Kon-41.3023 Hydrauliikka ja pneumatiikka

Samankaltaiset tiedostot
Kon Hydrauliikka ja pneumatiikka Tutkimustehtävät - info

4. VASTAVENTTIILIN JA PAINEENRAJOITUSVENTTIILIN SEKÄ VASTAPAINEVENTTIILIN KÄYTTÖ hydrlabra4.doc/pdf

Kon Hydraulijärjestelmät

Kon HYDRAULIIKKA JA PNEUMATIIKKA

Kon Hydrauliikka ja pneumatiikka

Kon Hydraulijärjestelmät

Kon HYDRAULIIKKA JA PNEUMATIIKKA

Luento 10. Virtaventtiilit Vastusventtiilit Virransäätöventtiilit Virranjakoventtiilit. BK60A0100 Hydraulitekniikka

Hydrostaattinen tehonsiirto. Toimivat syrjäytysperiaatteella, eli energia muunnetaan syrjäytyselimien staattisten voimavaikutusten avulla.

Mekatroniikan peruskurssi Luento 1 /

Kon HYDRAULIIKKA JA PNEUMATIIKKA

Kon HYDRAULIIKKA JA PNEUMATIIKKA

Kon Hydrauliikka ja pneumatiikka

1. Palaute viikkoharjoituksesta, Taustatutkimus

Juoksun ja pituushypyn matemaattinen mallintaminen

Kon Hydraulijärjestelmien mallintaminen ja simulointi L (3 op)

Johdanto palautettaviin harjoituksiin

Kon HYDRAULIIKKA JA PNEUMATIIKKA

Sylinterit. (Visidon arkisto 1986) No 3

tai tai X

Kon HYDRAULIIKKA JA PNEUMATIIKKA

Metropolia AMK BOSCH REXROTH HYDRAULIPENKIN KONSEPTISUUNNITTELU

Trestima Oy Puuston mittauksia

CHEM-A1400, Tulevaisuuden materiaalit. Kurssin esittely. Kurssin esittely. Kurssin tavoitteet. Kurssin tavoitteet CHEM-A1400 esittely 1

Vaihteen valinta moottori - taajuusmuuttaja

Esim: Mikä on tarvittava sylinterin halkaisija, jolla voidaan kannattaa 10 KN kuorma (F), kun käytettävissä on 100 bar paine (p).

Trestima Oy Puuston mittauksia

Laskun vaiheet ja matemaattiset mallit

14. Putkivirtausten ratkaiseminen. KJR-C2003 Virtausmekaniikan perusteet

1. Hidaskäyntiset moottorit

Laskun vaiheet ja matemaattiset mallit

Tutustuminen tuotantolinjastoon

Kon HYDRAULIIKKA JA PNEUMATIIKKA

Scanclimber Oy Mastolavojen matematiikkaa

HYDRAULIIKAN PERUSTEET JA PUMPUN SUORITUSKYKY PUMPUN SUORITUSKYVYN HEIKKENEMISEEN VAIKUTTAVAT TEKIJÄT

Moottorisahan ketjun kytkentä

I-Vinssi LM.60i 24V / I/O-net / 60NM. Sisältö Sovellukset 1 Ominaisuudet 1 Mitoitus 3 Varavirtalähde 3 Varusteet 4 Johdotus 5 Tekninen erittely 5

2. Käytä haalareita ja suojakäsineitä - pyyhi haalareista mahdolliset öljytahrat pois ennen kuin palautat ne naulakkoon - käytä myös suojalaseja

SAS-ohjelmiston perusteet 2010

Proportionaali- ja servoventtiilit toimivat

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

PRELIMINÄÄRIKOE. Lyhyt Matematiikka

Voimanoton valinta. Yleistä tilauksesta Yleistä tilauksesta. Scania Truck Bodybuilder 22: Painos Scania CV AB 2016, Sweden 1 (15)

Kertaus 3 Putkisto ja häviöt, pyörivät koneet. KJR-C2003 Virtausmekaniikan perusteet

LABORAATIOSELOSTUSTEN OHJE H. Honkanen

Nestepisaran höyrystymistutkimus I vaihe

Sovelletun fysiikan pääsykoe

Moottori SCM

Recair Oy Seppo Kanninen/sisäisen koulutuksen tiedosto

CHEM-A1410, Materiaalitieteen perusteet Kurssin esittely

ELEC-C1210 Automaatio 1 ELEC-C1220 Automaatio 2. Kurssien esittely lukukausi

Vahvuudet: Mitä on tiiminne osaaminen suhteessa valitsemaanne yritykseen perusteluineen

7. PAINEILMAJÄRJESTELMÄN TUTKIMINEN pneulab7.doc/pdf

Moottorin kierrosnopeus Tämän harjoituksen jälkeen:

Tervetuloa! Matematiikka tutuksi

(c) Kuinka suuri suhteellinen virhe painehäviön laskennassa tehdään, jos virtaus oletetaan laminaariksi?

SATE1050 PIIRIANALYYSI II / MAARIT VESAPUISTO: APLAC, MATLAB JA SIMULINK -HARJOITUSTYÖ / SYKSY 2015

Ohjelmistoprosessit ja ohjelmistojen laatu Ohjelmistoprosessit ja ohjelmistojen laatu (4op)

Pumppusäädöt. Heikki Kauranne. Teknillinen korkeakoulu Koneensuunnittelu Hydrauliset koneet

Hammaspyöräpumput sarjat

(b) Määritä pumpun todellinen nostokorkeus, jos pumpun hyötysuhde on 65 %. 160 mm. 100 mm. 650 rpm. Kuva 1: Tehtävän asettelu.

Harjoitus 3: Hydrauliikka + veden laatu

Poikki, halki ja pinoon

YLEINEN AALTOLIIKEOPPI

805324A (805679S) Aikasarja-analyysi Harjoitus 6 (2016)

Rexroth-tuotteet.

Ohjeita fysiikan ylioppilaskirjoituksiin

Moottori SCM


Integraalifunktio. Pohdittavaa: Minkä funktion derivaattafunktio on a) 3x 2, b) 2x? MiH (Ivalon lukio) MAA kesäkuuta / 5

Harjoitustyöinfo kevät TU-A1100 Tuotantotalous 1

HYDRAULIIKAN PERUSTEET JA PUMPUN HYÖTYSUHDE PUMPUN HYÖTYSUHTEEN LASKEMINEN

17. Pyörivät virtauskoneet. KJR-C2003 Virtausmekaniikan perusteet

Rexroth -tuotteet teollisuushydrauliikkaan

Tarjousten prosenttilaskentaa

Lean toimintamallia tukevan Excelin pikakäyttöopas versio 1.1

Luku 13. Kertausta Hydrostaattinen paine Noste

KÄYTTÖVESIJÄRJESTELMÄN PAINEKOE

Koneenosien suunnittelu hydrauliikka ja pneumatiikka

A4.1 Projektityö, 5 ov.

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

VAAKA-ASENTEISET VAKIONOPEUSPUMPUT, 3x400V AS-, KN- ja KM-sarjat, laipalliset DN32-DN65. SC-KÄYTTÖVESIPUMPUT - AEP, LP ja ALP

Luku 13. Kertausta Hydrostaattinen paine Noste

Ene LVI-tekniikan mittaukset ILMASTOINTIKONEEN MITTAUKSET TYÖOHJE

IIZT4020 Projektitoiminta

MF MULTIPOWER- JA SUURTEHOPUMPUT

FYSIIKAN HARJOITUSTEHTÄVIÄ

Oheismateriaalin käyttö EI sallittua, mutta laskimen käyttö on sallittua Vastaukset tehtäväpaperiin, joka PALAUTETTAVA (vaikka vastaamattomana)!

Saranallinen miesluukku on halkaisijaltaan Ø 500 mm. Siihen on asennettu luistiventtiili ja pikaliitin imemistä ja purkamista varten.


MS-C1340 Lineaarialgebra ja differentiaaliyhtälöt

Mopoilua. Tavoitteet: TEEMA 1:

Sarjat ja integraalit, kevät 2015

Mekaniikan jatkokurssi Fys102

Opetusmateriaali. Fermat'n periaatteen esittely

Kon Mekanismiopin perusteet

1 Johdanto Yhteistuotantovoimalaitokseen liittyviä määritelmiä Keravan biovoimalaitos Tehtävänanto... 5 Kirjallisuutta...

Kaksi yleismittaria, tehomittari, mittausalusta 5, muistiinpanot ja oppikirjat. P = U x I

Harjoitus 3 ( )

Transkriptio:

Kon-41.3023 Hydrauliikka ja pneumatiikka Hydrauliikan tutkimustehtävä 2016 RYHMÄYÖNÄ RAKAISAVA UKIMUSEHÄVÄ KOOSUU LABORAORIOHAR- JOIUKSESA SEKÄ UKIMUSKYSYMYSEN RAKAISEMISESA. ämä dokumentti sisältää molempien osuuksien tehtävät ja lyhyen ohjeistuksen. Laajempi ohjeistus löytyy kurssin MyCourses-sivuilla olevasta utkimustehtävät-info -dokumentista. ehtävää ratkaistaessa tietolähteinä käytetään oppikirjaa, muuta alan kirjallisuutta sekä komponentti-, laite- ja nestevalmistajien www-sivuja. HUOM: Kansilehdettömiä työselostuksia ei oteta vastaan! Kansilehti löytyy kurssin MyCourses-sivuilta. A. Laboratorioharjoitus Laboratorioharjoituksessa tutustutaan hydraulikomponenttien ja -järjestelmien toimintaan kahden esimerkkipiirin avulla. Samalla selvitetään järjestelmän komponenttien merkitystä järjestelmässä. Harjoituksessa käsitellään öljyisiä komponentteja, joten jätä frakkisi/iltapukusi kotiin! A.1 Esitehtävä ennen harjoitukseen saapumista utustukaa kuvien 1 ja 2 esittämiin järjestelmiin, miettikää miten järjestelmät toimivat ja miten järjestelmässä olevat venttiilit vaikuttavat toimintaan ja järjestelmän ominaisuuksiin. Vastatkaa kuvan 3 järjestelmään liittyviin kysymyksiin ennen harjoitustilaisuuteen saapumista. Piirtäkää vastauksenne kuvaan 3, täyttäkää ryhmänne henkilötiedot ja palauttakaa sivu 3 laboratorioharjoituksen vetäjälle harjoitukseen tullessanne. Ratkaisematta ja/tai palauttamatta jätetty tehtävä johtaa laboratoriosuorituksen hylkäämiseen. A.2 Harjoituksessa tehtävää Harjoituksessa rakennetaan kaksi hydraulijärjestelmää, joista jälkimmäiseen liittyen kirjataan ylös (sivun 4 taulukkoon) muutamia paine- ja tilavuusvirta-arvoja, joita käytetään utkimuskysymyksiä ratkaistaessa. 1

A B P P Kuva 1. Laboratorioharjoituksen ensimmäinen järjestelmä. m A P B P Kuva 2. Laboratorioharjoituksen toinen järjestelmä. 2

Hydrauliikan laboratorioharjoituksen esitehtävä Päivämäärä : Ryhmä nro : 1. Nimi : Opisk.nro : 2. Nimi : Opisk.nro : 3. Nimi : Opisk.nro : 4. Nimi : Opisk.nro : Sijoittakaa kuvan 3 esittämään järjestelmään yksi (1) vastusvastaventtiili siten, että a) sylinteristä säätyy vain + liikkeen nopeus b) sylinteristä säätyy vain - liikkeen nopeus c) sylinteristä säätyvät molempien liikesuuntien nopeudet A B P Kuva 3. Laboratorioharjoituksen esitehtävä. HUOM: Esitehtävä on palautettava harjoitukseen tultaessa! 3

Hydrauliikan laboratorioharjoituksen mittaukset Päivämäärä : Ryhmä nro : Mittauspiste nro p P [bar] p S,m [bar] p S,mv [bar] q V,S [l/min] q V,prv [l/min] Selite p P = paine pumpun lähtölinjassa [bar] p S,m = paine sylinterin männänpuolella (pluskammiossa) [bar] ps,mv = paine sylinterin männänvarrenpuolella (miinuskammiossa) [bar] q V,S = sylinterille menevä tilavuusvirta [l/min] qv,prv = paineenrajoitusventtiilin kautta menevä tilavuusvirta [l/min] Liittäkää tämä sivu (tai sen kopio) tutkimusraporttiinne. 4

B. utkimuskysymykset Laskelmien tulokset tulee esittää seuraavissa yksiköissä: - paine [bar] - tilavuusvirta [l/min] - nopeus [m/s] - asema [m] - voima [N] - momentti [Nm] - teho [W] Kaikissa laskutehtävissä käytetään seuraavia arvoja ja tietoja - r = 860 kg/m 3 - Cq = 0,611 - nestesäiliössä vallitseva paine p on 0 bar (ylipainetta) - kuristukset ovat kuristusmatkaltaan hyvin lyhyitä ja poikkileikkaukseltaan ympyrämäisiä B.1 Selvittäkää, mitkä ovat hydrauliikan tyypilliset sovellusalueet (esimerkiksi voiman, tehon ja tarkkuuden kannalta). Mainitkaa kolme erilaista sovelluskohdetta ja kertokaa, mihin ominaisuuksiin niissä pyritään hydrauliikan käytöllä. B.2 Ratkaiskaa kuvan 2 järjestelmäkaavion sekä laboratorioharjoituksessa tekemienne havaintojen perusteella seuraavat tehtävät: a) Laatikaa toimintaselostus, josta käy selkeästi ilmi kuvan 2 järjestelmän toiminta kuormaa nostettaessa, paikallaan pidettäessä sekä laskettaessa. Selostukseen tulee sisältyä järjestelmän kaaviokuva komponentit nimettyinä sekä kuvaukset kunkin venttiilin ja niiden erilaisten asetusten vaikutuksesta järjestelmän toimintaan. Venttiilien nimeämisessä on käytettävä kurssin oppikirjan mukaista käytäntöä. b) Oletetaan, että kuvan 2 järjestelmää rakennettaessa sen venttiilit on asennettu periaatteessa oikeille paikoilleen, mutta niiden oikeasta kytkentäsuunnasta ei ole varmuutta. Pumpun käynnistyksen jälkeen havaitaan, ettei sylinteriä saada nostamaan kuormaa vaikka venttiileiden asetuksia tai kytkentäasentoja muuteltaisiinkin. Mitkä järjestelmän venttiileistä voivat väärinpäin kytkettyinä aiheuttaa tällaisen vikatilanteen? B.3 Määrittäkää kaavat, joilla voidaan a) laskea kuvan 2 mukaisen järjestelmän pumpun lähtöliitännässä tarvittava/vallitseva paine kuorman noston, paikallaan pidon ja laskun aikana. Kaavojen tulee sisältää järjestelmän toimilaitteeseen kohdistuva ulkoinen voima sekä järjestelmän komponenttien painehäviöt. b) laskea kuvan 2 mukaisen järjestelmän kokonaishyötysuhde järjestelmän ottaman pumpun akselitehon ja sylinteristä saatavan mekaanisen tehon välillä, kun tunnetaan sivulla 4 esitettyjen suureiden arvot ja seuraavat tiedot järjestelmän komponenteista: Sylinterin männänhalkaisija on fd m,s = 25 mm, männänvarrenhalkaisija fd mv,s = 10 mm, iskunpituus l S = 150 mm ja hyötysuhteet h v = 1.0 ja h hm = 0.9. Järjestelmän pumppu tuottaa tilavuusvirran 3,5 l/min ja sen kokonaishyötysuhde h t,p = 0.85. Nostettava/laskettava massa m = 23 kg. Määrittäkää järjestelmän kokonaishyötysuhde tallentamissanne mittauspisteissä, mitä voitte päätellä saamistanne tuloksista? 5

B.4 Laskekaa, kuinka paineet p1, p2 ja p3 käyttäytyvät, kun kuvan 4 esittämässä järjestelmässä pumpun tuottamaa tilavuusvirtaa muutetaan 100:ssa sekunnissa lineaarisesti arvosta 0 l/min arvoon 50 l/min. Laskekaa myös pumpun tuoton jakautuminen kuristusten 1 3 kesken eli tilavuusvirrat q V,1, q V,2 ja q V,3. Putkiston vaikutusta ei tarvitse ottaa huomioon. Kuristusten halkaisijat ovat fdk1 = 3 mm, fdk2 = 3 mm ja fdk3 = 3 mm. fd k1 q V,1 p 1 fd k2 q V,2 p 2 fd k3 q V,3 fd k4 p 3 p P q V,P p q V, Kuva 4. - Piirtäkää laskelmienne tulokset graafiksi pumpun tuoton funktiona; paineet ja tilavuusvirrat samaan kuvaan. - Kuinka suuri on pumpun lähtöliitännässä vallitseva paine pp, ja millaiseen tilaan järjestelmä pyrkii tämän paineen suhteen pumpun tuoton suuruudesta riippumatta? - Muuttuisiko tilanne paineiden ja tilavuusvirtojen suhteen, jos kuristuksen 3 halkaisija puolitettaisiin? Mihin mahdolliset muutokset perustuvat? - Entä mikä vaikutus paineisiin ja tilavuusvirtoihin olisi järjestelmään (nuolen osoittamaan kohtaan) lisättävällä neljännellä kuristuksella fd k4 (= 4 mm)? B.5 Selvittäkää, kuinka kuvan 5 järjestelmä toimii ja laskekaa, kuinka sylintereiden paineet p S1,m, ps2,m, ps1,mv ja ps2,mv, tilavuusvirrat qv,s1, qv,s2 ja qv,k1, liikenopeudet vs1 ja vs2 sekä asemat xs1 ja x S2 käyttäytyvät, kun pumpun tuottamaa tilavuusvirtaa muutetaan 100:ssa sekunnissa lineaarisesti arvosta 0 l/min arvoon 50 l/min. Putkiston vaikutusta ei tarvitse ottaa huomioon. Sylintereiden männänhalkaisijat ovat fd m,s1 = 160 mm ja fd m,s2 = 160 mm, ja vastaavasti männänvarrenhalkaisijat fd mv,s1 = 110 mm ja fd mv,s2 = 110 mm. Sylintereiden iskunpituudet ovat l S1 = 700 mm ja l S2 = 700 mm. Sylintereihin kohdistuvat kuormat ovat F S1 = 200 000 N ja F S2 = 200 000 N. Kuristus fd k1 = 1.5 mm. 6

v S1 F S2 F S1 q V,S1,mv v S2 q V,S2,mv p S1,mv p S1,m q V,S1,m q V,S2,m p S2,mv p S2,m fd k1 q V,k1 fd k2 p P q V,P p q V, Kuva 5. - Piirtäkää laskelmienne tulokset graafeiksi pumpun tuoton funktiona; paineet ja nopeudet yhteen kuvaan ja tilavuusvirrat (sylintereiden tulo- ja lähtötilavuusvirrat sekä sivuvirtakanavan tilavuusvirta) ja sylinterien asemat puolestaan toiseen kuvaan. - Miten järjestelmän toiminta muuttuisi, jos sylinterin 2 kuormitus kaksinkertaistettaisiin (vastatkaa sanallisesti)? - Miten järjestelmän toiminta muuttuisi, jos järjestelmään (nuolen osoittamaan kohtaan) lisättäisiin kuristus fd k2 (= 2 mm)? Laskekaa sekä sylinteripaineiden että sivuvirtakanavan tilavuusvirran käyttäytyminen pumpun tuoton funktiona ja lisätkää ne piirtämiinne graafeihin. - Vastatkaa lyhyesti seuraaviin kysymyksiin: - Mihin eri toimintoihin kuristuksia käytetään hydraulijärjestelmässä ja mitä ne saavat yleisesti aikaan järjestelmässä? B.6 Valitkaa ratkaistavaksenne alla olevista joko kohta a) tai kohta b). Ratkaiskaa, kuinka sylintereiden liikenopeudet v S1 ja v S2, paineet p S1,m, p S1,mv, p S2,m, p S2,mv ja p P sekä tilavuusvirrat qv,s1,m, qv,s1,mv, qv,s2,m, qv,s2,mv ja qv,k1 käyttäytyvät kuvan 5 esittämässä järjestelmässä, kun pumppu tuottaa vakiotilavuusvirran 50 l/min, fd k1 = 1.5 mm ja kun a) kuristuksen 2 halkaisijaa muutetaan heti järjestelmän käynnistämisen jälkeen sylinterin liikkuessa lineaarisesti välillä fd k2 = 5 1 mm. F S1 = F S2 = 50 000 N. b) sylintereiden kuormituksia muutetaan heti järjestelmän käynnistämisen jälkeen sylinterin liikkuessa lineaarisesti välillä FS1 = FS2 = 50 000 200 000 N. fdk2 = 2 mm. - Piirtäkää laskelmienne tulokset graafeiksi valitsemanne muutossuureen arvon funktiona; paineet ja nopeudet yhteen kuvaan ja tilavuusvirrat (sylintereiden tulo- ja lähtötilavuusvirrat sekä sivuvirtakanavan tilavuusvirta) puolestaan toiseen kuvaan. - Miten valitsemanne suureen arvon muuttuminen vaikuttaa järjestelmän toimintaan, miten vaikutus näkyy sylintereiden liikkeessä ja miten järjestelmän sisäisten suureiden arvoissa? 7

B.7 Kuvan 6 esittämässä järjestelmässä kuvan 5 sivuvirtahaaran kuristus on korvattu toisen tyyppisellä venttiilillä. v S1 F S2 F S1 q V,S1,mv v S2 q V,S2,mv p S1,mv p S1,m q V,S1,m q V,S2,m p S2,mv p S2,m q V,prv fd k2 p P q V,P p q V, Kuva 6. Vastatkaa seuraaviin kysymyksiin - Mikä on järjestelmään vaihdetun venttiilin tehtävä hydraulijärjestelmissä yleisesti ja miten se toteuttaa tehtävänsä? - Miten tehtävässä B.6 ratkaisemanne järjestelmän käyttäytyminen muuttuu tämän venttiilinvaihdon seurauksena, jos järjestelmään nyt asennetun venttiilin asetuspaine on säädetty arvoon 125 bar? - Mikä määrää järjestelmän paineen p P arvon kuvan 5 järjestelmässä ja mikä kuvan 6 järjestelmässä tilanteessa, kun sylinterit ovat saavuttaneet liikealueensa päädyn? Entä mitä tapahtuisi vastaavassa tilanteessa järjestelmässä, jossa ei ole kuvien 5 ja 6 sivuvirtakanavaa? B.8 Pohtikaa seuraavia kysymyksiä - Miten ja millaisin komponentein tehtävissä B.4 B.5 tapahtuva pumpun tuottaman tilavuusvirran (eli tuoton) muuttaminen voitaisiin käytännössä toteuttaa? Käyttäkää pohdinnan apuna pumppuyhtälöä ja esittäkää vastauksenne yhteydessä pari erilaista todellista ratkaisua (vihje: komponenttivalmistajien www-sivut). - Millainen pumpun käyttöteho (eli pumpun akselille syötettävä teho) tehtävän B.5 järjestelmässä (kun järjestelmässä ei ole kuristusta fdk2) tarvitaan suurimmillaan sylintereiden liikkuessa samanaikaisesti ja millainen on tällöin pumpun akselilla tarvittava suurin vääntömomentti, jos järjestelmän pumpun kierrostilavuus Vk,p = 21 cm 3 /r, volumetrinen hyötysuhde h v,p = 0.95, hydromekaaninen hyötysuhde h hm,p = 0.9 ja pumppua käyttävän sähkömoottorin pyörimisnopeus nsm = 1000 r/min? - Oletetaan, että hydraulimoottorille tuodaan se hydrauliteho, jonka tehtävän B.5 pumppu suurimmillaan tuottaa (kun järjestelmässä ei ole kuristusta fd k2). Kuinka suuri akseliteho moottorilta on tällöin saatavissa, jos moottorin kierrostilavuus V k,m = 21 cm 3 /r, volumetrinen hyötysuhde h v,m = 0.92 ja hydromekaaninen hyötysuhde h hm,m = 0.96? Entä kuinka suuri vääntömomentti moottorin akselilta saadaan tilanteessa, jossa hydraulimoottorin pyörimisnopeus n m = 200 r/min? - Pohtikaa, mitä mekaanista laitetta tällainen pumpun ja hydraulimoottorin muodostama kokonaisuus vastaa ja missä sitä voitaisiin hyödyntää. 8

B.9 Etsikää netistä jokin todellinen sovellus (laite/kone), jossa käytetään hydrauliikkaa ja analysoikaa se seuraavilta osin (Huom: valitun sovelluksen tulee sisältää vähintään kaksi toimilaitetta sekä erityyppisiä venttiileitä): - Esittäkää valitsemanne sovelluksen kuva ja sen sisältämän hydraulijärjestelmän kaaviokuva. - Kuvailkaa lyhyesti mihin hydraulijärjestelmää sovelluksessa käytetään ja kuinka se toimii. - Kuvailkaa mitä komponentteja hydraulijärjestelmä sisältää, mitkä ovat niiden tehtävät ja miten niitä ohjataan. - Pohtikaa, mitkä tekijät vaikuttavat hydraulijärjestelmän ominaisuuksiin ja suoritusarvoihin? - Pohtikaa, mitä etuja hydrauliikan käytöllä saavutetaan kyseisessä sovelluksessa ja voitaisiinko hydraulijärjestelmä korvata jollakin toisella voiman-/tehonsiirtotavalla ja mitä siitä mahdollisesti seuraisi sovelluksen käytettävyyden ja ominaisuuksien kannalta. Liittyykö hydrauliikan käyttöön kyseisessä sovelluksessa mahdollisesti joitain heikkouksia? B.10 Suunnitelkaa yksinkertainen hydraulijärjestelmä (laatikaa kaavio) seuraavin reunaehdoin: - Järjestelmän toimilaitteina on hydraulimoottori ja sylinteri, joita kumpaakin tulee voida ohjata toisistaan riippumatta molempiin liikesuuntiin ja kumpikin toimilaite tulee voida pysäyttää paikoilleen. - Hydraulimoottorin toisen pyörimissuunnan nopeutta tulee voida muuttaa ja asetetun nopeuden tulee olla riippumaton moottorin kuormituksesta, kun taas toisen suunnan nopeuden tulee määräytyä käytettävissä olevan pumpun tuoton perusteella. - Sylinterillä vallitseva syöttöpaine tulee olla asetettavissa sekä plus- että miinusliikkeessä pienemmäksi kuin hydraulimoottorilla vallitseva syöttöpaine. - Sylinterillä tulee olla suoja paineiskuja vastaan. - Järjestelmän tulee sisältää kaikki toiminnan kannalta olennaiset komponentit ja siinä on oltava mahdollisuus estää toimilaitteiden ylikuormitus hydraulisesti. - Kuvailkaa, kuinka järjestelmää käytetään ja kuinka se toimii. - Kuvailkaa, kuinka valitsisitte järjestelmässä käytettävän hydraulinesteen. Etsikää netistä jonkin järjestelmäänne mielestänne sopivan todellisen hydraulinesteen tiedot (liittäkää esite raporttiinne) ja perustelkaa valintanne. - Kuvailkaa, kuinka varmistatte järjestelmän häiriöttömän toiminnan sekä pitkän käyttöiän. Bonustehtävät: B.11 utkikaa Automation Studio -ohjelman (tai vastaavan simulointiohjelmiston) avulla laboratorioharjoituksessa tarkasteltavaa jälkimmäistä järjestelmää (Kuva 2), sen toimintaa ja eri parametriarvojen (kuormitus, venttiilien asetukset/koot) vaikutusta siihen. Laatikaa mallistanne ja havainnoistanne lyhyt selostus. ietoja järjestelmän komponenttien mitoista löytyy tehtävästä B.3. (Huom: Ohjelmisto löytyy salin K1/345 koneista, mutta ohjelmistolisenssejä on valitettavasti vain kolme). ehtävän maksimipistemäärä: 8 B.12 Esittäkää laboratorioharjoituksessa tutkitulle järjestelmälle (Kuva 2) kaksi vaihtoehtoista tapaa toteuttaa kuorman karkaamisen esto laskutilanteessa ja selostakaa esittämienne järjestelmien toiminta. Kiinnittäkää ratkaisuissanne erityistä huomiota kuorman nopeuden hallittavuuteen laskutilanteessa ja kuorman mahdolliseen ryömimiseen paikallaan pidon aikana. ehtävän maksimipistemäärä: 4 9

C. Loppuraportti Ryhmä laatii vastauksistaan selkeän ja yksittäistehtävien ratkaisut numerojärjestyksessä esittelevän loppuraportin, johon liitetään kurssin MyCourses-sivuilta ( Harjoitukset / Hydrauliikan tutkimustehtävä -sivu) löytyvä kansilehti. Kansilehdelle kirjataan siinä pyydettävien tietojen lisäksi myös ryhmän kunkin jäsenen aktiivisuusluku (ks. seuraava sivu). Raportin loppuun ryhmä kirjaa arvionsa siitä, miten ryhmä suoriutui tutkimustehtävästä, miten ryhmän yhteistoiminta onnistui, sekä mitä hyvää/huonoa/kehitettävää tutkimustehtävässä on opetus- /oppimismenetelmänä. Loppuraportti on palautettava viimeistään 14.3.2016 klo 12:00. Lisätietoa loppuraporttiin liittyen löytyy tiivistettynä seuraavalta sivulta sekä laajempana kurssin MyCourses-sivujen Harjoitukset / Hydrauliikan tutkimustehtävä -sivulta löytyvästä utkimustehtävät-info-dokumentista. 10

iivistettyä tietoa hydrauliikan tutkimustehtävästä Ratkaistavat tehtävät ja pistemäärät - tehtävät 1 10 ovat pakollisia ratkaistavia tehtäviä, joiden kokonaispistemäärä on max. 100 (kunkin tehtävän max. pistemäärä on 10). - tehtävät 11 12 ovat bonustehtäviä, joista saa lisäpisteitä (tehtäväkohtaiset max. pisteet ilmoitettu tehtävän yhteydessä) ja joista saatava kokonaispistemäärä on max. 12 - ryhmä saa työstään tietyn pistemäärän, ja kunkin jäsenen henkilökohtainen pistemäärä määräytyy ryhmäpistemäärän ja henkilökohtaisen aktiivisuusluvun perusteella seuraavasti: ryhmä arvioi kunkin jäsenensä panostusta tutkimustehtävässä ja ilmoittaa raportissaan kunkin jäsenen nimen kohdalla henkilön aktiivisuutta kuvaavan tunnusluvun (valittavina ovat arvot 1, 0.8, 0.6, 0.4, 0.2, 0). Esimerkiksi, jos kaikki ryhmän jäsenet ovat osallistuneet tutkimustehtävään yhtä suurella panostuksella, kaikille ilmoitetaan tunnusluku 1. Jos taas joku ryhmän jäsenistä on osallistunut tutkimustehtävään selvästi muita pienemmällä panostuksella, hänelle ilmoitetaan muita pienempi tunnusluku. HUOM: Harjoitustyön hyväksyminen kunkin henkilön kohdalla edellyttää sitä, että hän saa työstä vaaditun minimipistemäärän, joka on ilmoitettu kurssin MyCourses-sivujen ulokset - sivulla olevissa ilmoittautumisvuosikohtaisissa suoritustaulukoissa. Vastausten riittävät pituudet (liitekuvineen) - noin 1 2 sivua - laskutehtävissä vastaukseksi riittävät graafit sekä lyhyet vastaukset esitettyihin kysymyksiin ja pohdintatehtäviin, laskentakaavoja, niiden johtoa tai laskujen välivaiheita ei tarvitse esittää (poikkeuksena tehtävä B.8) yön eteneminen - tehtävät kannattaa pääosin ratkaista numerojärjestyksessä, jolloin tehtävät tukevat toisiaan - tehtäviä kannattaa ratkoa luentojen ja laskuharjoitusten myötä - tehtävistä saa eniten irti kun niitä ratkoo sekä itsenäisesti että ryhmässä yöhön tarjolla oleva opastus - tehtäviä voidaan käsitellä yleisellä tasolla kurssin luennoilla ja laskuharjoituksissa - kurssin opettajan vastaanottoajat ovat myös käytettävissä yöhön tarjolla oleva muu tuki - MyCoursesin Harjoitukset / Hydrauliikan tutkimustehtävä -sivulta on ladattavissa hydrauliikan symbolikirjastot Microsoft Visio -ohjelmalle. Linkkilistoja -sivulta löytyy puolestaan linkkejä muiden hydraulikaavioiden piirtoon tarkoitettujen ohjelmien sivuille - AK-luokan K1/345 koneisiin on asennettu Automation Studio -ohjelma, jolla voi simuloida hydraulijärjestelmien toimintaa (valitettavasti ohjelmalisenssejä on vain kolme). Loppuraportti - vastaukset yksittäistehtäviin - ryhmän oma arvio tutkimustehtävästä suoriutumisestaan - ryhmän sisäinen arvio jäsenten panostuksesta - ryhmän palaute opetusmenetelmän hyvistä/huonoista/kehitettävistä puolista - kansilehti MyCourses-sivuilta ( Harjoitukset / Hydrauliikan tutkimustehtävä -sivu) - palautus 14.3.2016 klo 12:00 mennessä kurssin MyCourses-sivuille. Erikseen sovittaessa myös joko opettajalle tai huoneessa K1/239 ( Suunnittelukonttori ) olevaan peltilaatikostoon. Ryhmälle tutkimustehtävästä annettava palaute - sähköpostilla (ja ryhmän niin halutessa, myös vastaanotolla) 11