pro- cesov. Žal je didaktična oprema, ki se uporablja v izobraževalnih usta- novah običajno preproste narave (prikaz delovanja in krmiljenja po- sameznih komponent), zato je lah- ko prehod izučenega tehničnega kadra v realno industrijsko okolje zelo zahteven. Omenjeno vrzel smo Razvoj delovne postaje za didaktične namene načrtovanja, implementiranja in krmiljenja pnevmatskih sistemov Vito T leš Izvleček: Sodobni sistemi avtomatizacije proizvodnih procesov še vedno v veliki meri temeljijo na uporabi pnevmatike. Zaradi njenih poglavitnih prednosti, kot so nizka cena namestitve, enostavna uporaba, varno in zanesljivo delovanje v širokem temperaturnem območju, minimalno vzdrževanje, ter nenazadnje sama čistost medija in komponent, je zelo težko nadomestljiva z drugo obliko avtomatizacije. Zaradi pogoste uporabe pnevmatskih sistemov v industrijski avtomatizaciji je ključnega pomena, da bodoči tehnični kader primerno podučimo o njihovem ustreznem načrtovanju, implementaciji in krmiljenju. Na tržišču dostopna didaktična oprema za učenje pnevmatike in avtomatizacije omogoča le podajanje posameznih osnovnih znanj iz tega področja, medtem ko smo morali za didaktične namene realne industrijske rabe sodobnih pnevmatskih siste- mov razviti lastno pnevmatsko delovno postajo. Ključne besede: pnevmatika, didaktika, delovna postaja, krmiljenje Doc. dr. Vito Tič, univ. dipl. inž., Aleš Krošel, oba Univerza v Ma- riboru, Fakulteta za strojništvo skušali zapolniti z zasnovo in izde- lavo kompleksnejše didaktične po- staje, ki v celoti temelji na uporabi realnih industrijskih komponent in predstavlja avtomatizirano delovno postajo na osnovi uporabe pnev- matskih sistemov. ■ 2 Zasnova delovne postaje Delovna postaja je zasnovana na podlagi izbranega obdelovalnega cikla. Obdelovanci so naloženi v zalogovniku, iz katerega jih na pre- vzemno mesto potiska dvosmerno delujoči valj. Prenos obdelovanca iz prevzemnega mesta na delov- no mesto vrši 3-osni pnevmatični manipulator, sestavljen iz treh po- sameznih linearnih pnevmatskih osi, ki premike obdelovanca izvaja s pomočjo pnevmatskega prije- mala z možnostjo zasuka. Po pre- miku obdelovanca iz prevzemnega mesta na obdelovalno mesto sledi njegovo vpenjanje v klešče eno- smerno delujočega pnevmatskega prijemala. Osrednja tehnologija obdelave je bila izbrana z ozirom na ponovlji- vost procesa brez ponovne izdelave obdelovancev. Torej, enaki obdelo- vanci se lahko uporabijo večkrat, ne da jih zavržemo oz. izdelamo nove. Kot primerna procesa obdelave sta bila izbrana vrtanje, kjer je poleg proženja pnevmatske linearne osi treba sprožiti še vklop vrtalne eno- te preko releja, ter žigosanje, ki ga opravlja enosmerno delujoči valj. Pri tem se, odvisno od zasnovane- ga krmilja, lahko opravi samo ena izmed izbranih operacij, ali pa se opravita obe. Zaradi vrtljivega pri- jemala na manipulatorju pa lahko posamezni proces ponovimo še na drugi strani obdelovanca. Po obde- AVTOMATIZACIJA V PNEVMATIKI 49Ventil 23 /2017/ 1 AVTOMATIZACIJA V PNEVMATIKI lavi manipulator poskrbi za prenos obdelovanca na ustrezno izmetno mesto. Izmetnih mest je več in iz- biro tako prepusti uporabniku ali zastavljeni nalogi. Na ta način nam zasnovana delov- na postaja omogoča visoko stopnjo prilagodljivosti pri snovanju krmilja; od najenostavnejših krmilnih ciklov, kjer upravljamo le 3 osi: uporabnik ročno vloži obdelovanec na delov- no mesto, sledi vrtanje, žigosanje ter izpenjanje in ročno odstranje- vanje obdelovanca; do zelo kom- pleksnih krmilnih ciklov, kjer upra- vljamo 9 osi: izmet obdelovanca iz zalogovnika, prevzem in prenos na delovno mesto, obe operaciji ob- delave, izpenjanje in zasuk obdelo- vanca za 180°, ponovno vpenjanje in izbrana obdelava, izpenjanje ter prenos na ustrezno izmetno mesto, kjer štejemo mesta do zapolnitve. Osnovni koncept postaje in njene- ga delovanja je bil nadalje razvit in zasnovan v programskem okolju SolidWorks, s pomočjo katerega smo izdelali preprosto simulacijo gibanja skozi delovni proces in na ta način lažje uskladili posamezne pomike vseh 9-ih osi. Na osnovi končnega 3D modela so se izdelale delavniške risbe in načrti, ki so bili potrebni pri izdelavi in sestavljanju. ■ 3 Konstrukcija delovne postaje Sama konstrukcija, na katero je nameščen triosni pnevmatični ma- nipulator, ki služi za prenašanje obdelovancev, je sestavljena iz alu- minijastih profilov. Pod manipula- torjem se nahaja pločevina na ka- tero so pritrjene vse ostale enote, ki opravljajo funkcijo podajanja, shra- njevanja in obdelave. Pnevmatske cevi iz ventilskega otoka, kakor tudi električni vodniki do posameznega krmiljenega elementa, so speljani po kanalih, in po potrebi po ka- belski verigi, s čemer je doseženo in prikazano ustrezno varovanje vodnikov in cevi pred morebitnimi poškodbami, zapletanjem ali ople- tanjem. ■ 4 Raznolikost uporabljenih komponent Pri snovanju pnevmatskega in ele- ktričnega sistema smo želeli upo- rabiti in prikazati kar se da veliko število raznolikih komponent. Zato je na delovni postaji uporabljenih več različnih tipov končnih stikal, odvisno od možnosti in primernosti namestitve. Tako za povratne infor- macije o gibih in končnih položajih krmiljenih osi služijo mehanska, in- duktivna, magnetna ter tlačna sti- kala, ki vsaka s svojimi specifičnimi lastnostmi omogočajo ustrezno in- dikacijo stanja. Namreč, vseh stanj ne moremo zaznati le z eno vrsto končnih stikal, na primer: z mehan- skim končnim stikalom je praktično nemogoče zaznati, ali je prijemalo zaključilo proces vpenjanja obdelo- vanca. Nameščen 3-osni manipulator je se- stavljen iz dveh linearnih pnevma- tičnih osi ter enega pnevmatičnega valja z dodatnim vodilom, kar omo- goča prikaz in primerjavo dveh raz- ličnih izvedb pnevmatičnih osi. Na končnih položajih linearnih osi X in Y se nahajajo pnevmatični blažilniki, ki blažijo sicer sunkovito ustavljanje v krajnih legah. Omenjeni osi imata tudi vgrajena induktivna končna sti- kala za zaznavanje končnih pozicij. Le-ta nam omogočajo enostavno zasnovo krmilja, prav tako pa se ni potrebno ozirati za izvedbo pritrdi- tve stikal, kot je to pogosto potreb- no pri klasičnih mehanskih končnih stikalih. Valj z dodatnim vodilom na Z osi ima vgrajena drugi tip brez- kontaktnih končnih stikal, in sicer miniaturna magnetna stikala, ki se namestijo v utor na valju. Prednost omenjenih stikal je vsekakor njiho- va vsestranska uporabnost ter eno- stavna namestitev. Prenos obdelovancev vrši mani- pulator s pomočjo pnevmatičnega prijemala, ki poleg prijema obdelo- vanca omogoča tudi njegov zasuk za 180°. Indikacijo zaključka ome- njenih operacij je praktično nemo- goče izvesti z mehanskim končnim stikalom, saj je prostor za namesti- tev zelo omejen. Zato smo uporabili tlačna stikala, ki nam poleg nasta- vljive preklopne točke tudi prika- zujejo trenutni tlak v posameznem vodu. Ostale funkcije pa vršijo raz- Slika 1. 3D model in simulacija delovanja delovne postaje Slika 2. Uporabljena oprema – realne industrijske komponente 50 Ventil 23 /2017/ 1 lični enosmerno ali dvosmerno de- lujoči valji, ki imajo dograjena niz- kocenovna stikala, s katerimi smo želeli ponazoriti neprimernost upo- rabe tovrstnih stikal v industrijskem okolju. Predstavljenih devet pnevmatskih osi je krmiljenih s pomočjo sodob- nega in kompaktnega ventilskega otoka Festo VTUG. Ventile na ven- tilskem otoku je mogoče krmiliti s proženjem posameznih 24 V tuljav na ventilih, ali pa preko posebnega komunikacijskega vmesnika, ki se dogradi na ventilski otok in omo- goča krmiljenje preko ProfiNet po- vezave. Zato smo fizične povezave izvedli na način, da je mogoče pro- ženje bodisi s pomočjo digitalnih izhodov na krmilniku, bodisi preko ProfiNet industrijske komunikacije med ventilskim otokom in krmilni- kom. ■ 5 Električni del Vsi električni vodniki so speljani v elektro-omarico, ki je nameščena stransko na zadnjem delu manipu- latorja. Z možnostjo pregleda vezav med samim obratovanjem napra- ve je omogočena tudi diagnostika napak in s tem povezane didaktič- ne vsebine. Tako lahko uporabniki spoznajo kako ustrezno preveriti posamezne krmilne signale in kako sistematično pristopiti k odkrivanju okvar na krmilni enoti. Povezava krmilnih signalov iz elektro-omari- ce do krmilnika je izvedena preko dveh DB-25 konektorjev, s čemer smo omogočili priklop delovne po- staje na različna posamezna učna mesta oz. krmilnike, ki se uporablja- jo pri didaktičnem delu. Za krmiljenje procesa je prav tako uporabljena sodobna industrijska enota, tj. programabilni logični kr- milnik Siemens S7-1200, ki nam omogoča enostavno, kompaktno, predvsem pa zanesljivo izvedbo krmilja. Zaradi premajhnega števila digitalnih vhodov ter izhodov smo krmilniku dodali še razširitveni mo- dul, medtem ko smo vmesnik člo- vek-stroj (HMI) izvedli s pomočjo barvnega zaslona na dotik. Upora- ba takšnega industrijskega HMI za- slona predvsem olajša upravljanje z napravo in nadgradi uporabniško izkušnjo oz. vizualizacijo stanja sis- tema. ■ 6 Snovanje in simulacija krmilja Celotno krmilje je bilo zasnova- no v programskem okolju Auto- mation Studio, ki nam omogoča izdelavo pnevmatične, električne in programske sheme ter njihovo povezavo in simulacijo delovanja. Pnevmatično shemo naprave sesta- vlja sedem dvosmernih ter dva eno- smerna valja, ki jih krmilijo ustrezni potni ventili. Poleg običajnih bista- bilnih 3/2 in 5/2 potnih ventilov, smo za Y os manipulatorja uporabili tudi 5/3 monostabilni ventil z zapr- to mirovno lego, ki nam omogoča pozicioniranje navedene osi tudi v njenih srednjih legah. Pri tem seve- da lahko tudi prikažemo eno izmed slabosti pnevmatskih linearnih osi, tj. stisljivost zraka in njegov vpliv na hitrost ustavljanja, prenihaj ter ne- natančnost pozicioniranja. Vsi valji imajo dograjene tudi enosmerne dušilke na izpustni strani, ki nam omogočajo nastavljanje hitrosti po- sameznega giba. Pnevmatičnemu krmilnemu siste- mu je sledila izdelava električne sheme krmilja, kjer smo poudarek namenili nazornosti in urejenosti sheme, ki nam bo omogočala ka- snejše diagnosticiranje in/ali spre- minjanje krmilja. V električno she- mo je kot osrednji element dodan programabilni krmilnik, na vhode in izhode katerega so povezani kr- milni signali preko dveh DB-25 pri- Slika 3. Sočasna simulacija delovanja pnevmatskega sistema, električnega dela s krmilnikom ter pripadajočega programa AVTOMATIZACIJA V PNEVMATIKI 51Ventil 23 /2017/ 1 AVTOMATIZACIJA V PNEVMATIKI ključkov. Prav tako pa je, v prime- ru uporabe ProfiNet komunikacije, nakazana uporaba le-te. Vsi izvršni elementi električne sheme so preko oznak povezani s pnevmatično she- mo in tvorijo delujoč simulacijski sistem. Na ta način aktiviranje sti- kala v pnevmatični shemi povzroči sklenitev kontakta v električni she- mi, ter obratno, napajanje tuljave na elektromagnetnem ventilu pov- zroči prekrmiljenje ventila. Sledila je izgradnja tretjega dela simulacije, in sicer zasnova progra- ma na krmilniku v lestvičnem dia- gramu, saj nam programsko okolje omogoča sočasno oz. povezano simulacijo delovanja pnevmatskega sistema, električnega dela ter krmil- nega programa. Na ta način smo izdelali program za en obratovalni cikel delovne postaje in ga nato preizkusili. Med simulacijo nam program prika- zuje krmilna stanja ventilov, tlačne in izpustne vode, aktivnost končnih stikal, električne signale na krmilni shemi ter samo izvajanje program- skega dela. Omogoča tudi koračno oz. postopno izvajanje simulacije ter njeno začasno ustavitev, kjer si lahko podrobneje ogledamo posa- mezne električne, pnevmatične in logične signale. ■ 7 Izdelava krmilja TIA Portal Uporabljen simulacijski program Automation Studio žal ne omogoča neposrednega prenosa krmilnega programa v Siemens TiaPortal, tj. programsko okolje za programira- nje krmilnikov Siemens. Zato je bila potrebna ponovna izdelava krmil- nega programa v TiaPortal-u, kjer je bilo treba definirati tudi vso upora- bljeno strojno opremo, od samega krmilnika, do dodanih vhodno/iz- hodnih enot ter HMI zaslona. Tudi ta segment naprave služi didaktičnim namenom, saj se uporabniki srečajo z osnovnimi nastavitvami in pove- zavami med strojno in programsko opremo, kot so npr. vnos ustreznega IP naslova posamezne komponente, vzpostavitev ProfiNet komunikacije z ventilskim otokom, dodajanje in uporaba HMI zaslona, itd. Krmilni program je bil izdelan v le- stvičnem diagramu in nudi upo- rabniku enostaven pregled nad kr- miljenjem naprave, še posebej ob uporabi funkcij »online« in »watch«, kjer lahko uporabnik opazuje izvaja- nje programa v realnem času. Skla- dno z zasnovano koračno verigo lah- ko uporabnik na ta način enostavno odkriva in diagnosticira morebitne napake v krmilnem programu ali na električnem oz. pnevmatičnem delu naprave, kjer so mu v pomoč predhodno predstavljene pregledne sheme. V sklopu didaktičnega dela lahko tako izvedemo različne nalo- Slika 4. Programiranje delovne postaje v TIA Portal (lestvični diagram) Slika 5. Izdelana delovna postaja za didaktične namene 52 Ventil 23 /2017/ 1 ge, kot so npr. iskanje okvarjenega, poškodovanega električnega vodni- ka, napačna nastavitev preklopnih točk tlačnih stikal, itd. Uporabnik izvajanje krmilnega pro- grama oz. samo delovno postajo upravlja s pomočjo barvnega za- slona na dotik. Ta nam omogoča enostavno prikazovanje podatkov, krmiljenje ter nastavljanje raznih parametrov obdelovalnega cikla. Zasnovan vmesnik temelji na večih menijih, v katerih lahko nastavimo želeno obdelavo posameznega ob- delovanca (vrtanje ter žigosanje na eni in drugi strani) in njegovo izme- tno mesto. Izbiro lahko pred-nasta- vimo za šest obdelovancev, kolikor jih gre v saržer. Poleg opisanega krmilja obdelo- valnega cikla je bilo potrebno do- dati še meni »Varni zagon«, ki nam omogoča zagon naprave iz nezna- nega položaja. Pri tem se delovna postaja s sekvenco varnih gibov postavi v začetni položaj. Za name- ne diagnosticiranja in odpravljanja napak pa smo dodali še dva me- nija, ki nam omogočata neposre- dno upravljanje krmilnika – prikaz stanja na vhodih ter postavljanje izhodov. ■ 8 Zaključek Predstavljena delovna postaja bo služila didaktičnim namenom pri učenju načrtovanja, implemen- tiranja ter krmiljenja sodobnih pnevmatskih sistemov, kakor tudi njihovega vzdrževanja in diagnosti- ciranja napak. Naprava je v celoti iz- delana iz industrijskih komponent, s čemer bodo uporabniki dobili boljši stik z realnimi aplikacijami, s kakr- šnimi se bodo potem tudi srečali v delovnem okolju. Pri zasnovi delovne postaje smo se osredotočili na čim večjo raznoli- kost uporabljenih komponent na vseh področjih. Tako smo za zazna- vanje opravljenih gibov oz. končnih leg posameznih osi uporabili različ- ne tipe stikal, od mehanskih, induk- tivnih, magnetnih, pa vse do tlač- nih stikal. Prav tako smo uporabili različne vrste linearnih osi, eno- in dvo-smerno delujoče valje, 3/2, 5/2 ter tudi 5/3 potne ventile z mono- in bi-stabilnim delovanjem. Sodob- no delovno postajo zaključuje naj- sodobnejši krmilni sistem Siemens, ki ga lahko z ventilskim otokom Fe- sto povežemo direktno preko digi- talnih izhodov, ali pa preko Profi Net povezave, ter seveda uporaba HMI zaslona na dotik. Primernost naprave za didaktično delo predstavlja tudi nadgradljiv delovni cikel postaje, ki ga je mogo- če prilagoditi stopnji razumevanja uporabnika. Glede na zastavljeno nalogo, lahko uporabnik upravlja samo posamične osi oz. manjše število sklopov osi (npr. obdeloval- ni cikel brez uporabe manipulator- ja), ter nato postopoma nadgrajuje kompleksnost sistema in krmiljenja. Delovna postaja nam prav tako omogoča izvedbo didaktičnih vse- bin vzdrževanja mehatronskih sis- temov na osnovi izdelanih shem in krmilnega programa, ki zajema vse funkcije sistema v enem delov- nem procesu. Možno je izvajanje diagnostike delovanja ter iskanje raznih okvar na sistemu, kot so ne- ustrezne nastavitve ter poškodbe vodnikov ali stikal – elementov, ki so v industrijskem okolju največkrat podvrženi okvaram. Uporabniku lahko predstavimo nevarnosti, ki jih takšna naprava prinaša v delovno okolje in kako jih odpraviti, kakšni so vzroki in kako izboljšati samo na- črtovanje, vzdrževanje in uporabo, da naprava obratuje skozi celotno življenjsko dobo zanesljivo, natanč- no, predvsem pa varno. Čeprav delovna postaja predstavlja zaključeno celoto, namenjeno pred- vsem didaktičnemu delu, pa ne iz- ključuje možnosti nadgradenj. Tako bi bilo smiselno vsaj eno izmed osi manipulatorja nadgraditi z zveznim (proporcionalnim) potnim ventilom, s katerim bi lahko dosegli različ- ne hitrosti pomika osi. Z nadaljnjo dograditvijo zveznega merjenja po- ložaja te osi, pa bi lahko izvedli še zaprto-zančno regulacijo. Prav tako pa razmišljamo o vgradnji varno- stne tehnike, kjer načrtujemo nad- gradnjo delovne postaje z zaprtim delovnim prostorom, vrati z varno- stnimi stikali ter varnostno zaveso. Viri [1] Krošel A.: Načrtovanje, izdela- va in krmiljenje namenskega pnevmatičnega manipulatorja. Diplomsko delo, Maribor 2016 Development of a workstation for didactic purposes of designing, implementing and controlling pneumatic systems Abstract: Modern automation systems in manufacturing are still lar- gely based on pneumatics. Due to its main advantages, such as low installation cost, ease of use, safe and reliable operation in wide tem- perature range, minimal maintenance, and cleanliness of air and com- ponents, it practically cannot be replaced with another form of auto- mation. On account of frequent use of pneumatic systems in industrial automation, it is crucial to educate and train the technical staff about proper design, implementation and control of pneumatics. Commer- cially available didactic equipment for teaching pneumatics and auto- mation systems only allows individual fundamental skills to be given, whereas for more demanding didactics, such as real industrial pneu- matic systems, we had to develop our own workstation. Keywords: pneumatics, didactics, workstation, open-loop control AVTOMATIZACIJA V PNEVMATIKI Hitrejša menjava orodja za povečanje produktivnosti! Skrajšanje časa mirovanja stroja med menjavo orodij je dnevni izziv, ko poskušamo ostati odzivni in konkurenčni. Naj si gre za najpreprostejše aplikacije ali celovite rešitve za hitro menjavo orodij (QMC), pri Stäubliju se izziva lotimo z dokazanimi rešitvami za vsako ključno fazo procesa, ob zagotavljanju produktivnosti, fleksibilnosti in varnosti. Povezovanje energij, vpenjanje orodij, prenos orodij in procesna avtomatizacija - odkrijte in spoznajte ponudbo podjetja Stäubli za industrijo predelave plastičnih mas na našem razstavnem prostoru št. 14, dvorana K na Industrijskem sejmu 2017 (4.-7. april, Celjski sejem). www.quick-mould-change.com Stäubli Systems s.r.o. Ljubljana Branch - Tel.: +386 8205 01 05 - Mail: connectors.si@staubli.com 54 Ventil 23 /2017/ 1 ROBOTIKA ■ 1 Uvod Leta 2006 sta bili večjemu proizva- jalcu elektromotorjev po naročilu dobavljeni dve avtomatski liniji za Optimizacija robotske manipulacije in programske opreme na liniji za sestavo elektromotorjev Darko KORITNIK Povzetek: Prispevek opisuje zamenjavo robota in programske opreme na 10 let stari avtomatski liniji za sestavo in meritve DC elektromotorjev. Zaradi zahtev po zmanjšanju taktnega časa in sprememb v manipu- laciji je bil stari robot močno obremenjen in sčasoma se je pokazala potreba po nadgradnji. Zahteve po večji fleksibilnosti proizvodnje so narekovale tudi zamenjavo programske opreme in uporabniškega vmesnika na liniji. Opisan je tudi princip optimiranja gibanja robota z zveznim prehodom med gibi v notranjih in zunanjih koordinatah za zmanjšanje taktnih časov. Ključne besede: zamenjava robota, nadgradnja krmilne programske opreme, nadgradnja uporabniškega vmesnika, gibanje v notranjih koordinatah, gibanje v zunanjih koordinatah Darko Koritnik, univ. dipl. inž., DAX, d. o. o., Trbovlje Slika 1. Ena od linij za sestavo in meritve DC motorjev pred nadgradnjo sestavo in meritve DC motorjev (sli- ka 1). V letih, ki so sledila, se je zara- di čedalje težjega dohajanja naročil okrepila želja po krajših taktnih časih 55Ventil 23 /2017/ 1 in robot, ki je skrbel za posluževanje stroja za obdelavo gredi motorja, je deloval čedalje bolj na meji zmo- gljivosti. Prišlo je tudi do precejšnje diverzifikacije števila različnih tipov in različnih obdelav, kar je nareko- valo večjo fleksibilnost proizvodnje na liniji. Pri tem je povpraševanje po tovrstnih elektromotorjih konstan- tno veliko in nič ne kaže na zmanj- šanje naročil. Vse to je vodilo v od- ločitev, da se ena od linij temeljito nadgradi s sodobno programsko opremo in vmesnikom ter novejšim, zmogljivejšim in hitrejšim robotom za manipulacijo. Nadgradnja je bila izvedena v letu 2016. ■ 2 Linija pred nadgradnjo Za časovno kritično operacijo – po- služevanje stroja za obdelavo gredi motorja – je skrbel šest-osni antro- pomorfni robot EPSON PS3L, ki lah- ko nosi do 5 kg. Uporabniški vme- snik, ki deluje na sistemu Microsoft Windows 2000, je bil izveden kar v okviru glavnega krmilnega progra- ma na robotskem krmilniku. Zaradi potrebe po krajših taktnih časih je bilo treba prijemalo robota kmalu nadgraditi v dvojno prijemalo, kar je učinkovalo kot sprotni zalogovnik in je omogočilo manj daljših gibov robotske roke (krajša kumulativ- Slika 2. Stari robot EPSON PS3L z dvojnim prijemalom na pot za isto število motorjev) ter krajše mrtve čase (čase neizkorišče- nosti) stroja za obdelavo gredi. Na- sprotni učinek dvojnega prijemala je bil povečanje mase in rotacijske vztrajnosti. Slednja ima na hitrost gibanja pri spreminjanju orientaci- je prijemala še posebno negativen učinek, ker vztrajnostni moment narašča s kvadratom razdalje (glej sliko 2). Praktično non-stop obra- tovanje robota na skrajnih mejah (veliko prijemalo in (pre)hitri premi- ki, tresenje) je v 10 letih povzročilo pojavljanje rahle zračnosti v sklepih, posledično puščanje masti in s tem povečanje možnosti odpovedi. ■ 3 Nadgradnja opreme Robot PS3L smo zamenjali z novim robotom EPSON C8 (slika 3), ki lah- ko nosi do 8 kg in pri gibanju ak- tivno duši vibracije. Izmed variant s 700, 900 in 1400 mm dosega smo izbrali tisto z 900 mm dosega, kar je le nekoliko večje delovno področje od PS3L. Namesto starega krmilni- ka z integriranim Windows računal- nikom novi robot C8 poganja na- menski hitri krmilnik RC700, dodali pa smo industrijski panelni računal- nik na dotik, na katerem teče v je- ziku Python razviti grafični uporab- niški vmesnik (slika 4) s podatkovno Slika 3. Novi robot EPSON C8 ROBOTIKA 56 Ventil 23 /2017/ 1 bazo. Robotski krmilni program in uporabniški vmesnik sta povezana preko EPSON-ovega vmesnika API. ■ 4 Optimizacija gibanja Opisana nadgradnja opreme vse- kakor pomeni izboljšanje v smislu surove moči, vendar je tudi vodenje robotov v desetih letih napredova- lo in zdaj omogoča optimiranje, ki takrat ni bilo možno, npr. že ome- njeno aktivno zmanjševanje vibracij v realnem času pri robotu C8 zaradi piezo tehnologije. Prostor za opti- mizacijo je tudi v združevanju raz- ličnih načinov gibanja, ki jih robot omogoča. V grobem lahko vode- nje robota razdelimo na vodenje v zunanjih koordinatah (kartezične koordinate) in vodenje v notranjih koordinatah (koti v sklepih robota). Slednje je enostavnejše od obeh principov in se uporablja, kadar že- limo, da se robot kar najhitreje pre- stavi iz točke A v točko B, pri čemer nas vmesna pot oz. gibanje ne zani- ma: servosistem za vsak sklep (mo- tor) robota posebej in neodvisno predvidi trapezno krivuljo toka in jo regulira, dokler sklep ni v končni legi. Če so vsi sklepi obremenjeni z maksimalnim dopustnim tokom, je to teoretično najhitrejša pot od A do B. Navadno se sicer obremenitev vseh sklepov prilagodi tistemu, ki bi ROBOTIKA Slika 4. Uporabniški vmesnik v slovaškem jeziku (linija obratuje na Slovaškem) za premik v novo lego potreboval največ časa, zato da je gibanje sin- hrono in vsi sklepi hkrati dosežejo končno lego. Pri vodenju v zunanjih koordina- tah nas poleg začetne in končne lege robota zanima tudi, kakšna je vmesna pot, npr. premica, krožni- ca, hitrostni profil ... Profili tokovne obremenitve za vsak sklep niso več neodvisni, gibanje med njimi mora biti koordinirano, da je rezultat predpisano gibanje prijemala ro- bota. Inverzna kinematika se mora izračunavati za vsak kvant vmesne poti. Večina robotskih aplikacij zahteva oba pristopa vodenja, npr. vstavlja- nje kosa po določeni krivulji z dolo- čeno hitrostjo, nato čim hitrejši pre- mik v drugo območje po poljubni poti in tam spet linearen gib ... Kot problematičen se tu izkaže preklop med obema načinoma gibanja. Če se robot v točki preklopa ustavi, to pomeni izgubo časa za zaviranje in pospeševanje, robot pa ima v tej vmesni, načeloma manj pomembni točki, hitrost nič. Pri časovno kritič- nih operacijah je te desetinke, vča- sih sekunde, izjemno težko izboriti drugje. Cilj je torej doseči zvezen prehod med gibanjem robota v no- tranjih in zunanjih koordinatah ter obratno. Enostavna superpozicija prispevkov k tokovnim referencam v motorjih iz enega in drugega re- gulatorja v okolici točke preklopa ni primerna, ker lahko hitro pride do preobremenitve motorja, ki je pra- viloma že samo s prispevkom vode- nja v notranjih koordinatah polno obremenjen. Poleg tega v okolici preklopa vodenje v zunanjih koor- dinatah ne bi bilo pozicijsko točno. Prednost je torej treba dati gibom v zunanjih koordinatah. Poskrbeti je treba, da robot v točki preklopa iz vodenja v zunanjih koordinatah ne zmanjša hitrosti, temveč nada- ljuje gib. To je najlažje doseči tako, da mu gib enostavno podaljšamo z novo pomožno točko, ki leži na ekstrapolirani obstoječi trajektoriji in je od točke preklopa oddaljena vsaj za robotovo minimalno zavor- no razdaljo do hitrosti nič. Ko robot doseže želeno končno točko giba v zunanjih koordinatah, preklopi na vodenje v notranjih koordinatah in zvezno nadaljuje gibanje, razlika je samo v tem, da trapezni profili to- kov nimajo izhodišča v nič, temveč v trenutni vrednosti, ki ustreza tre- nutni hitrosti posameznega sklepa. Pomožne ekstrapolirane točke sicer robot nikoli ne doseže, vendar to ni pomembno. Preklop v obratni sme- ri poteka v obratnem vrstnem redu, želeno krivuljo v zunanjih koordina- tah je treba ekstrapolirati pred gib in ne za gib, preklop med načinoma vodenja pa se mora zgoditi pred ekstrapolirano pomožno točko v trenutku, ko bi pri sicer izoliranem gibu robot začel zavirati. Na opisani način dosežemo, da se robot med gibi ne ustavlja, glad- ko preklaplja med načini vodenja, hkrati pa zadovoljimo zahteve po pozicijski točnosti v območjih giba- nja v zunanjih koordinatah. Vpelja- va pomožnih točk za pridobivanje hitrosti je sicer kontraintuitivna, vendar je ključ v zveznosti, tako kot slalomist ni najhitrejši po najkrajši poti po daljicah med količki, tem- več po kumulativno daljši zvezni poti. Samo omenimo, da zvezno spajanje odsekov gibanja z med- sebojno enakimi načini vodenja ni problematično in se v robotskem krmiljenju že dolgo uporablja. 57Ventil 23 /2017/ 1 ROBOTIKA Izvedljivost in pravilnost gibanja robota ter taktne čase smo pred izvebo na liniji preverili s simulacijo v robotskem programskem okolju. Primerjava med gibanjem z nezve- znimi in zveznimi preklopi med na- čini vodenja ter varianto z zveznimi preklopi med gibi izključno v zuna- njih koordinatah je pokazala, da je gibanje robota najhitrejše pri opi- sanem zveznem preklapljanju med načinoma vodenja v zunanjih in no- tranjih koordinatah. ■ 5 Zaključek Linija po nadgradnji na zunaj obra- tuje tako kot prej, s tem da robot tudi pri novih zahtevanih taktnih časih ni obremenjen 100-odstotno, po potrebi lahko dela tudi hitreje. Spreminjanje parametrov in vnos novih tipov sta močno olajšana, za- gotovljena je polna sledljivost pre- ko podatkovne baze. Novi robot C8 deluje skoraj brez tresljajev in je z bolj varno rezervo dimenzioniran na aplikacijo (predvsem prijema- lo). Doseženi sta visoka zveznost in gladkost gibanja, ki sta, tako kot pri športu, vedno znak visoke hitrosti in učinkovitosti, zahvaljujoč gladkim prehodom med vodenjem v zuna- Slika 5. Simulacija gibanja z robotom EPSON C8 njih in notranjih koordinatah. Stari robot in krmilnik nista popolnoma odslužena, rezervni deli ob more- bitni okvari na drugi enaki liniji so na voljo takoj, kar je pomembno, če pomislimo na dobavljivost delov po izteku sedemletnega obdobja garantirane dobave delov po pre- nehanju izdelovanja starega modela robota. Po šestih mesecih obratova- nja so izkušnje pozitivne, v investi- cijskem planu naročnika pa je tudi zamenjava robota na drugi liniji. DC elektromotor z minimalnimi spre- membami vztraja že zelo dolgo in videti je, da bo tako ostalo. Viri [1] Epson R1102S-Prosix-User- Manual-Rev2, Seiko Epson Corporation 2015 Optimisation of robotic manipulation and software upgrades on a production line for DC electric motor assembly and measurements Abstract: The article describes the replacement of robot arm and soft- ware on a 10-years old production line for DC electric motor assembly and measurements. The robot had reached performance limits due to manipulation modifications and persistent demands to shorten the cycle times. Under heavy load the robot had worn out considerably and needed to be upgraded. At the same time the main control and user interface software were upgraded to enable greater production flexibility and traceabiity. Additionally we present in principle the opti- misation of robot motion for speed by a continuous transition betwe- en joint motion and cartesian motion control. Key words: robot arm replacement, control software upgrade, user interface upgrade, joint motion, cartesian motion 58 Ventil 23 /2017/ 1 IZ PRAKSE ZA PRAKSO Inteligentni stroji in naprave v povezani proizvodnji ndre N Povzetek: V prispevku so predstavljene bistvene tehnične in tehnološke značilnosti in priporočila, ki jih bodo morali proizvajalci strojev in naprav upoštevati pri načrtovanju in razvoju inteligentnih strojev in naprav. Pred- stavljen je koncept pametnega stroja oziroma naprave, ki temelji na uporabi in izrabi podatkov v realnem času ter izjemno visoki stopnji avtonomije v celotnem življenjskem ciklu strojev. Ta poteka v korakih: podatkovna izmenjava v realnem času, obdelava podatkov v celovitem proizvodnem postopku, opisna in napovedna ana- litika, optimizacija. V prispevku je koncept povezljivosti utemeljen na podlagi standardnega industrijskega pro- tokola Ethernet, predstavljene so prednosti in slabosti ter dobre prakse pri uvajanju. Ključne besede: Inteligentni stroji in naprave, povezana proizvodnja, diagnostika v realnem času, povezljivost, analitika, integrirana funkcionalna varnost, operatorska učinkovitost, poenostavljena integracija, vgrajena infor- matizacija, informacijska varnost Mag. Andrej Kolmanič, univ. dipl. inž., Tehna, d. o. o., Ljubljana ■ 1 Uvod Proizvajalci strojev in naprav (v na- daljevanju: OEM) se soočajo s šte- vilnimi in velikimi izzivi, saj priča- kovanja naročnikov nikoli niso bila tako velika. Med značilne vplivne parametre je mogoče uvrstiti: – globalna konkurenčnost – spre- minjanje poslovnega modela, ki se premika od masovne proizvo- dnje k masovni prilagodljivosti, – potrebe po delovni sili – pomanj- kanje talentiranih in usposoblje- nih ljudi, ki bodo v podjetjih Slika 1. Pametne naprave upravljali s sodobnimi tehnologi- jami, – spreminjajoči riziki – upravljanje varnostnih groženj za doseganje skladnosti z vedno bolj zahtevno regulativo, – nove tehnologije – združevanje strojnega in digitalnega sveta s pojavom Interneta stvari (ang. Internet of Things). 59Ventil 23 /2017/ 1 IZ PRAKSE ZA PRAKSO Novi stroji morajo ponujati tudi ve- liko dodano vrednost, da se lažje uveljavijo na trgu. Rezultat različnih zahtev in razvoja so pametni stroji in naprave (slika 1). Tovrstni sistemi zagotavljajo optimizacijo opreme ter maksimalno kakovost ter funk- cionalno varnost. Druga zelo pomembna stvar, ki jo prinašajo pametni stroji, je združe- vanje poslovnega in proizvodno- -operativnega sveta v podjetju. To sta bila v podjetju tipično dva raz- lična svetova, ki pa se sedaj zara- di potreb po informacijah na vseh ravneh nezadržno združujeta na podlagi enotne informacijske arhi- tekture. ■ 2 Ugotavljanje potreb naročnika Vsak takšen prehod na povezano arhitekturo, ki vključuje pametne stroje, je unikaten in vključuje na- slednje naloge: – ugotovitev, kako učinkovito po- vezati naprave, ljudi, opremo in nabavno verigo, – zbiranje, organiziranje, obdelava in vrednotenje podatkov v celo- vitem proizvodnem procesu. – analiza informacij za maksimira- nje učinkovitosti delovnih pro- cesov in njihovo povezovanje v poslovni sistem podjetja. Komunikacija je ključ do razume- vanja kupca – kje se razvojno na- haja. Pomaga lahko identifi cirati priložnost za razvoj novih rešitev, ki bodo pomenile ustvarjanje novih tržnih modelov. ■ 3. Pametna tehnologija Da bi dosegli raven pametne proi- zvodnje, je treba razmišljati druga- če že pri načrtovanju, gradnji opre- me in strojev. Pri tem pa je treba zasledovati glavne smernice: – izboljšanje funkcionalne varnosti in zmanjševanje varnostnih tve- ganj, – načrtovanje za informacijsko do- stopnost, – podprtost za enostavno integra- cijo, – dostopnost analitike in diagno- stike v realnem času, – optimizacija delovne učinkovito- sti. ■ 3.1. Izboljšanje funkcionalne varnosti in zmanjševanje varnostnih rizikov Pametni stroji lažje izpolnjujejo var- nostne kriterije kot kadar koli doslej, navkljub dejstvu, da je optimizacija proizvodnje eno glavnih vodil pod- jetij. Sistemska varnostna diagno- Pametna proizvodnja - Proizvodne informacije v realnem času - Zmanjšanje rizikov v nabavni verigi - Zmanjševanje potreb zalog surovin - Proizvodna učinkovitost - Optimizacija proizvodnje - Boljša izkoriščenost opreme - Proaktivna diagnostika - Nižji skupni stroški lastništva Optimizacija opreme - Funkcionalna varnost/ garancija - Lažje odkrivanje napak - Krajši čas za popravilo/vzdrževanje PRIPOROČILO Kaj se naj zgodi? NAPOVED Kaj se bo zgodilo? DIAGNOSTIKA Zakaj se je zgodilo? OPIS Kaj se je zgodilo? Slika 2. Pametna proizvodnja stika omogoča hitro obveščanje operaterjev o varnostnih težavah in s tem omogoča zelo kratke čase odpravljanja težav. Prav tako pa se vsi varnostni podatki zapisujejo in omogočajo preglede daljših časov- nih obdobij, iz katerih dobimo trend odpovedi ter primerjavo med enaki- mi linijami ali celo tovarnami. Tako z integrirano funkcionalno varnostjo izločimo, omejimo ali dopolnimo in uvedemo rutine v ponavljajoče se procese in s tem povečujemo produktivnost. Funkcionalnost »Sa- fe-speed« in »Zone control« npr. omogočata, da lahko kljub napaki in posredovanju operaterja pametni stroj še vedno obratuje z neko var- no hitrostjo, seveda ob pogoju, da je operater v varni coni. Funkcional- na varnost mora biti kontinuirana in razvijajoča se komponenta v splošni varnostni politiki podjetja. Kar seve- da pomeni visoko stopnjo proaktiv- ne podpore vodstva z vidika varnosti za delavce in seveda njihove stranke, ki bodo pametne stroje kupile. Pametne naprave ob vse večji infor- matizaciji ponujajo vse več načinov (točk) povezovanja. To pa prinaša večjo nevarnost pred vdori v sam sistem, tako namernimi kot nena- mernimi, na mestu samem ali od- daljeno. Bistven je celovit varnostni pristop, katerega cilj je zagotoviti zaščito, ne samo naprave, ampak tudi zaščito intelektualne lastnine, premoženja in okolja. Vsak proizva- jalec opreme ali stroja mora vanj vključiti zelo poglobljen (angl. De- fense In Depth) varnostni pristop. Pomeni, da mora vključevati fi zič- no, elektronsko in proceduralno zaščito. Proceduralna pomeni, da je zaščita nivojska; dovoljen dostop omejenemu pooblaščenemu ose- bju z različnimi pravicami, kjer pro- gramska oprema sledi vse dostope osebja in narejene spremembe. Pomembna je tudi močna fi zična zaščita, ki je mogoča ob močnem sodelovanju OEM-a in naročnika v fazi načrtovanja stroja. ■ 3.2. Načrtovanje za informacijsko dostopnost Kupci želijo dostopati do proizvo- dnih, poslovnih in fi nančnih po- 60 Ventil 23 /2017/ 1 IZ PRAKSE ZA PRAKSO datkov in to mora OEM za svojega naročnika omogočiti. Npr. primerno pripraviti podatke o učinkovitosti, kvaliteti produktov, stanju stroja in energetski učinkovitosti in av- tomatsko prenašanje v poslovni sistem podjetja. Seveda mora biti poskrbljeno za varnostno kopiranje (angl. backup) podatkov. ■ 3.3. Podprtost za enostavno integracijo Iščejo se enostavne rešitve, ki omo- gočajo kontinuirano obratovanje z največjo možno učinkovitostjo. Zato je treba pri načrtovanju upo- števati nekaj glavnih pravil: – Izbira prave informacijske arhi- tekture; pomeni izbira odprte- ga protokola Ethernet, ki proti ostalim nestandardnim vodilom ponuja velik izbor standardne opreme, velike hitrosti prenosa podatkov, veliko pasovno širino, zanesljivost in varnost. – Uporaba primerne krmilne plat- forme omogoča načrtovanje v enotnem okolju, ki združuje vse različne oblike (programiranje, vizualizacija, diagnostika ...). – Uporaba primernih tehnologij, ki omogočajo funkcionalen pre- izkus stroja še pred pošiljanjem kupcu. – Rešitve na stroju, ki omogočajo, da je oprema nameščena tako, da je čim bolj enostavna in bliž- je opremi, s katero se bo pove- zovala. S tem bo olajšala delo, zmanjšala ožičenje ter s tem same stroške. ■ 3.4. Analitika in diagnostika v realnem času Analitiko in diagnostiko v realnem času omogoča uporaba: – Vgrajenih inteligentnih naprav, ki naročniku omogočijo daljšo življenjsko dobo ter manj nadzo- rovanih in nenadzorovanih izklo- pov. To so naprave za merjenje vibracij, temperatur, navorov. Te naprave omogočajo identifikaci- jo problemov, še preden se zgo- dijo, in same predlagajo rešitev. – Predpripravljena diagnostična okna za nadzorne sisteme (vi- zualizacija) dajejo operaterjem pomembne informacije o stanju same opreme, da se lahko pri- pravijo in pravočasno ukrepajo. – Podprtost za mobilne tehnologi- je omogoča razširitev vizualizaci- je in sprejemanja odločitev ope- raterja, vodje od koder koli. – Oddaljen dostop do naprave omogoča spremljanje kritičnih parametrov in njihovo spreminja- nje ter povezavo do stroja za mo- rebiten poseg brez fizične priso- tnosti usposobljenega inženirja. ■ 3.5. Optimizacija delovne učinkovitosti Optimizacija delovne učinkovitosti pomeni uporabo inovativnih teh- nologij za načrtovanje nadgradljivih sistemov industrijske avtomatizaci- je za izgradnjo pametnih strojev in naprav, ki bodo dosegale večjo de- lovno učinkovitost in s tem: – zmanjšale čas zagonov, – zmanjšale čas menjave orodij, – izpolnjevale električne, strojne in okoljske standarde, – zmanjšale porabo energije, – povečale funkcionalno varnost za ljudi in opremo. ■ 4 Zaključek Pojav pametnih strojev in proizvo- dnje postavlja proizvajalcem strojev in naprav nove zahteve naročnikov. Če povzamemo, morajo z novimi stroji in napravami zagotoviti: – enostavno integracijo stroja v proizvodni proces, – dostop do vseh relevantnih in- formacij, – dvig učinkovitosti proizvodnje, produktivnosti in lažjo podporo, – lažje prilagajanje potrebam trga. Literatura [1] Smart Machines and Equip- ment, Oem-sp019_en-p-pdf, Rockwell Automation, 2016. [2] Vinod Joseph, Srinivas Mulu- gu. Network Convergence. Waltham, USA : Elsevier, 2014. [3] Camilo Alandro, Tanvi Desai, Bob Lounbury. EtherNet/IP- Benefits of Industrial Connec- tivity in industrial applications. www.rockwellautomation.com. [Online] 2008. Smart machines in connected enterprise Abstract: Article gives the essential technical and technological highli- ghts and recommendations; which OEM manufacturer should consi- der when designing and developing intelligent machines and systems. It presents the concept of the smart machine or device which is based on the use and exploitation of data in real time and an extremely high degree of autonomy throughout the lifecycle of the machine, which takes place in following steps: data exchange in real-time, contextua- lization of data, predictive and prescriptive analytics, optimization. In this paper, the concept of connectivity is based on standard industrial Ethernet protocol, presented the pros and cons and good practice in the implementation. Key words; Real time diagnostics, Connectivity, Contextualization, Analytics, Integrated Safety, Operational efficiency, Simplified integra- tion, Information enabled, Informational security, 2. MEDNARODNI sejem sodobne medICIne 6. - 8. 4. 2017 Gornja Radgona POSKRBIMO ZA ZDRAVJE ! 62 Ventil 23 /2017/ 1 ■ 1 Sodobni pogledi na status vodje zrakoplova Vloga človeškega faktorja je tesno povezana z začetki letalstva. Jef- ferson M. Koonce pravi (navajam): »Cilja letalstva sta v glavnem pu- stolovščina in odkritje.«1 Avtor na- daljuje z mislijo o tem, da je videti letalo v letu nekaj edinstvenega, dejansko leteti z letalom pa smelo junaško dejanje (ang. daring feat). Prvi letalci človeškega faktorja niso jemali preveč resno. In mnogi le- talci so ljubimkali s smrtjo v krh- kih in nestabilnih letalih. Res pa je tudi, da so bili prvi poleti omejeni na letenje naravnost in vodoravno (ang. straight and level flights) in z majhnimi zavoji. Leteli so v po- gojih vizualne vidljivosti, z vzletišč, ki so bila skrbno izbrana za vzlet in pristanek ob rahlem vetru, ki je omogočal dvig in pristanek proti vetru. Že ob samem začetku lete- nja pa so se piloti srečevali s šte- vilnimi dejavniki, ki so »ogrožali« letenje. Piloti so se pred naravnimi elementi zaščitili z opremo, ki je bila značilna za kolesarje. Sede- li so na sedežu, ki ni bil zaščiten Mednarodnopravni status vodje zrakoplova – 4. del leksander V pred vetrom in dežjem. Nosili so posebna očala, kapo in rokavice, večino letalskih parametrov pa so ocenjevali s svojimi čutili (višino, hitrost letala) in vodili letalo tako, da so ga podredili svojim ciljem. Povečanje hitrosti, višine in drugi elementi letenja so povzročili, da pilot ni bil več sposoben dojema- ti pravih vrednosti. V kabini letala sta se pojavila magnetni kompas in barometrični višinomer, motorji so se izboljšali, izdelali so vse boljše letalske vijake in podobno.2 Našo pozornost bomo v nadaljevanju usmerili v človeški faktor. ■ 2 Človeški faktor Kot pravi John E. Deaton v nave- denem delu, je človeški faktor v letalstvu vedno igral pomembno vlogo.3 V odnosu človek - stroj je človek tisti, ki stori napako. Zato je proučevanje pilotove sposobno- sti oz. njegovih meja še kako po- membno. Zanimivo pri tem je, da so bili prav piloti tisti, ki so sprožali izboljšave (npr. Guynemar ali von Richtoffen).4 To pa ne velja samo za izbiro posadk, obnašanje pilo- tov, estetiko kokpita, ne smemo pozabiti na kontrolorje letenja.5 Kje so torej meje pilota v sodobnem letalstvu? ■ 3 Mednarodno letalsko pravo Mednarodno pravo in še posebej mednarodno letalsko pravo se je z vprašanjem pravnega statusa vodje zrakoplova ukvarjalo parcialno, pa Izvleček: Poskus uzakoniti mednarodnopravni status vodje zrakoplova temelji na dejstvu, da se ta pri opra- vljanju svojih nalog znajde v različnih pravnih okoljih. Ali je njegov status tudi mednarodnopravno urejen in kakšne so možnosti, da ga bodo ščitili mednarodni predpisi? Vodja zrakoplova ni samo pilot v klasičnem smislu. Vse bolj postaja letalski menedžer. Se njegova vloga (pravice in dolžnosti) z modernimi tehnologijami spreminja in če se, ali je še nujen za varno, pravočasno in učinkovito upravljanje z zrakoplovom? Ključne besede: vodja zrakoplova, mednarodnopravni status, Čikaška konvencija, aneksi, de lege lata, de lege ferenda, Tokijska konvencija, osnutek Konvencije o pravnem statusu vodje zrakoplova, ICAO (februar 1947) Mag. Aleksander Čičerov, univ. dipl. prav., UL, Fakulteta za stroj- ništvo – uredništvo revije Ventil 1 Handbook of Aviation Human Factors, edited by John A. Wise, V. Da- vid Hopkin, Daniel J. Garland, Second ed., CRC Press, Taylor & Francis Group, 2010, op. cit.: str. 1–1. 2 Podrobno glej navedeno delo, str. 1–2. Podrobno je opisan tudi ra- zvoj proučevanja človeškega faktorja na straneh 1–9, navedeni so tudi viri za poglobljeno proučevanje človeškega faktorja. Za kratko zgodovino nastajanja letalstva glej tudi A. Čičerov, Mednarodno le- talsko pravo, Uradni list 2009, str. 65–98. 3 Handbook of Aviation Human Factors, edited by John A. Wise, V. David Hopkin, Daniel J. Garland, second Ed. CRC Press, Taylor&Francis Group, 2010, str. 2–1. 4 Glej bolj podrobno v navedenem delu, str. 3–1, 3–15. 5 Glej podrobno navedeno delo, str. 13-1-22-1 in še posebej 23-1–29-1. LETALSTVO 63Ventil 23 /2017/ 1 LETALSTVO še to je bilo odvisno od pripravlje- nosti držav članic CITEJE in pozneje ICAO, kako globoko so pripravlje- ne posegati v pravno urejanje nje- govega položaja. Tudi danes, v 21. stoletju, ni nič drugače. Še vedno posamezne konvencije mednaro- dnega letalskega prava delno ure- jajo pravni status vodje zrakoplo- va, kot da se od bratov Wright do danes ni nič zgodilo in da je status vodje zrakoplova bolj ali manj jasna zadeva. Tako je tudi z ureditvijo, ki jo prinaša konvencija, ki se ji bomo posvetili v nadaljevanju. ■ 4 Konvencija o preprečevanju nezakonitih dejanj, ki se nanašajo na (mednarodno) civilno letalstvo Po uveljavitvi Tokijske konvenci- je (ang. Convention on Offences and Certain Other Acts Commit- ted on Board Aircraft, velja od l. 1969) so narasli pojavi kot tero- rizem, neobvladljivi in razdiralni potniki6. Po mnenju stroke je bilo potrebno pripraviti novo medna- rodno konvencijo o preprečevanju nezakonitih dejanj, ki se nanašajo na mednarodno civilno letalstvo. V sklepnem aktu konference (Peking 30. 8.–10. 9. 2010), ki se je je ude- ležila tudi delegacija Slovenije, in resoluciji skupščine ICAO A37-23 je skupščina ICAO pozvala vse dr- žave (pozor: ne samo članice ICAO) k univerzalnemu sprejemu Pekinške konvencije in Protokola, ki dopol- njujeta Tokijsko konvencijo7. Žal so države članice ICAO izbrale pot, ki ne rešuje vprašanja pravnega statu- sa vodje zrakoplova v enem bese- dilu, ampak je potrebno pravice in dolžnosti vodje zrakoplova iskati po številnih mednarodnih dokumentih (beri: konvencijah in protokolih), da ne omenjamo rešitev, ki jih po- znajo države članice in jih urejajo z notranjepravnimi pravili. Zanimivo je, da se je vprašanje pravnega sta- tusa vodje zrakoplova neprestano pojavljalo tako v okviru zasedanj Skupščine ICAO in Sveta ICAO kot tudi njenih organov oz. odborov (glej doc. ICAO PE/AIRCO –WD/3 20/2/80). Tako razmišljanje je trajalo vse do 10. septembra 2010, ko sta bila sprejeta Pekinška konvencija in Protokol.8 ■ 5 Status vodje zrakoplova pred sodiščem Maimani, avtor magistrske nalo- ge v dodatku navaja tudi številne sodne odločitve, ki so povezane s statusom vodje zrakoplova9. Ker nam prostor ne dopušča podrob- ne analize teh sodb, naj v tej zvezi omenimo le še knjigo Paula Stephe- na Dempseya Air Law iz leta 2008, ki precej podrobno in analitično obravnava položaj vodje zrakoplo- va ter pritrjuje naši tezi, da se vod- ja zrakoplova pri opravljanju svojih nalog in izvrševanju svojih dolžnosti pojavlja v različnih pravnih okoljih, ki od njega zahtevajo znanje in iz- kušnje, zapisane v številnih medna- rodnih dokumentih.10 Jiefang Hu- ang zato smelo trdi (navajam): »Če ima vodja zrakoplova, ki ni pravnik, težave z razumevanjem kazenskega prava svoje države, bo še na večje težave naletel, ko je letalo, ki ga vodi, registrirano v tuji državi.«11 ■ 6 Vodja zrakoplova in avtomatizacija Aprila 2010 je v bližini ruskega mesta Smolensk umrlo 96 ljudi z nekdanjim poljskim predsednikom Lechom Kaczyńskim na krovu. Tako poljska kot ruska stran za nesrečo krivita letalsko posadko, ki v izje- mno slabem vremenu ni bila spo- sobna pilotirati letala Tu-154 (Delo 15. 11. 2016). To ni nič novega, saj je znano, da veliko večino letalskih nesreč zakrivi človek in ne stroj. Ronald Schmid, generalni svetova- lec in profesor letalskega prava na darmštatski univerzi za strojništvo, pa v svojem prispevku z naslovom Poveljujoči pilot ali poveljujoči ra- čunalnik ugotavlja, da je v sodob- nih letalih posadka skrčena na mi- nimum.12 Najprej je kokpit zapustil radiooperater, sledil mu je naviga- tor in še letalski inženir. Resno se sprašuje, kakšen bo bodoči kokpit.13 Ob tem navede primer popolnoma novega letala A320, ki je 26. junija 1988 izvajalo ekstremno nizek pre- let nad alzacijskim mestom Hab- sheim blizu Mulhousa. Ker je leta- lo letelo čez letališče z minimalno hitrostjo, skoraj na meji porušitve vzgona (stalla), je računalnik na krovu letala zavrnil ukaz o dvigu nosu letala, kar bi povzročilo poru- 6 Glej DCTC Doc No. 7, 23/1/14 ICAO-International Conference on Air Law, Draft Protocol to Amend the To- kyo Convention of 1963-Authority and Protections for In-Flight Security Officers (presented by the United States) Introduction. 7 Final Act of the International Conference on Air Law,Beijing, 30 August to 10 September 2010 (dokument ICAO) 8 Convention on the Suppresion of Unlawful Acts Relating to International Civil Aviation Done at Beijing on 10 September 2010, Protocol Supplementary to the Convention for the Suppresion of Unlawful Seizure of Aircraft. Razvoj tega vprašanja je v magistrski tezi obdelal A. A. Maimani 1981. leta; The Legal Status of the Aircraft Commander, http://digitool.library.mcgill.ca/dtl-publish/z/57419.html, <6. 1. 2017>. 9 Magistrska naloga je dosegljiva na http://digital.library.mcgill.ca/dtl-publish/z/57419.html. 10 Paul Stephen Dempsey, Air Law, Institute and Center for Research in Air and Space Law, McGill University, 2008, glej tudi: Jiefang Huang, Aviation Safety through the Rule of Law, Kluwer Law International, 2009. 11 Jiefang Huang, nav. delo, op. cit.: str. 117. 12 Glej Ronald Schmid, Pilot in Command or Computer in Command, Air & Space Law, Vol. XXV, Number 6, 2000, str. 281 in naprej. 13 R. Schmid, nav. delo, op. cit. str. 282. 64 Ventil 23 /2017/ 1 šitev vzgona in zrušitev A320. Lahko govorimo o borbi med pilotom in letalom. Znano je, da je razmerje med človekom in strojem popolno, ko delujeta usklajeno in harmonič- no. Kakor koli, to razmerje je in tudi v bodočnosti bo razmerje neenako- vrednih partnerjev glede na njuno različno moč in slabosti. Pilot je že in bo vedno bolj degradiran v od- nosu do stroja.14 Seveda pa ima av- tomatizacija v letalstvu tudi pravne vidike. Ne gre samo za to, da pilot postaja vedno bolj pilot, ki pritiska na gumbe (angl. push-button pilot) in se njegova vloga vztrajno zmanj- šuje. Tak razvoj postavlja pod vpra- šaj tudi Čikaško konvencijo – mater vse (mednarodne) letalske zako- nodaje, ki določa, da je vodja zra- koplova odgovoren za delovanje in varnost letala in varnost vseh oseb na krovu letala v času poleta! Človek in letalo nista enako sposobna. Stroj (še) ne more misliti. Lahko le proce- sira tisto, kar mu je bilo naročeno in programirano. Človek pilot še lahko ukrepa oziroma ravna drugače, kot to narekuje računalnik. Vprašanje je, do kdaj še? Schmid zaključuje svoj prispevek optimistično. Človek mora nadzorovati stroj in ne obra- tno. Le tako bo vodja letala lahko izvrševal svoje naloge in zato tudi odgovarjal. Ne moremo trditi, da izboljšave v kokpitu ne pomenijo tudi olajšave pilotovemu delu. Na razpolago ima, med drugim, av- tomatskega pilota, računalnik, ki nadzoruje sistem za določanje na- tančnega položaja letala, telekomu- nikacijski sistem, alarm za ugrabitev letala, avtomatski pristajalni sistem v primeru slabega vremena in še bi lahko naštevali. 15 ■ 7 Status vodje zrakoplova de lege ferenda Mednarodno letalsko pravo ni v ničemer pripomoglo k temu, da bi se bremena vodje zrakoplova zmanjšala. Nasprotno, vedno več je nalog, ki jih mora ob pilotiranju izvrševati natančno in pravočasno. Zanimivo pri tem je, da države, ka- terih državljani so piloti vodje zra- koplovov, pri tem ostajajo na sta- lišču, da je pravno gledano status vodje zrakoplova urejen in ni nobe- ne potrebe po novi – posebni kon- venciji. Ve pa se, da raztresenost nalog, pravic in dolžnosti v različ- nih mednarodnih aktih prej škodi kot koristi. Od takrat, ko je nastal osnutek konvencije o pravnem statusu vodje zrakoplova (1974), so letala s svojimi vodji zrakoplo- vov preletela ogromno kilometrov. Države članice ICAO so sprejema- le nove mednarodne konvencije, ureditev pravnega statusa vodje zrakoplova pa puščale ob strani. Predlog o novi, če hočete poseb- ni konvenciji, ni naletel na podpo- ro. Vprašanje je postajalo obvezna vsebina dnevnih redov različnih teles ICAO. In kaj nam še ostane? Nekaj predlogov gre v to smer, da bi dopolnili kakšnega od aneksov k Čikaški konvenciji, kajti tudi tam imamo posamezne določbe, ki ure- jajo status vodje zrakoplova. Naj- bolj pa je smel predlog o sprejemu novega aneksa, ki bi obravnaval to materijo in postavil pravila, raztre- sena po številnih besedilih, v enem besedilu. ■ 8 Osnutek konvencije o pravnem statusu vodje zrakoplova Profesor Matte je zelo skrbno pri- pravil osnutek konvencije o prav- nem statusu vodje zrakoplova. Škoda je, da napori za sprejem kon- vencije niso obrodili sadov. Težko si je tudi predstavljati, da bo poklic pilota kljub številnim tehničnim iz- boljšavam izginil v bližnji prihodno- sti. Težko si je tudi predstavljati, da bodo grožnje zračnega terorizma prenehale same po sebi. To pa po- meni, da se naloge vodje zrakoplo- va ne bodo še tako kmalu zmanjša- le na normalen obseg. Zato se nam zdi primerno besedilo osnutka kon- vencije objaviti, pri čemer skromno upamo, da bo morda slovenska delegacija na zasedanjih pristojnih teles ICAO povprašala, zakaj se na tem področju nič ne premakne. Vse bolj postajam letalska managerka 14 R. Schmid, nav. delo, str. 284, 285. 15 I. H. Ph. Diedreks-Verschoor, revised by Pablo Mendes de Leon; An Introduction to Air Law, 9th Revised Ed. Wolter Kluwer, 2012, str. 260–261. Glej tudi: Jiefang Huang, Aviation safety through the Rule of Law, Wolters Kluwer, 2009. LETALSTVO 65Ventil 23 /2017/ 1 LETALSTVO International Legal Status of the Aircraft Commnder – Part 4 Abstract: A trial to legalize the international legal status of aircraft commander based on the fact that the aircraft commander performing its duties fi nds himself in a different legal environment. Is this status inter- nationaly and legaly regulated and what are perspectives for him to be protected by international laws? The aircraft commander is not only a mare pilot, he is becoming more and more a fl ight manager. Does his role (rights and duties) changes by modern technologies, anf if this is the case, is still indispensable for a safe, timely and effective managing of the airplane? Keywords: aircraft commander, international legal status, The chicago Convention, annexis, de lege lata, de lega ferenda, The Tokyo Convention, ICAO's Draft Convention on the Legal Status of the Aircraft Commander. Kaj če robot in človek (resnično) delata skupaj? Kontakt: Brane Čenčič, Tel.: 00386 41 747 536, brane.cencic@domel.com Man and Machine www.staubli.si Stäubli is a trademark of Stäubli International AG, registered in Switzerland and other countries. © Stäubli 2016, Semaphore & Co 2014 “Man and machine” is a registered trademark of Stäubli International AG. Upoštevanje človeka je prvo pravilo robotike. Znanstvene in strokovne prireditve 10th JFPS International Symposium on Fluidpower – 10. Mednarodni simpozij o fl uidni tehniki JFPS ( japonskega združenja za fl uidno tehniko) 24. – 27. 10. 2017 Fukuoka, Japonska Organizator: – Fukuoka Institute of Technology Tematika: – smeri razvoja hidravlike in pnevmatike, vodne hidravlike in delovnih fl uidov Informacije: – www.jfps.jp/net/10th.jfps/ MEHATRONIKA Prvi priročnik za mehatroniko v slovenskem jeziku Mehatronika - Prevod izvirnika: Fachkunde Mechatronik - Vezava: trda - Strani: 624 - Mere: 170 x 240 mm - ISBN: 9789616361873 Cena: 40,00 EUR Založba Pasadena d.o.o. Tehnološki park 20, 1000 Ljubljana Telefon: (01) 475 95 35 e-pošta: knjige@pasadena.si www.pasadena.si Družite se z nami na družabnih omrežjih! POKLIČ ITE (01) 475 95 35 OBIŠČIT E www.pas adena.si Pasadena_Mehatronika_A4 oglas_1k.qxp_Layout 1 229/08/16 13:29 Page 1 MEHATRONIKA Prvi priročnik za mehatroniko v slovenskem jeziku Mehatronika - Prevod izvirnika: Fachkunde Mechatronik - Vezava: trda - Strani: 624 - Mere: 170 x 240 mm - ISBN: 9789616361873 Cena: 40,00 EUR Založba Pasadena d.o.o. Tehnološki park 20, 1000 Ljubljana Telefon: (01) 475 95 35 e-pošta: knjige@pasadena.si www.pasadena.si Družite se z nami na družabnih omrežjih! POKLIČ ITE (01) 475 95 35 OBIŠČIT E www.pas adena.si Pasadena_Mehatronika_A4 oglas_1k.qxp_Layout 1 229/08/16 13:29 Page 1 Lansko leto je bilo predstavljenih in izdanih v zborni- ku 31 prispevkov, ki so pokrivali od tehniških do ne- tehniških področij. Tematike prispevkov so bile zelo raznolike, kar je dalo konferenci poseben pridih, saj so študentje in raziskovalci videli možnosti interdi- sciplinarnega povezovanja različnih tem in področij med seboj. Vsi sprejeti prispevki bodo objavljeni v zborniku, ki bo zaveden v COBISS-u. Izbrani prispevki bodo ob privolitvi avtorjev objavlje- ni v reviji Ventil. Posebej bo nagrajena tudi najboljša predstavitev na konferenci. Organizacijski odbor: doc. dr. Tomaž Berlec, univ. dipl. inž., doc. dr. Miha Brojan, univ. dipl. inž., asist. dr. Bo- štjan Drobnič, univ. dipl. inž. str., vsi Univerza v Lju- bljani, Fakulteta za strojništvo Več informacij najdete na spletni strani: https://www. fs.uni-lj.si/raziskovalna_dejavnost/raziskovalna_dejav- nost/raziskovalna_dejavnost_studentov/studentska_ tehniska_konferenca_stekam/ Organizacijski odbor ŠTeKam Na Fakulteti za strojništvo Univerze v Ljubljani bo dne 14. 09. 2017 ob 9. uri organizirana Štu- dentska tehniška konferenca »ŠTeKam«, na kateri bodo študentje prve in druge stopnje ter mla- di raziskovalci tehnike in drugih študijskih smeri predstavili rezultate svojega raziskovalnega dela. podlaga Študentska tehniška konferenca 68 Ventil 23 /2017/ 1 LETALSTVO - INTERVJU Milivoje Milovanović – intervju s pilotom, ki je prebil zvočni zid leksander V Kratek članek v Slovenskih novicah 17. novembra 2016 mi je zbudil radovednost, da sem ga natančno pre- bral. Pritegnilo me je dejstvo, da je bil Milivoje Milovanović pilot vojnega letalstva bivše skupne države. Brez oklevanja sem ga poklical v Brežice in ljubeznivo se je odzval in pristal na intervju. Pričakoval sem, da se bova pogovarjala o letalstvu – njegovi strasti, ki ga ni zapustila niti danes, ko ima že 8 križev. Vstopil sem v njegovo življenje in podoživel stvari, ki se jih rad ali pa z žalostjo spominja. Z njim sem delil občutke, ko je, predrzno, kar tudi prizna, z letalom Sabre prebil zvočni zid in srečno pristal. Upam, da se bom z njim lahko veselil, ko bo svojega Sabra iz Letalskega muzeja v Beogradu pripeljal v Slovenijo. Tako smo bili oblečeni. (Arhiv M. M.) Ventil: Kdaj ste se prvič srečali z letalstvom? Omenili ste tudi »polet skozi okno«. M. Milovanović: Čisto po naključju sem izvedel, da me je oče prvi dan po rojstvu z vozičkom vrgel skozi okno. Odraščal sem v družini brez matere, oče je imel do mene zelo grob odnos. Začel sem skakati s strmih obal, mostov, visokih skal in tako preganjal strah. Moje življenje je bilo surovo, na vsak način sem hotel zbežati od očeta, še prej pa sem se želel fizično okrepiti in se mu postaviti po robu. Postal sem tudi član TVD Partizan in tekmoval ter zmagoval na republiških prvenstvih. Žal sem prepozno opazil plakat, ki je vabil v letalsko podoficirsko šolo.1 Šola se je že začela pred štiridese- timi dnevi. Na vojaškem odseku so mi povedali, »da mi tudi Tito ne more pomagati«. Kljub temu sem napisal prošnjo Titu in mu razložil, kaj se dogaja v moji družini. Napisal sem, da se bojim lastnega očeta, ki se je zdravil na nevropsihiatriji. Po- vedal sem, da sem zdrav, zaljubljen v letenje. Vabilo maršalata je prišlo v štirih dneh. Naslovljeno je bilo na mojega očeta. V njem je bilo zapi- sano, da se takoj oglasim v povelj- stvu letalstva v Zemunu. Sprejeli so me kot »boga«. Bil sem zdrav kot dren, skozi pregled pred zdravstve- no komisijo sem šel kot skozi sir! Kar je bilo razumljivo, saj so vedeli, da za menoj stoji Tito! Star sem bil 17 let. Namesto v podoficirsko šolo so me »vabili« na akademijo in me, kar sem izvedel pozneje, na sezna- mu uvrstili v napredovanje vse do čina generala. To sem odklonil, s čimer niso bili zadovoljni in so me kregali, pa je le ostalo po moje. S sedemnajstimi leti sem bil sprejet v podoficirsko nižjo šolo. Ventil: Kako je potekalo vaše šola- nje in kje? M. Milovanović: Moje šolanje se je začelo v PPŠ III KL leta 1954 v Mo- starju (podoficirska šola). Šola je trajala tri leta. Pilot sem postal 1957. leta. Star sem bil 20 let in dobil čin pilot vodnik. V treh letih šolanja na PPŠ sem letel na štirih vrstah letal; 1 Nekaj podobnega se je zgodilo tudi avtorju prispevka. Javil sem se na oglas, ki je vabil mlade fante v vojaško letalsko akademijo. V Lo- gatcu so mi na vojaškem odseku dejali, naj najprej naredim gimnazi- jo, pri čemer naj pazim, da bom imel zelo dobre ocene iz matematike, fizike, angleščine in telesne vzgoje, nato pa naj pridem spet nazaj. Vpisal sem se na Gimnazijo Poljane, dobil celo štipendijo takratnega »ministrstva za obrambo«, maturiral in se javil na vojaškem odseku. Tam pa se mi je svet podrl. Rekli so mi, da bi moral opraviti Gimnazijo v Mostarju, kjer so »pitomci« poleg gimnazijskih predmetov tudi že leteli. Pot med letalce mi je bila zaprta in odločil sem se za pravo – mednarodno letalsko pravo. podlaga 69Ventil 23 /2017/ 1 LETALSTVO - INTERVJU šolskem AERO-2, na letalu 213, na ruskem letalu dvosedežniku Ujak in na JAK-9, in to zelo uspešno, saj nisem hotel osramotiti tovariša Tita. Šolali smo se v Mostarju, Titogradu (sedaj Podgorici) in Pulju. Po treh letih šolanja in letenja na batnih lo- vskih letalih LU S-49C so nas sezna- nili, da pilot podoficir, po mednaro- dnih predpisih (OZN) ne sme v vojni odmetavati jedrskih bomb. Ponudili so nam dve možnosti: 1. šolanje v vojaški akademiji, 2. šolanje v civilnem transportnem letalstvu. Ta druga možnost meni ni bila do- voljena, ker so me z vseh strani na- govarjali, da grem na vojaško aka- demijo. Vse je kazalo, da je o tem odločal nekdo drug. Ugovora ni bilo, nisem pa se strinjal s tem, da dobim višji čin. Toda izbire ni bilo in spet sem pristal v Mostarju. Sle- dila sta Titograd in Pulj, kjer sem letel na letalih 522 in T-33, TV-2 in F-86E Sabre. To so bila ameriška le- tala zveze NATO, ki so bila podar- jena Titu v času slabših odnosov s Sovjetsko zvezo. Letala so upora- bljali, preden so prišla v Jugoslavijo, v vojnah v Afriki in Aziji. Moje »naj- bolj priljubljeno« letalo Sabre2 se je bojevalo v Koreji z ruskimi MIGI. Za vsako letalo so takrat plačali po 1500 ameriških dolarjev (rezervni deli za ta letala pa so bili desetkrat dražji od samih letal). Čas je hitro tekel. V armadi so po- zabili name, soproga je zbolela prav takrat, ko so me izbrali za šolanje na nadzvočnih letalih (MIG). Sedem nas je bilo izbranih in pred menoj je bila težka izbira (leteti ali ostati ob bolni ženi). Iskal sem izhod, žal pa nadrejeni niso imeli posluha za moje težave. Poslali so me celo na VMA k nevropsihiatru z namenom, da mi vzamejo pravico do letenja. To je bil zelo grd postopek, rekel bi celo nepravičen do najboljšega letalca in družine. Čeprav se je Tito pogosto zanimal za mojo družino in mene, mu tega postopka nikoli nisem omenil. S tem pa je bil se- znanjen general Viktor Bubanj, ki je ukazal, da mi naziva letalca ne smejo vzeti. Končno so me presta- vili v Slovenijo, na letališče Cerklje – rojstno mesto moje soproge in kraj, blizu katerega še danes živi- mo. Kmalu so spoznali napako in me poslali v Komandno-štabno akademijo, ne da bi se o tem lahko kakor koli izjasnil. Upokojil sem se brez povišanja v čin podpolkovnika, odklonil sem vse predloge v zvezi s prevzemom položaja komandan- ta letališč, saj nisem hotel biti ko- mandant, ampak sem hotel leteti. Najprej me je zlomil oče, nato pa še JLA. Toda letenje me je navduševalo in še danes čutim, da bi z veseljem poletel s svojim letalom. Ventil: Kakšne pogoje ste mora- li izpolnjevati za bodočega pilota: zdravniški pregledi, psihotest in po- dobno? M. Milovanović: Odlično zdravje je pogoj za letalski poklic. Zdravstveni pregledi se opravijo pred posebno komisijo, kar pomeni pregled vseh organov: srce, pljuča, vid, sluh, re- fleksi, psihofizično stanje. Za pilote nadzvočnih letal se posebej oce- njuje še družbena komunikacija, odločanje v skupini. Alkohol, dro- ge, kajenje so popolnoma izključe- ni. V letalo nisi smel, če nisi opravil zdravniškega pregleda, priprav za letenje, biti si moral naspan, brez prehlada, poznati si moral meteo- rološke razmere na relaciji. Vse to je bilo potrebno zaradi pilotove var- nosti in varnosti vseh drugih. Ventil: Ste že od začetka šolanja že- leli postati lovski pilot? Kako je prišlo do tega? M. Milovanović: To ni odvisno od želje pilota, temveč od njegove kvalitete letenja, strokovnih ocen inšpektorjev, učiteljev glede obna- šanja v zraku, hitrega reagiranja, lahkotnega prenašanja obreme- nitev (znameniti G) teže, metabo- lizma, znanja, športnega duha, sa- mozavesti, hrabrosti pod pogojem, da si znanje pridobljeno na zemlji, sposoben prenesti na letalo v zraku. To se potem vidi tudi na posnetkih: zadetki z raketami, naboji in v le- tečo tarčo, pomembni so posnetki zračnih bojev s svojimi kolegi. Ventil: Na kakšnih tipih letal ste le- teli? M. Milovanović: Omenil sem že, da sem na začetku letel s šolskimi le- tali. To so letala, na katerih se učiš vzleta, pristanka, vodoravnega leta, 2 Letalo Sabre se je v Jugoslaviji uporabljalo od leta 1956 do 1971. To je lovec prestreznik. Enosedežno letalo F-86E (Sabre) je bilo nizkokri- lec s kovinsko konstrukcijo, triciklom, ki ga je bilo mogoče potegniti v letalo. Imel je motor J-47-GE-13 z maksimalnim potiskom 2360 kg. Oborožen je bil s šestimi mitraljezi M-3 kalibra 12,7 mm. Imel je radij- sko postajo AN/ARC-3, radiokompas AN/ARC-6 in radarski merilnik A-4. Kabina je bila pod pritiskom nad 3000 m. Razdalja med krili je znašala 11,3 m, dolžina 11,43 m, višina 4,48 m. Letalo je bilo težko 7 550 kg. Njegova največja hitrost je bila 1 150 km/h, doseg pa 1 150 km, potrebovalo je 1250 m dolgo stezo za vzlet. Glej podrobno v Ču- vari našeg neba, Vojni izdavački zavod, Beograd 1977, str. 422. Pred poletom je bilo potrebno letalo skrbno pregledati in pripraviti za na- logo. (Arhiv M. M.) 70 Ventil 23 /2017/ 1 LETALSTVO - INTERVJU obratov (AERO-2). Letalo 213 je bilo šolsko bojno letalo, s katerim sem se učil streljati na tarčo na zemlji in metati bombe na šolskem poligonu. Letalo UTVA je bilo lahko potniško letalo, 522 pa šolsko bojno letalo, s katerim smo leteli tudi ponoči, šlo je seveda za instrumentalno letenje brez zunanje vidljivosti. Pilotiral sem tudi rusko dvosedežno bojno letalo UJAK-9 in rusko lovsko bojno leta- lo iz II. svetovne vojne JAK-9. Poleg tega pa še T-33 in TV-2, ki sta name- njeni za prehod na bojna letala. To so bila lovska bombna letala vrste F-84G Tunderjet. Leteli pa smo tudi na lovskem letalu F-86E, na lovskem letalu domače izdelave S-49C. Sku- paj sem letel na desetih vrstah letal in se upokojil v 48. letu svoje starosti – s 43 leti letalskega staža.3 Ventil: Kako se spominjate vaših in- štruktorjev? M. Milovanović: Svojih inštruktor- jev se spominjam še danes. Eden od njih mi je pri nizkem preletu letali- šča dejal: »Ali lahko letiš še nižje?« Potisnil sem palico naprej tako, da sem z eliso kosil travo. Toda oglasil se je komandant polka 91 in uka- zal: »Potegni palico k sebi in takoj na pristanek!« Inštruktor je bil ka- znovan s prepovedjo letenja za šest mesecev, dobil pa je tudi denarno kazen. Komandir eskadrilje me je kaznoval z zaporom 4 dni, ko sem ga zaprosil za dopust, da vidim svo- je dekle, ki ji je umrla mama. Spet drugič sem pod inštruktorjevim vodstvom vadil letenje brez zuna- nje vidljivosti. Opravil sem let, dolg 60 minut, in slepo pripeljal letalo na sam začetek pristajalne steze. Inštruktor mi je stisnil roko, prvič v življenju, ker je bil sicer zelo strog, in rekel z nasmehom: »Vse vem o tebi, toda ostal mi boš v spominu kot genialen letalec. Nikdar te ne bom pozabil!« Inštruktor lovskega letenja mi je dal nalogo, ki je »po- skrbela« za 12 G. Pri tem sem letel v popolni temi z anti G-obleko. Ventil: Kakšne naloge ste opravljali kot pilot lovec? Opišite nam vaš de- lovni dan. M. Milovanović: Težko je opisa- ti delovni dan pilota lovca. Vsak je drugačen, ker je odvisen od naloge oziroma vrste letenja. Leteli smo s pravim strelivom v skupini treh letal in streljali na vlečno tarčo, ki jo je nad morjem vlekel naš kolega. To je zelo nevarno letenje, ki zahteva veliko kondicije. Na dan smo leteli po štiri lete in kabina je bila polna našega znoja. Letenje mora biti zelo natančno v vseh elementih, vsake- mu pilotu pa se štejejo zadetki v tarčo. Včasih smo leteli akrobatsko, v skupini, kar je tudi zelo naporno. Izvajali smo vaje, ki so nas navduše- vale, saj so pomenile letenje kot v pravih zračnih borbah. Tukaj ni več šale. Na posnetkih smo potem opa- zovali, kdo je koga zadel. Res, tu je bila potrebna velika natančnost. Ventil: Ste kdaj pomislili na to, da bi postali pilot civilnega letala? M. Milovanović: To so sanje vsake- ga pilota, le malo pa se jih uresniči. Meni to ni bilo dovoljeno, nekate- ri moji kolegi piloti pa so uspešno prešli med civilne pilote. Danes smo vsi upokojenci, nekaterih ni več med nami (bolezen, starost, le- talske nesreče). Od 84 pilotov moje generacije jih živi še kakšnih 15. Nič ni večnega, tudi piloti smo samo ljudje! Ventil: Kaj je za vas pomenilo pilo- tiranje Sabra? M. Milovanović: Ameriško lovsko letalo F-86E-SABRE je hitri lovec, ki je letel z 960 km/h in je bil najbolj uspešno podzvočno letalo svojega časa. Spominjam se prvega poleta z njim. Z 92-odstotnim plinom sem se prilepil na sedež, občutek, ki ga nisem doživel še z nobenim letalom prej. Doumel sem, da je to letalo po moji meri. Bil je lahko upravljiv po horizontali in vertikali, pravi akro- bat! Vse figure v zraku je izvajal z lahkoto. Komaj sem čakal, da z njim poletim v svobodo, v nove akroba- cije, nova doživetja. Bil sem pono- sen, samozavesten in dosegel sem to, kar sem hotel. Ventil: Je do preboja zvočnega zidu prišlo po naključju ali ste bili za to posebej izbrani? M. Milovanović: Izvajal sem višin- ske lete do roba atmosfere po pro- gramu in načrtu. Preverjal sem spo- sobnosti letala, pomanjkanje kisika v kabini in stabilnost upravljanja z letalom na višini okrog 12 km. Žal mi je bilo, da z letalom nisem mo- gel leteti še višje.4 Na višini 12 km sem potisnil krmilno palico naprej in poizkusil prebiti zvočni zid. Na kaj takega nisem bil posebej pripra- 4 31. julija 1953 je pilot lovec Nikola Lekić, poveljnik letalske divizije, kot prvi v jugoslovanskem letalstvu prebil zvočni zid z letalom Sabre F-86D. Preboj zvočnega zidu in poleti v stratosferi so postali vsakda- nja praksa bojne izobrazbe vseh pilotov nadzvočnih lovcev, prej pa so to počeli samo piloti na letalih Sabre, glej Čuvari našeg neba, str. 216. podlaga 3 Podrobneje glej navedeno delo Čuvari našeg neba, str. 407 in naprej. Pilot v anti-G obleki (arhiv M.m.) 71Ventil 23 /2017/ 1 LETALSTVO - INTERVJU vljen! Prvič ni šlo. Ponovno sem se dvignil na 12 km, potisnil ročico za plin do konca in se prekucnil v ver- tikalo proti zemlji – dejansko proti morju. Letalo se je močno streslo, komandna palica pa je postala po- polnoma trda in ni hotela iz verti- kalnega položaja. Uporabil se vso silo, trimerje (ang. trimmer –majh- na dodatna površina na krmilu, s katero se z odklonom izniči sila na pilotski palici, tudi krmilo za urav- noteženje), zakrilca. Ni šlo. Ko sem se pripravljal, da zapustim letalo s padalom sedežem (katapultni se- dež je pilotski sedež, ki ga pilot v nevarnosti izstreli skupaj s padalom, ki se varno odpre tudi na majhni vi- šini, pilot pa sedež pred pristankom odvrže), se je začelo letalo dvigo- vati. Horizontalni let je bil dose- žen na petih metrih nad morjem. Vedel sem, da z letalom nekaj ni v redu, kar mi je potrdil tudi inženir, upravnik delavnice, kjer so popra- vljali letala. Letalo je skoraj razpa- dlo. Krila, trup in repne površine so nihali, manjkali so vijaki in zakovice. Upravnik mi je odpustil »predrzno« dejanje, ker so vsi tehniki prosili, da o tem ne obvesti komande, ki bi mi takoj vzela pilotsko dovoljenje, le- talo pa bi moral plačati. To je bila moja zadnja porednost, samovo- lja in predrznost. Leta 1985 so me, pred strojem, počastili kot heroja. Objemov ni bilo konca. Moje leta- lo pa je ostalo poleg delavnice in edino, ki ni bilo razstavljeno in sto- pljeno v Kombinatu aluminija v Ti- togradu. Ponosno čaka name že 50 let v Letalskem muzeju na letališču Surčin, kamor so ga premestili po razpadu skupne države. Ohranjam stik z upravnikom muzeja. Letalo je brez motorja, oborožitve, je le še maketa iz kovine, za katero sem pri- dobil pravico do uvoza in upam, da ga bom pripeljal v Slovenijo. Ventil: Kakšne treninge ste opravili pred tem dejanjem? M. Milovanović: Bil sem brez po- sebnega treninga, neodgovoren, nediscipliniran, drzen in nepripra- vljen. Tega piloti ne delajo. Nisem ponosen na to in živim z mešanimi občutki. Ventil: Ste po preboju zvočnega zidu morali opraviti kontrolni zdra- vstveni pregled? M. Milovanović: Ne, zdravstvenih problemov nisem imel. Bil sem tiho, da ne izvedo, kaj sem storil. Tudi in- ženirji so bili tiho. Ventil: Kako je bilo letalo opremlje- no za ta podvig? M. Milovanović: Letalo je bilo brez oborožitve, polno goriva, kot pi- lot sem imel anti G-obleko proti obremenitvi, priključek na kisikovo masko za letenje v višini in »noro« glavo! Ventil: Še spremljate dogajanja na področju razvoja vojaškega letal- stva? M. Milovanović: Ne, spremljam pa sredstva javnega obveščanja, žal pa nadaljnji razvoj vojaške in jedrske tehnike, letal, raket pelje naš planet v popolno jedrsko vojno, ki bo po- gubna za človeštvo. Ventil: Če bi se še enkrat morali od- ločiti o tem, kaj boste postali v življe- nju, bi se odločili za poklic vojaškega pilota? M. Milovanović: Ne, pač pa za ci- vilnega pilota. Svoje želje po letenju sem izpolnil. Mogoče bi šel v lastno podjetje z majhnimi letali ali heli- kopterji na sončne celice. Ventil: V imenu uredništva revije VENTIL se vam iskreno zahvaljujem za vaše odgovore ter vam želim še veliko zdravja in zanimivih doživetij. Mag. Aleksander Čičerov, univ. dipl. pravnik UL, FS – uredništvo revije Ventil Preboj zvočnega zidu Po službeni dolžnosti sem bil tudi kontrolor v stolpu. (Arhiv M. M.) 72 Ventil 23 /2017/ 1 AKTUALNO IZ INDUSTRIJE Enostavna konfi guracija, hitra se- stava, neposredna povezava – vstop v Igusov svet cenovno ugodne ro- botike je zelo preprost. Omogoča ga nova 5-osna kinematika iz serije robolink D. Na voljo je kot montažni komplet, sestavljen iz roke, motor- ja in menjalnika, lahko pa tudi kot predsestavljena, za priklop pripra- vljena zglobna roka. S to roko so uporabnikom dane možnosti, da sestavijo svoj lastni sistem za avto- matizacijo. Roboti vse bolj prevzemajo določe- ne zadolžitve v sistemih avtomati- zacije. Lani je prodaja industrijskih robotov presegla 245.000 kosov, kar predstavlja nov rekord. Istočasno se povečuje interes tudi za enostavne in cenovno ugodne rešitve na po- dročju avtomatizacije. Na področju cenovno ugodne avtomatizacije je igus s svojimi rešitvami robolink D (fl eksibilni komplet robota) uporab- nikom omogočil, da produktivnost povečajo na zelo enostaven način. Predstavljen je nov 5-osni robotski komplet, ki je na voljo z vnaprej se- stavljenimi zglobnimi rokami. Igus je predstavil sestavljeni sistem robolink D v dveh novih različicah Samo konfi guriran ali predsestavljen Zaradi modularne kombinacije ro- bolink zglobne roke, motorja in menjalnika prejme kupec sistem, ki je lahko sestavljen in se uporablja za različna robotska gibanja. Poleg tega je možno kombinirati motorje in zglobe različnih velikosti s stan- dardnimi kontrolnimi sistemi za ce- lotne robote, izdelane iz plastike in aluminija. Vnaprej določeno 5-osno kinematiko z robolink D zglobi se povezuje skupaj s koračnimi motorji igus in posebnimi kovinskimi deli, kot povezovalni sistem za prenos energije in komunikacijo pa se upo- rabljajo tudi e-verige igus in kabli chainfl ex® s 36-mesečno garancijo. Motorji se lahko nadzorujejo s ko- mercialno dostopnimi regulacijskimi moduli in centralna razdalja se lah- ko spremeni s spremembo povezo- valnih delov. Robolink DC je na voljo kot 5-osni model v dveh možnostih: manjša izvedba z nosilnostjo do 0,5 kg in večja izvedba do 2,5 kg. Sistem je na voljo tudi kot predsestavljen, na primer kot rotacijska enota, vr- tljiva enota ali 2-osna nihajna roka. Predsestavljene roke so lahke in jih je enostavno konfi gurirati, zato so kot take zanimive za proizvajalce robotov in strojev in tudi za ostala področja avtomatizacije v vseh pa- nogah, od avtomobilske proizvo- dnje do medicinske tehnologije. Zahvaljujoč robolink konfi guratorju so robolink D-zglobi zelo enostavni za montažo in samo robotsko roko lahko zelo hitro in enostavno kon- fi guriramo. Cena 5-osne zglobne roke je 3349 € za majhne ali 3998 € za večje izvedbe brez krmilnih siste- mov. Cene seveda padajo s količino. Slika 1. Bodisi kot komplet ali predsestavljeni sistem: z novimi 5-osnimi zglobnimi rokami vstopa igus v svet avtomatizacije enostavno in priročno Slika 2. 5-osna kinematika 73Ventil 23 /2017/ 1 AKTUALNO IZ INDUSTRIJE Viri literature: Tehnična dokumentacija podjetja Igus Vir: HENNLICH, d. o. o., Podnart 33, 4244 Podnart, tel.: (0)4 532 06 05, faks: (0)4 532 06 20, internet: www.hennlich.si, istep.sera-web.com/, e-mail: drobnic@hennlich.si, g. Stojan Drobnič manjša izvedba večja izvedba teža 9 kg 18 kg doseg 600 mm 750 mm maksimalna obremenitev 1 kg 3 kg ponovljivost (natančnost) ≈ 1 mm ≈ 1 mm Osnovne karakteristike predsestavljenega robota so: Ploskovni portal EXCM Ploskovni portal EXCM je koncept pogona, ki zagotavlja primeren pogon tam, kjer šteje vsak mili- meter. Odlična funkcionalnost in izjemna kompaktnost sta primer- ni predvsem tam, kjer se zahteva največji možni delovni prostor ob najmanjših dimenzijah. Vzporedni kinematski pogonski koncept skrbi za premikaje majhnih mas. Pogon- ski in krmilni paket sta predhodno parametrizirana za lažjo instalacijo. Krožno tekoči zobati jermen poga- nja motor, ki je fiksno pritrjen na ogrodje in premika vodila v dveh dimenzijah tako, da EXCM doseže katerokoli pozicijo v danem delov- nem prostoru. Programski paket za pogon in krmi- lje je standardiziran in je izdelan po IP20 FESTO v smislu vstavi in delaj. Encoder zagotavlja servopogon v zaprti zanki. EXCM odlikuje največja možna ko- munikacija, je izjemno fleksibilen. Osnovni modul Vključuje vhodno/izhodne (I/O) pri- ključke za enostavno krmiljenje do 64 pozicij oziroma CAN in Ethernet za največjo svobodo gibanja do 250 pozicij. Izdeluje se v dveh variantah: EXCM- 10 je primeren za avtomatizacijo procesov v laboratorijih, EXCM-30 pa za avtomatizacijo v montaži ma- lih izdelkov ter tudi za procese v la- boratorijih. V manjši izvedbi z drsni- mi vodili je EXCM izredno cenovno ugoden. Večja izvedba je opremlje- na s krogličnimi vodili, ki dovoljuje- jo velike hitrosti ter premikanje ve- čjih bremen. Dodati je mogoče še krmilni in pogonski paket za z-os. EXCM-10 in EXCM-30 sta idealna za uporabo v analitskih laboratorijih, kjer se avtomatizirajo: – priprava in transport vzorcev kakor tudi njihovo razpoznavanje s čitalniki kode v odprtih in zaprtih posodah, – razdelitev vzorcev pri sistemih testiranja, kot so palete Microtitler®, – procesi po analizi, kot so inkubacija, dispenziranje, arhiviranje. EXCM-30 je pravi partner za avto- matizacijo v montaži malih izdelkov in izdelavi elektronskih elementov. Možna področja uporabe so: – dodajanje in privijanje malih sestavnih delov, – nanašanje lepilnih točk, – električni preskusi, približevanje kontaktov, merjenje upornosti, – fleksibilno pozicioniranje obdelovancev in sestavnih delov, – paletiranje/depaletiranje, – namizna obdelava/montaža. Nekaj značilnic ploskovnega porta- la EXCM-30: – gib v x-osi: 100, 150, 200, 300, 400, 500 mm in po posebnem naročilu 90 do 700 mm, – gib v y-osi: 110, 160, 210, 260, 310, 360 mm, – maksimalna obremenitev: 3 kg, – maksimalna hitrost: 0,5 m/s (izbirno servoos AC), – maksimalni pospeški: 10 m/s2, – ponovljivost: ±0,05 mm, – natančnost pozicioniranja: ±0,5 abs. Vir: FESTO, d. o. o., Blatnica 8, 1236 Trzin, tel.: 01 530 21 00, faks: 01 530 21 25, e-mail: info_si@festo.com, http://www.festo.com, g. Bogdan Opaškar Privijanje elektronskih komponent 74 Ventil 23 /2017/ 1 Pospeševanje menjav orodij pred- stavlja eno najboljših priložnosti za povečanje fleksibilnosti, produktiv- nosti in najpomembneje, donosnosti orodjarne. Stäubli, ki je specializiran za hitro menjavo orodij in vpenjalne AKTUALNO IZ INDUSTRIJE “Single Minute Exchange of Dies” (SMED) poganja povpraševanje po avtomatskih transportnih sistemih za orodja Ključni element pri doseganju »Single Minute Exchange of Dies« (SMED) je hitrost tran- sportiranja orodja do brizgal- nega stroja. Transportni sis- temi orodij omogočajo hitro, ekonomično in varno upravlja- nje z vsemi velikostmi orodij. sisteme, proizvaja tudi transportne sisteme orodij, ki so primerni za vse aplikacije, od lahkih orodij, s kateri- mi se proizvajajo majhne električne komponente, do velikih, težkih oro- dij, ki se uporabljajo za proizvodnjo avtomobilskih odbijačev ali arma- turnih plošč. S transportnimi sistemi se čas menjave orodij pri nekaterih aplikacijah zmanjša celo za 70 %, tudi kjer so bili sistemi za hitro me- njavo že instalirani. Transportne mize in sistemi so pri- lagojeni za vse vrste aplikacij in niso primerni le za velika, najtežja orodja, vendar pogosto zagotavljajo uspe- šen in učinkovit sistem upravljanja z manjšimi orodji. Mobilni sistemi lahko oskrbujejo več strojev ali pa so namenjeni le enemu. Delovanje je lahko avtomatsko ali ročno, prila- gojeno obstoječi proizvodni enoti, načinu dela in orodjem. Vsi transportni sistemi Stäubli so opremljeni z mizami, na katerih so valji, ki omogočajo enostaven pre- mik orodja, najsibo ročno ali na mo- torni pogon. S tem se odpravijo vse težave z upravljanjem orodja, izbolj- ša se varnost operaterja, prav tako se pred poškodbami zavarujejo orodje in priključki. Če je v proces menjave 75Ventil 23 /2017/ 1 vključena tudi predgrevalna napra- va, se čas menjave še zmanjša. Stroškovno učinkovita postavitev predvideva postavitev transpor- tnega sistema med dva stroja; dvo- smerna miza za nalaganje oskrbuje oba stroja in zagotavlja maksimalno fleksibilnost in učinkovitost za vsa- ko proizvodno celico. Če se zahte- va avtomatska menjava orodja, je postavitev transportnega sistema idealna in zagotavlja najhitrejši na- čin menjave orodja. Na eni strani se demontira orodje prejšnje proizvo- dne serije, hkrati pa se na nasprotni strani naloži novo orodje. Naslednji korak k popolni avtoma- tizaciji, ki je pogosto vključena v novih namestitvah, je uporaba vo- zičkov na tirnicah. Tirni sistem mize za nalaganje/demontažo transpor- tira orodja iz skladiščnega prostora neposredno do brizgalnega stroja in na zahtevo vključuje tudi pred- grevalno postajo. Vozički na tirni- cah lahko oskrbujejo nekaj strojev ali celotno linijo strojev. Bolj vse- stranski so prosto premični vozički, ki omogočajo prost pretok orodij med nekaj stroji in skladiščnim pro- storom. V voziček je vgrajen prila- godljiv mehanizem za nastavitev višine, ki zagotavlja prilagodljivost različnim strojem ali skladiščnemu prostoru, medtem ko fiksirne na- prave na vozičku zagotavljajo varen in zanesljiv transport. Vzdrževanje in popravilo orodij mora biti hitro in učinkovito, da bi se izognili zastojem v proizvodnji. Stäublijeve vzdrževalne postaje so opremljene z obračalnim mehaniz- mom, ki zagotavlja varno in zane- sljivo platformo, da je orodje v pra- vem položaju za posamezni poseg. Več informacij: www.quick-mold- -change.com in www.staubli.si Vir: Stäubli Systems, s.r.o., Hradecká 536, 530 09 Pardubice/CZ, tel.: +420 463 034 107, GSM: +420 731 131 734, mailto: m.scholze@staubli.com, www.staubli.cz, g. Michal Scholze AKTUALNO IZ INDUSTRIJE Podjetje Stäubli je specializirano za upravljanje z orodjem, vpenjanje in priklop energetskih priključkov in ima večletne izkušnje z analizami kritičnih parametrov, ki jih je treba upoštevati v vsaki fazi, da bi bili časi menjave orodij kar najkrajši. Kot proizvajalec vseh povezovalnih in vpenjalnih proizvodov, ki omogočajo zmanjšanje časa zamenjave orodja in tudi transportnih sistemov orodij, lahko objektivno analizi- ramo zahteve in predlagamo najboljšo rešitev. Stäublijeva strokovna ekipa vam je na voljo od začetne faze načrtovanja naprej, s čimer za- gotavljamo, da so nameščeni sistemi učinkoviti, enostavni za uporabo in bodo zahtevali le minimalno vzdrževanje. podlaga DO ODKI O I V I ko (oblikovanje plakat v in logotipa), Dejan Roljič (finance in promocija) in Matej Sehu (pogon in izbor kom- ponent). Tudi ostali š udenti so s delovali pri gor j našt tih nalogah in s zaslužni za izvedbo projekta. Wichita je zibelka svetovnega letal stva, zato smo poleg tekmovanja Skupinska sl ka podjetju Bombardier Learjet pred maketo njihovega novega letala Learjet 85 obiskali tri letalska podjetja in dva letalska uzeja. Ogledali smo si pro- izvodnjo v podjetjih Cessna Aircraft Company, Hawke Beechcraft De- fense Company in Bombardier Lear- jet Business Aircraft ter muzej Ka - sas Cosmosphere & Sp ce Center in Kansas Aviation Museu . Viri [1] Uradna stran tekmovanja DBF: http://www.aiaadbf.org/ 2 Letališče podjetja Cessna (CEA): http://www.fltplan.com/Airport- Information/CEA.htm [3] Vreme na letališču CEA v času tek movanja DBF: http://www. wunder ground.com/history/ irport/KICT/2012/4/13/Daily- History.html?req_city=NA&req_ state=NA&req_statename=NA [4] AMA (A ademy of Model Aero- nautics): http://www.modelair- craft.org/ [5] AIAA (The American Institute of Aeronautics and Astronautics): https://www.aiaa.org/ Izr. prof. dr. Tadej Kosel, UL, Fakulteta za strojništvo, me tor projekta 76 Ventil 23 /2017/ 1 Omron z »integriranimi«, »pame- tnimi« in »interaktivnimi« koncepti ponuja inovacije v proizvodnih pro- cesih. Industrijska PC-platforma je nova nadzorna platforma, ki ponuja omenjene principe avtomatizacije v proizvodnih obratih in napravah. Nova serija industrijskih računalni- kov NY je razvita v sodelovanju z uporabniki in je namenjena upo- rabi s široko ponudbo obstoječih industrijskih komponent, vključno s programirljivimi logičnimi krmil- niki (PLK) in odprtimi industrijskimi omrežji, kot je EtherCAT. Omronovi industrijski računalni- ki (IPC) so platforma z arhitekturo osebnega računalnika, ki izpol- njuje stroge standarde kakovosti po zahtevah industrijskega okolja, Omron pa zagotovlja zanesljivo in dolgoletno podporo. Trenutni trend je prizadevanje za inovativno proi- zvodnjo s povečanjem IoT (Internet of things), saj se količina podatkov veča, vpeljevanje robotike v proi- zvodne obrate pa širi. Omron po- nuja strojegraditeljem rešitev za iz- delavo pametnejših in naprednejših naprav z integracijo IoT. S tem sta zagotovljeni boljša produktivnost in kakovost izdelanih naprav ter reši- tev. K razvoju novega industrijskega računalnika je bistveno pripomoglo znanje, ki ga je Omron pridobil s pomočjo Sysmac platforme za av- tomatizacijo. Glede na zahteve je Omron razvil dva tipa industrijskih računalni- kov. Tako sta uporabnikom na vo- ljo vgradna izvedba za priključitev zunanjega zaslona (model NYB) in kompaktna izvedba z že vgraje- Omron serija NY – industrijski PC za integrirano in naprednejšo proizvodnjo Tabela 1. Značilnice industrijskih PC serije NY nim zaslonom za panelno montažo (model NYP) (Tabela 1). Omronovi industrijski računalniki podpirajo EtherCAT, ki je odprto in svetovno podprto omrežje za pro- izvodne linije in opremo. Zagota- vljajo razvojno okolje, ki omogoča uporabnikom, da vnesejo in prila- godijo dodatne funkcionalnosti, kar je samo z uporabo PLK-jev ne- mogoče. Industrijski PC omogoča robustnost in zanesljivo uporabo v industrijskih okoljih in je primeren za uporabo s programsko opremo Windows ter programsko opremo za avtomatizacijo in krmiljenje stro- jev. Vir: MIEL Elektronika, d. o. o., Efenkova cesta 61, 3320 Velenje, tel.: +386 3 777 70 00, fax: +386 3 777 70 01, internet: www.miel.si, e-pošta: info@miel.si NOVOSTI NA TRGU 77Ventil 23 /2017/ 1 NOVOSTI NA TRGU Specialisti za elektromehanske po- gonske tehnologije podjetja HIWIN so predstavili svojo najnovejšo ino- Fleksibilni sistem z linearnimi osmi HS2 Linearne osi za gradnjo ploskovnih manipulatorjev vacijo. Razvili so močan, odporen in prilagodljiv sistem za linearne premike – HS2. Sistem HS2 je se- stavljen iz nove generacije linearnih osi z zobatim jermenom. Glavni komponenti sistema HIWIN sta dvojni linearni osi HD za premi- ke v osi X in linearna os z zobatim jermenom HM-B za premike v osi Y. Sistem lahko hitro in natančno izva- ja kompleksne premike v dveh di- menzijah. Dimenzije hodov vseh osi so dobavljive v korakih po 1 mm. Celotnemu sistemu pa je dodana tudi energijska veriga. Ne glede na to, kateri sistem potre- Podjetje PS Logatec predstavlja družino servoregulatorjev Unidrive M700 moči od 0,75 kW do 2,8 MW. Uporabljajo se za pogon asihronskih, vektorskih, PM ali servomotorjev ali pa se uporabljajo kot regeneracijska enota. Značilnosti servoregulatorja Unidrive M700 so: · vgrajena sta varnostna funkcija STO in krmilnik PLC, programiranje je v okolju Codesys, · namenjen je zahtevnejšim uporabnikom z možnostjo razširitev, · vgrajen je zaviralni modul, filter EMC, je brez vgrajene tipkovnice, ima 24-voltno napajanje krmilja (Back -up), · nastavljiva raven napajanja od 24 V–1067 V DC, · modbus RTU protocol (AI-485 pri M701) ali Ethernet (pri M700 in M702), · brezplačna programska oprema M Connect, · vgrajena je samostojna zanka PID in 2-krat analogno stikalo, · 5-krat analogni I/O, 8-krat digitalni I/O, 1-krat rele, 1-krat STO, · maksimalna izhodna frekvenca je: 550 Hz (do 3000 Hz na zahtevo), · napajanje 200 V, 400 V, 575 V ali 690 V, · Unidrive M701 nadomešča regulator Unidrive SP (montažni adapter), · shranjevanje parametrov na kartici Smart Card (SD skupaj z adapterjem), · 3 razširitvena mesta za opcijske kartice, · obremenitev: 150 % za 60 s, 200 % za 3 s, · 9 različnih velikosti okvirjev (od 3 do 11), · stopnja zaščite IP20, · montaža na montažno ploščo, · robusten sistem za pritrditev kablov zagotavlja ozemljitveno točko za kable, · majhne izgube, do 98-odstotna učinkovitost, · čas pripravljenosti (standby položaj), · garancija 2 leti, možnost dokupa. Servo regulator Unidrive M700 Vir: PS, d. o. o., Logatec, Kalce 30b, 1370 Logatec, tel.: 01/750-85-10, e-pošta: ps-log@ps-log.si, internet: www.ps-log.si, g. Andrej Zupančič bujete, kakšne so dimenzije ali na- men: vsaka komponenta večosne- ga sistema je natančno usklajena s celotnim sistemom, ker se kom- ponente sestavljajo na enem me- stu. HIWIN zagotavlja enostavnost namestitve, največjo natančnost, odpornost, življenjsko dobo brez kompromisov in kratke dobavne roke. Proizvodnja in strojni inženi- ring bi težko bila bolj učinkovita. Vir: HIWIN GmbH, Brücklesbünd 2, 7765 Offenburg, ZR Nemčija, tel.: +49 7 81-9 32 78 – 114, faks: + 49 7 81-9 32 78 – 90, E-pošta: christine.matt@hiwin.de, Internet: www.hiwin.de 78 Ventil 23 /2017/ 1 NOVOSTI NA TRGU Najnovejša rešitev ponuja zelo učinkovito in prilagodljivo trifazno zaščito napajanja. Vsebuje inova- tivni štiristopenjski pretvornik, ki izboljšuje zanesljivost in veča učin- kovitost. S tehnologijo ECOnversion zagotavlja prožne načine delovanja za velike objekte, podatkovne cen- tre in poslovno-kritične aplikacije, s čimer omogoča večjo učinkovitost delovanja in nižje stroške. Schneider Electric, globalni speci- alist za upravljanje energije in av- tomatizacijo, je predstavil rešitev Galaxy VX™ (na sliki), ki omogoča učinkovit, enostaven za namestitev in kompakten trifazni sistem brez- prekinitvenega napajanja (UPS). Hkrati vsebuje prilagodljiv način delovanja za velike objekte, podat- kovne centre in poslovno-kritične aplikacije. Galaxy VX je oblikovan tako, da po- nuja rešitve v razponu od 1000 kW do 1500 kW v enotnem modulu in tudi večje zmogljivosti v konfi gura- cijah z več moduli. Inovativen na- čin ECOnversion in štiristopenjska tehnologija pretvorbe podjetjem pomaga pri njihovem delovanju v območju obsežnih podatkovnih centrov in jim omogoča, da najbolj izkoristijo svoje IT zmogljivosti z učinkovitostjo brez ogrožanja zane- sljivosti. »Računalništvo v oblaku in tovrstno IT delovanje se v podjetjih vse bolj širi. Zato se povečuje tudi osredoto- čanje na energetsko učinkovitost, ki je pomembna pri delovanju velikih Nova rešitev za zaščito napajanja – Galaxy VX podatkovnih centrov«, je povedal Pedro Robredo, podpredsednik di- vizije za varno napajanje pri Schne- ider Electric. »Galaxy VX omogoča nižje stroške, večjo dostopnost, za- nesljivost in razširljivost z modelom, ki omogoča sprotno nadgradnjo. Z Galaxy VX našim strankam zagota- vljamo tudi več možnosti za shranje- vanje energije, vključno z litij-ion- skimi baterijami, s čimer ponujamo najboljše doslej razvite rešitve.« Do 99-odstotna učinkovitost Galaxy VX se popolnoma sklada z ostalimi rešitvami Schneider Electric za upravljanje energije ter omogo- ča prilagodljive načine obratovanja za optimalno učinkovitost IT okolij, vključno z: • Načinom dvojne pretvorbe: Pre- ko zelo učinkovitega dvojnega na- čina pretvorbe Galaxy VX zmanjšu- je preklopne izgube s tehnologijo za pretvorbo štirih ravni. Ta rešitev zagotavlja večjo zanesljivost in zmanjšuje število odpovedi. • ECO načinom: Galaxy VX ponuja tradicionalni način delovanja ECO, ki omogoča tudi do 99-odstotno učinkovitost. • ECOnversion načinom: Galaxy VX ponuja hibridno rešitev med načinom ECO in načinom dvojne pretvorbe. ECOnversion ponuja dvojno pretvorbo z 99-odstotno učinkovitostjo. Več informacij o novi rešitvi Schneider Electric Galaxy VX lahko najdete na spletni strani: http://www.schneider-electric.us/ en/work/products/product-launch/ galaxy-vx-ups/. Vir: Schneider Electric, d..o..o., Dolenjska cesta 242 c, 1000 Ljubljana, Tel.: +386 (0)1 23 63 555, Faks: 386 (0)1 23 63 559, e-pošta: podpora.si@schneider-electric.com anzeigen_hochkant_slovenien.indd 1 13.02.13 10:51 info@tehna.si • www.tehna.si Tehnološki park 19 • 1000 Ljubljana T E H N A Ponujamo rešitve za industrijsko avtomatizacijo: PLC krmiljenje, HMI naprave Mehatronika, večosni servo sistemi Industrijska Ethernet omrežja Komponente za avtomatizacijo Zastopamo podjetja: Rockwell Automation • Allen-Bradley Pentair • Hoffman Molex Panduit Prosoft Technology Kepware Tehna_oglas_A5_210x148mm_2a.pdf 1 18.2.2016 12:16:24 79Ventil 23 /2017/ 1 NOVOSTI NA TRGU Ena izmed zadnjih novosti pri pod- jetju Parker je integrirani senzor po- ložaja pri hidravličnih valjih, tako pri industrijskih kot tudi pri mobilnih aplikacijah. Pripomore k izboljšanju zmogljivosti z majhnimi stroški na- mestitve in vzdrževanja. Hidravlični valji, ki so opremljeni s senzorjem Intellinder, zagotavljajo robustno in proti poškodbam odporno rešitev, kjer je zahtevana natančna linearna povratna informacija o položaju. Senzor Intellinder podpira širok spekter različnih funkcij v mnogo različnih aplikacijah, vključno z ele- ktronskim dušenjem, spremljanjem obremenitve, samodejno izravnavo, vračanjem na položaj in drugo. Z označevanjem batnice z edinstve- nim neponavljajočim se vzorcem in povezovanjem optoelektronske- ga senzorja na glavo hidravličnega valja ta virtualna “plug-and-play” Parkerjevi hidravlični valji s senzorjem položaja Intellinder tehnologija zagotavlja neprekinje- no povratno informacijo linearnega položaja hidravličnega valja, tako da senzor prebere vzorec na batnici. Hidravlični valji Intellinder so na voljo s premerom batnice od 25 do 127 mm v kombinaciji z ustreznimi velikostmi bata in dolžine hoda, ki je največ do 2,4 m. Ta tehnologija je še posebej primerna za dvostransko delujoče hidravlične valje. Vir: Parker Hannifi n Ges.m.b.H. Wiener Neustadt, Avstrija - Podružnica v Sloveniji, tel.: 07 337 66 50, faks: 07 337 66 51, e-mail: parker.slovenia@parker.com, spletna stran: www.parker.si, Miha Šteger anzeigen_hochkant_slovenien.indd 1 13.02.13 10:51 info@tehna.si • www.tehna.si Tehnološki park 19 • 1000 Ljubljana T E H N A Ponujamo rešitve za industrijsko avtomatizacijo: PLC krmiljenje, HMI naprave Mehatronika, večosni servo sistemi Industrijska Ethernet omrežja Komponente za avtomatizacijo Zastopamo podjetja: Rockwell Automation • Allen-Bradley Pentair • Hoffman Molex Panduit Prosoft Technology Kepware Tehna_oglas_A5_210x148mm_2a.pdf 1 18.2.2016 12:16:24 80 Ventil 23 /2017/ 1 PODJETJA PREDSTAVLJAJO 1 Uvod Hlajenje industrijske vode je po- memben del različnih industrijskih procesov. Podjetje Omega Air d.o.o. Ljubljana zagotavlja napredne sis- teme za hlajenje procesne vode v industriji. Ponuja celovite rešitve z ustreznimi postopki, od faze pro- jektiranja do optimalne izvedbe in zagona naprav. Razvojni inženir je z uporabnikom vključen vse od faze idejne zasnove za dimenzioniranje ustreznega primarnega hladilnega kroga. Po preučitvi sistema oziroma konkretnega primera industrijskega procesa nastopi faza projektiranja sekundarnega hladilnega kroga. V svojem proizvodnem programu ima podjetje Omega Air d.o.o. Lju- bljana napredno tehnološko konfi- guracijo hladilnikov vode TAEevo- Tech, ki zagotavljajo zanesljivost proizvodnih procesov ter omogo- čajo hkrati energetske prihranke in so okolju prijazni. Slika 1. Industrijski hladilnik procesne vode TAEevoTech Industrijski hladilni agregati 2 Zgradba 2.1 Zelo učinkovit uparjalnik Zelo učinkovit prenosnik toplote je izdelan iz bakrenih cevi z aluminija- stimi rebri, nosilci in ohišjem iz gal- vaniziranega jekla. Uparjalnik je na- meščen v rezervoarju za vodo, kar zagotavlja nižje segrevanje okolice in konstantno temperaturo proce- sne tekočine. Procesna tekočina je v stiku z rebrasto površino, hlajeno s hladilnim sredstvom, ki izhlapeva znotraj cevi. Ta posebna tehnična rešitev omogoča, da TAEevoTech obratuje z visoko stopnjo preto- ka in nižjim tlačnim padcem, pri tem pa zagotavlja visoko stopnjo zanesljivosti v težkih industrijskih aplikacijah, tudi pri nečistih teko- činah. Prenosnik toplote je pred morebitnim zmrzovanjem zaščiten s temperaturnim tipalom in nivoj- skim stikalom, s čimer je krmilniku ob napaki omogočen izklop kom- presorjev. 2.2 Črpalke Centrifugalne črpalke s tesnili iz sili- cijevega karbida (SiC/SiC/EPDM) so na voljo v dveh različnih sestavah: • črpalka P3 – zgornji nazivni tlak 3 bar, vodna stran iz nerjavnega jekla, • črpalka P5 – zgornji nazivni tlak 5 bar, vodna stran iz nerjavnega jekla (za večje modele je na voljo tudi konfiguracija z dvojno črpal- ko P3+P3 ali P5+P5 v stanju pri- pravljenosti, z avtomatskim pre- klopom). 2.3 Spiralni kompresorji Kompresorji z orbitalnima spirala- ma, z 2-polnim elektromotorjem, pritrjenim na gumijaste protivibra- cijske blažilnike, s popolno zaščito pred pregrevanjem, previsokimi tokovi in pred visokimi tempera- turami izpušnih plinov. Zahvaljujoč aksialno/radialnim skladnostim, majhni masi vrtečih se komponent in odsotnosti sesalnih in tlačnih Slika 2. Zasnova industrijskega hladilnika procesne vode 81Ventil 23 /2017/ 1 PODJETJA PREDSTAVLJAJO ventilov nudijo vrsto prednosti, kot so zmanjšanje porabe energije, po- časne vibracije (ali: vibracije nizkih frekvenc), manj gibljivih delov in velika odpornost na povratne hla- dilne tekočine. 2.4 Električna nadzorna plošča Krmilna plošča je električno loče- na od močnostnega dela preko transformatorja. Napajalna sekcija je opremljena z glavnim stikalom, ki blokira vrata in prepreči dostop v napravo, ko je ta pod napeto- stjo. Električna oprema je v skladu z EN 60204-1 in električna plošča stopnje zaščite IP54 v skladu z EN 60529. Hladilnik je testiran na ele- ktromagnetno združljivost v skla- du s standardi EMC. Fazni nadzor standardno zagotavlja zaščito pred izgubo faze in faznim obratom. 2.5 Kondenzacijska sekcija Zračno hlajeni kondenzator (ba- krene cevi/aluminijasta rebra) je nameščen na eni strani enote, kar omogoča prihranek prostora. Je delovno zelo učinkovit pri viso- kih temperaturah okolice (+46 °C). Aluminijasti kondenzator in zračni pralni filter sta v standardni opremi. 3 Varovanje okolja Okolju prijazno hladilno sredstvo R410A (ODP = 0) z odlično toplotno prevodnostjo, skupaj z nizko stopnjo absorbirane moči spiralnih kompre- sorjev, zmanjšuje vplive na okolje in izgube energije. Visokokvalitetni materiali, ki jih je mogoče reciklira- ti, zagotavljajo varovanje okolja in zmanjšujejo emisije ogljika v zraku. 4 Večja energetska učinkovitost Hladilniki vode TAEevoTech s stan- dardno vgrajenimi spiralnimi kom- presorji, bogato dimenzioniranimi uparjalniki in hladilnim sredstvom R410A dosegajo visoke stopnje energetske učinkovitosti. Nekateri modeli (verzija HE) so dobavljivi tudi kot verzija visoko učinkovitih enot v razredu A Eurovent (EN14511). Hla- dilniki vode TAEevoTech so certifici- rani po certifikatu Eurovent. 5 Prilagoditev uporabnikom Poleg osnovnih standardnih enot hladilnikov vode ima TAEevoTech številne možnosti prilagoditve indi- vidualnim potrebam industrijskega procesa: • nerjaveče verzije: rezervoar za vodo iz nerjavnega materiala, ba- kren/medeninast izmenjevalec, črpalka iz nerjavnega materiala; • verzija za nizke temperature oko- lja –20 °C: gretje nadzorne elek- tronske plošče, elektronski nad- zor hitrosti ventilatorjev; • različica z dvojno frekvenco: na- pajanje 400 V/3/50 Hz – 460 V/3/60 Hz; • možnost črpalke: P3, P5, dvojna P3+P3 ali P5+P5; SP (ta različica je brez črpalke, vsebuje vse po- trebne električne naprave za pri- klop zunanje črpalke P3); • možnosti kondenzatorja: različica z barvanimi rebri kot zaščito proti koroziji; • aksialni ventilatorji – elektronski nadzor hitrosti ventilatorja s fa- zno prekinitvijo; • centrifugalni ventilatorji; • zelo učinkoviti EC brezkrtačni aksialni ventilatorji z visokim tla- kom (max. 150 Pa) in frekvenčnim nadzorom; • grelci proti zmrzovanju (na rezer- voarju in črpalkah); • opcija mehkega zagona – tovar- niško nameščen; • oprema za ročno polnjenje rezer- voarja – primerno za hidravlične tokokroge pri atmosferskem tla- ku; • oprema za samodejno polnjenje – primerna za polnjenje hidravlič- nega tokokroga (vse do 6 bar); • oprema za polnjenje glikola – pri- merna za tlačne hidravlične toko- kroge; • oprema centrifugalnih ventilator- jev; • oprema za frekvenčni nadzor hi- trosti ventilatorja; • oprema za enostavni daljinski vklop ON/OFF (maks. 50 m); • komplet za daljinsko upravljanje: VICX620 zaslon LED, VGI890 za- slon LCD polgrafično (maks 150 m); • nadzorna oprema: RS485 Mod- Bus, xWEB300D. 6 Primeri konfiguracije Industrijski hladilniki lahko delujejo v zaprtem oziroma v odprtem toko- krogu. 6.1 Zaprti krog Shema na sliki 3 prikazuje značilno uporabo industrijskega hladilnika v zaprtem tokokrogu, ki vedno zah- teva vključitev ekspanzijske posode (6). TAEevoTech standardna konfi- guracija (uparjalnik v rezervoarju) je idealna za tako aplikacijo in po- Slika 3. Zaprt tokokrog 82 Ventil 23 /2017/ 1 PODJETJA PREDSTAVLJAJO nuja samodejni tlačni polnilni set z vključeno ekspanzijsko posodo (kot opcijo). Vlogo zaprtega kroga pod tlakom (5) imajo tudi enote TAEe- voTech, opremljene s prizmatičnim rezervoarjem in ploščnim uparjal- nikom (preveri višinsko razliko med hladilnikom in porabnikom). 6.2 Odprt tokokrog Slika 4 prikazuje značilno vključitev hladilnika in uporabnika v odprtem tokokrogu. Za atmosferski tokokrog zahteva aplikacija odprti rezervoar (4). Voda je v stiku z zrakom okolice tako, da pri tem ne potrebujete ek- spanzijske posode. Takšne aplikacije so primerne za enote TAEevoTech pri standardnih (uparjalniku v rezer- voarju) konfi guracijah, vendar brez rezervoarja in črpalke, saj sistem na- vadno vsebuje zunanjo črpalko (2). Te aplikacije niso primerne za enote TAEevoTech, opremljene s prizma- tičnim rezervoarjem in ploščnim uparjalnikom, saj rezervoar ne more biti tlačno obremenjen. 7 Področja uporabe hladil- nega sistema TAEevoTech Omega Air d.o.o. Ljubljana je s po- sebno zasnovanimi zelo učinkovi- timi industrijskimi hladilniki vode TAEevoTech prisotna na številnih industrijskih področjih: • Industrija plastike in gumar- stva: stiskalnice, tlačno brizganje, ekstrudiranje (plošč in profi lov), toplotno preoblikovanje, emba- laža PET. • Laserji s specifi čnimi hladilniki: rezanje, varjenje, profi liranje, op- tika, medicina, graviranje. • Industrija hrane in pijač: slašči- čarstvo, pekarne, žganjarne, pivo- varne, kletarstvo, mlekarne, pol- nilnice pijač, predelava mesa in rib, predelava zelenjave in solate za skladiščenje. • Kemična in farmacevtska indu- strija: oplaščene posode, mešal- nice poliuretanske pene, naravni plin, industrijsko čiščenje, labora- toriji, zdravstvo, raztopine, barve. • Kovinskopredelovalna industri- ja: predelava in preoblikovanje žlahtnih kovin, predelava in ob- delava aluminija. • Strojništvo in inženiring: obde- lovalni stroji, varilni stroji, valjarne, stiskalnice, ekstruderji, rezanje, profi liranje, poliranje, elektroero- zija, hlajenje olja v enotah za hi- dravlično krmiljenje, pnevmatski transport, toplotna obdelava. • Papir in sorodna področja: ti- skalniki, kartonska embalaža, na- lepke, plastični fi lm. • Ostali primeri uporabe: keramika, tekstil, les, hlajenje kompresorjev. Podjetje Omega Air d.o.o. Ljublja- na ima v programu industrijskega hlajenja procesne vode tudi verzije prostega hlajenja (free-cooling) in suhih hladilcev (dry-cooling). www.omega-air.si Slika 4. Hladilni sistem z odprtim tokokrogom OMEGA AIR d.o.o. Ljubljana T +386 (0)1 200 68 00 F +386 (0)1 200 68 50 info@omega-air.si Cesta Dolomitskega odreda 10 SI-1000 Ljubljana, Slovenija www.omega-air.si TAURUStech AQUARIUSplus PHOENIX freecooling AQUA Hladilniki vode in toplotne črpalke OMEGA AIR d.o.o. Ljublj na T +386 (0)1 200 68 00 F +386 (0)1 200 68 50 inf @omega-a r.si Cesta Dolomitskega o reda 10 SI-1 00 Ljublj na, Slovenija www.omega-a r.si TAURUStech AQUARIUSplus PHOENIX freecooling AQUA Hladilniki vode in toplotne črpalke Otočec, 19. in 20. oktober 2017 www.tpvs.si 27. TEHNIŠKO POSVETOVANJE VZDRŽEVALCEV SLOVENIJE NASVIDENJE na 27. TEHNIŠKEM POSVETOVANJUVZDRŽEVALCEV SLOVENIJE ki bo 19. in 20. oktobra 2017 na Otočcu BREZ UČINKOVITEGA VZDRŽEVANJA ... ... NI ENERGETSKE UČINKOVITOSTI Otočec, 19. in 20. oktober 2017 www.tpvs.si 27. TEHNIŠKO POSVETOVANJE VZDRŽEVALCEV SLOVENIJE NASVIDENJE na 27. TEHNIŠKEM POSVETOVANJUVZDRŽEVALCEV SLOVENIJE ki bo 19. in 20. oktobra 2017 na Otočcu BREZ UČINKOVITEGA VZDRŽEVANJA ... ... NI ENERGETSKE UČINKOVITOSTI 84 Ventil 23 /2017/ 1 Nove knjige [1] Johnson, J.: Electrohydraulic Control of Pressure and Cylin- der Force – Elektrohidravlično krmiljenje tlaka in sile hidra- vličnega valja – Učbenik obse- ga izčrpne informacije o teoriji in praktičnih izračunih pri pro- jektiranju in analizi hidravličnih aktuatorjev, krmiljenih z elek- trohidravličnimi servo- in pro- porcionalnimi ventili. Krmiljenje tlaka ima vitalni po- men pri krmiljenju sile oziroma navora pri hidravličnih aktu- atorjih, pa tudi pri omejitvah, ki jih povzročajo nelinearnosti sistema. Knjiga posreduje vsa potrebna matematična orod- ja, ki so nujna za projektiranje učinkovitih, predvidljivih in kr- milnih elektrohidravličnih siste- mov. Naročilo – založba: www. hydraulicspneumatics.com/Boo- kstore-O; obseg: 220 strani, cena: 69,00 USD; dodatne informacije: E-pošta: jack@idaseng.com. O nebesnem potepanju (angl. sky- faring) lahko piše le tisti, ki ljubi letenje in tudi sam leti. Letalski romantik Mark Vanhoenacker, višji prvi častnik pri British Airways, leti na Boeingu 747. Leteti je začel po- zno, saj je prej opravljal svetoval- ne posle in veliko letel kot potnik. Knjiga, ki jo je napisal, je najbolj prodajano delo pri Sunday Timesu. O nebesnem potepanju Mark Vanhoenacker: N ourne it a ilot Avtor v razumljivem jeziku predsta- vi vzgon, kraje in težave, ko potu- jemo z letali (ang. jet leg), razloži UTC (angl. Universal Time Coordi- nated – mednarodni srednjeevrop- ski čas) in GMT (Greenwich Mean Time – mednarodni srednjeevrop- ski čas). Mnogi piloti, pravi avtor, ljubijo letala, ker so stroji. In kaj bi lahko pilot povedal o zraku? Ali o AX elektronika d.o.o Špruha 33 1236 Trzin www.svet-el.si telefon: 01 549 14 00, e-pošta: bojan@svet-el.si LT1303Najcenejša izdelava vašega prototipnega vezj v Sloveniji! PCB parcele vodi? Kot potnika avtorja vznemir- jajo srečanja. Ali gre lahko v pilot- sko kabino? Tja ga odpelje glavni stevard, ki ga predstavi pilotu. To je bilo, še preden je postal pilot. Kaj čaka pilota ponoči? Poleta je ko- nec, ko se letalo in njegova senca združita na tleh. In če mislite, da je letenje monotona bobneča izku- šnja, vas bo ta knjiga prepričala o čarobnosti in vznemirljivosti leta. Brez pretiravanja gre za zbirko po- drobnosti, scen in čustev ter po- gledov iz sveta zgoraj na svet spo- daj. Zal.: Penguin Random House, UK, 2016; ISBN: 9780099589853, obseg 338 strani, £ 8.99. Mag. Aleksander Čičerov, univ. dipl. prav., UL, Fakulteta za strojništvo – revija Ventil T T T N P P 85Ventil 23 /2017/ 1 Pojdimo v prihodnost in nakupujmo vse iz pnevmatike, hidravlike in industrijske armature preko spletne trgovine www.s3c.si! Pri STRIC-ih so se odločili, da vam zagotovijo še hitrejšo, udobnejšo in ugodnejšo storitev in sicer z uporabo spletne trgovine, kjer lahko brez neprijetnega čakanja in dvomov nakupite artikle, ki jih želite. Poleg hitrejšega postopka vam s tem omogočajo tudi iskanje ponudb, artiklov, tehničnih podatkov, skratka brskanju po celotnem programu nekaj več kot 120.000 artiklov iz pnevmatike, hidravlike in industrijske armature. Hkrati pa lahko spremljate stanje zalog ter cene. Cene registriranih uporabnikov so nižje kot neregistriranih! Pomembna prednost uporabe spletne trgovine je tudi iskanje alternativnih artiklov (zamenjav), saj vam hkrati pokaže iskani originalni del in tudi alternativo, ki je ugodnejša in še vedno kvalitetna zamenjava. Če želite uporabljati spletno trgovino, se registrirajte kot novi uporabnik na spletni strani www.s3c.si in pričnite z brskanjem. Registrirajte se v spletno trgovino še danes: www.s3c.si. Za podporo pokličite: 01 423 22 22 86 Ventil 23 /2017/ 1 P P P TN T N Oglaševalci AX Elektronika, d. o. o., Ljubljana 84 CELJSKI SEJEM, d. d., Celje 13, 31, 47 DOMEL, d. d., Železniki 65 DVS, Ljubljana 83 FESTO, d. o. o., Trzin 1, 88 HIWIN GmbH, Offenburg, Nemčija 86 IMI INTERNATIONAL, d. o. o., (P.E.) NORGREN, Lesce 1 INDMEDIA, d. o. o., Beograd, Srbija 67 JAKŠA, d. o. o., Ljubljana 75 MIEL Elektronika, d. o. o., Velenje 1, 85 OLMA, d. o. o., Ljubljana 1 OMEGA AIR, d. o. o., Ljubljana 82 OPL AVTOMATIZACIJA, d. o. o, Trzin 1, 28 PARKER HANNIFIN (podružnica v N. M.), Novo mesto 1 PH Industrie-Hydraulik GmbH, Spröckhovel, Nemčija 30 POCLAIN HYDRAULICS, d. o. o, Žiri 1, 2 POMURSKI SEJEM, d. d., Gornja Radgona 61 PPT COMMERCE, d. o. o., Ljubljana 17 PROFIDTP, d. o. o., Škofljica 39, 87 S3C, d. o. o., Ljubljana 1, 85 STÄUBLI Systems, s.r.o., Pardubice, CZ 53 STROJNISTVO.COM, Ljubljana 26 SUN Hydraulik, Erkelenz, Nemčija 78 TEHNA, d. o. o., Ljubljana 79 UL, FE – DIR 2017 4 UL, Fakulteta za strojništvo 29, 46 UM, Fakulteta za strojništvo 23 UM, FERI 21 VISTA HIDRAVLIKA, d. o. o., Žiri 1 Založba Pasadena, d. o. o., Ljubljana 66 YASKAWA SLOVENIJA, d. o. o., Ribnica 19 [1] Elektronsko krmiljenje oveše- nja pri težkih kamionih – http:// hydraulicspneumatics.com/rail- -truck-bus/electronics-control- -truck-air-suspensions – Kitajski proizvajalci težkih kamionov in avtobusov vse pogosteje upo- rabljajo elektronsko krmiljeno ovešenje WABCO Opti Ride. Za- gotavlja do 3 % zmanjšano po- rabo goriva in omogoča širšo uporabo krmiljenja višine in ni- veliranja šasije vozil. Uporabniki poudarjajo večjo konkurenčnost takšnih vozil, posebno za dolge vožnje in zahtevne logistične operacije. Vse to pri povečani učinkovitosti in varnosti vozil ter udobnosti voznikov. Zanimivosti na spletnih straneh [2] Integrirani priključni bloki – http://hydraulicspneumatics. com/manifolds-hics/integra- ted-manifolds-make-brig- -change – Zamenjava velikih in težkih pnevmatik pri velikih mo- bilnih strojih za zemeljska dela ni lahka naloga. Avstralsko podjetje Hedweld Engineerings je razvilo novo inovativno napravo za rav- nanje z njimi pod imenom »rav- nalnik« (angl.: handler). Naprava omogoča lažje in samostojnejše ravnanje s težkimi pnevmati- kami, ima ozek profil, zahteva manjši prostor in ima nižje teži- šče. Poleg tega deluje s centra- lizirano hidravliko, kar povečuje njeno učinkovitost in omogoča enostavnejše vzdrževanje. www.hiwin.de Živimo gibanje. LINEARNI MODULI 9INDUSTRIJSKIFORUMIRT 2017 Portorož, 5. in 6. junij 2017 industrijski w w w . f o r u m - i r t . s i www.forum-irt.si • inoviranje • razvoj • izdelovalne tehnologije • orodjarstvo in strojegradnja • meroslovje in kakovost • toplotna obdelava in spajanje • napredni materiali • umetne mase in njihova predelava • organiziranje in vodenje proizvodnje • menedžment kakovosti Osrednje teme IFIRT Dogodek je namenjen predstavitvi dosežkov in novosti iz industrije, inovacij in inovativnih rešitev iz industrije in za industrijo, primerov prenosa znanja in izkušenj iz industrije v industrijo, uporabe novih zamisli, zasnov, metod tehnologij in orodij v industrijskem okolju, resničnega stanja v industriji ter njenih zahtev in potreb, uspešnih aplikativnih projektov raziskovalnih organizacij, inštitutov in univerz, izvedenih v industrijskem okolju, ter primerov prenosa uporabnega znanja iz znanstveno-raziskovalnega okolja v industrijo. Forum znanja in izkušenj Priznanje TARAS Priznanje za najuspešnejše sodelovanje znanstvenoraziskovalnega okolja in gospodarstva na področju inoviranja, razvoja in tehnologij. • avtomatizacija • robotizacija • informatizacija • mehatronika • proizvodna logistika • informacijske tehnologije • napredne tehnologije • ponudba znanja • varjenje in rezanje • vzdrževanje in tehnična diagnostika Dodatne informacije: Industrijski forum IRT, Motnica 7 A, 1236 Trzin | tel.: 01 5800 884 | faks: 01 5800 803 e-pošta: info@forum-irt.si | www.forum-irt.si | Organizator dogodka: PROFIDTP, d. o. o., Gradišče VI 4, 1291 Škoica Partner dogodka: TECOS, Celje | Organizacijski vodja dogodka: Darko Švetak, darko.svetak@forum-irt.si NAJVEČJI STROKOVNI DOGODEK INDUSTRIJE ZA INDUSTRIJO Predstavitev strokovnih prispevkov • Strokovna razstava • Aktualna okrogla miza • Podelitev priznanja TARAS Pokrovitelji dogodka: Glavni pokrovitelj dogodka: Nacionalni pokrovitelj dogodka: ISSN 1318 - 7279 FEBRUAR 23 / 2017 / 1 Ve nt il / f eb ru ar / 23 / 20 17 / 1 CIRP - mednarodna Akademija za proizvodno inženirstvo Intervju Izkoristki v hidravliki Delovanje hidravličnih gradnikov Avtomatizacija pnevmatskih sistemov Robotsko sestavljanje elektromotorjev Iz prakse za prakso Letalstvo Podjetja predstavljajo œ œ œ œ œ œ œ œ œ Potrebujete kompletne sisteme. Želite manjšo kompleksnost. Smo vaš zanesljiv partner za rešitve. Najti ustrezen sistem strege ne more biti hitreje in enostavneje: Oblikujte in naročite vaš standardni strežni sistem v samo treh korakih s spletnim orodjem Handling Guide Online. Izbrani sistem vam bomo dobavili popolnoma preizkušen in sestavljen. Še danes preverite novo programsko orodje! Festo, d.o.o. Ljubljana Blatnica 8 SI-1236 Trzin Telefon: 01/ 530-21-00 Telefax: 01/ 530-21-25 Hot line: 031/766947 sales_si@festo.com www.festo.si Enostavno inženirstvo! OPL-oglas_55x255mm_s-paserji_press.pdf 1 24.2.2012 12:09:21