Mekanikerpermen : Montering og reparasjonsteknikk 8200412830 [PDF]

Zitiervorschau

Håvard Bergland Johnny Hansen Ole P. Øverby

Mekanikerpermen Montering og reparasjonsteknikk

U niversitetsforlaget

© Universitetsforlaget AS 1994

ISBN 82-00-41283-0

Det må ikke kopieres fra denne boka i strid med åndsverkloven og fotografiloven eller i strid med avtaler om kopiering inngått med Kopinor, interesseorgan for rettighetshavere til åndsverk. Godkjent av Nasjonalt læremiddelsenter i juni 1994.

Forfatteren har mottatt støtte fra Norsk Faglitterært Fond.

Gjengivelse fra Norsk Standard er gjort med tillatelse fra Norges Standardiseringsforbund.

/VA 00154

Henvendelser om denne boka kan rettes til: Universitetsforlaget Postboks 2959 Tøyen 0608 OSLO

Illustrasjoner: Håvard Bergland, Evy Neergaard Omslag: Tor Berglie Trykk: PDC as, 1930 Aurskog 1994

Forord

Denne boka, Montering og reparasjonsteknikk, er en del av læremidlet Mekanikerpermen. Den er skrevet for grunnkurs mekaniske fag i den videregående skolen, men vil også være aktuell for andre som ønsker en innføring i emnet eller ønsker opplæring i en enkelt modul i læreplanen.

Den totale læremiddelpakken Mekanikerpermen dekker fagene • • • •

Sponfraskillende bearbeiding (modulene 1 og 2) Sammenføyningsmetoder (modulene 3 og 4) Elektroteknikk med elektriske styringer (modulene 5 og 6) Montering og reparasjonsteknikk med hydraulikk og pneumatikk (modulene 7, 8 og 9)

Disse fire bøkene foreligger samlet i en perm, men kan også kjø­ pes enkeltvis.

Modul 10 Tegning er dekket i en separat lærebok: Tegning og tegningslesing.

I tillegg foreligger det en øvingsbok med praktiske øvinger og prosjektoppgaver og en tabell- og formelsamling. Teori og praksis er knyttet sammen slik at eleven etter hvert også blir fortrolig med hvordan en del arbeidsoppgaver skal ut­ føres i praksis, med andre ord er deler av arbeidsteknikken inte­ grert i teorien. Når eleven arbeider med de praktiske verkstedøvingene og prosjektoppgavene, skal han kunne finne fram til og bruke disse kunnskapene for å løse oppgavene. Boka Montering og reparasjonsteknikk dekker målene og ho­ vedmomentene i faget etter læreplanen for grunnkurs meka­ niske fag. Det er flere typer oppgaver i læreverket, blant annet repetisjonsspørsmål og øvingsoppgaver der elevene kan vise om de har for­ stått og kan bruke stoffet i nye sammenhenger.

Boka inneholder en arbeidsplan for eleven - Elevplan. Den skal være til hjelp i planleggingen og gjennomføringen av opp­ læringen, både den teoretiske og den praktiske. Etter hvert som teoristoffet og øvingsoppgavene blir gjennomgått, kan eleven krysse av i elevplanen. Slik kan både eleven og læreren kontrol­ lere hva som er gjennomgått, og hva som gjenstår. Det gir eleven en god oversikt over egen læring og framgang.

For å dekke læreplanens intensjoner har læreboka blitt omfat­ tende. Lærestoffet kan til tider virke for stort. For å nå målene slik de uttrykkes i læreplanen, har vi tatt med stoff som ikke er nevnt direkte, men som vi anser nødvendig for å legge et godt grunnlag for innlæringen og den videre opplæringen i faget. Læremidlet er lagt opp slik at eleven blir oppmuntret til å ar­ beide aktivt og selvstendig med teori, øvingsoppgaver og prak­ tiske øvinger.

Hamar og Vanse, januar 1994 Forfatterne

Innhold Til eleven ................................................................................

10

Elevplan ..................................................................................

11

1 Benkearbeid......................................................................... Skruestikke ......................................................................... Oppbevaring av verktøy........................................................ Oppmerking............................................................................ Rissenål................................................................................ Passer.................................................................................... Kjørner ................................................................................ Vinkler ................................................................................... Oppmerking på planskive................................................. Repetisjonsspørsmål............................................................

15 16 16 17 17 18 19 20 21 23

2 Måleteknikk .......................................................................... 25 Målenheter.............................................................................. 26 Utviklingen av målenheter ................................................. 26 Lengdemål............................................................................. 27 Toleranser ................................................................................. 29 Måleverktøy............................................................................... 30 Inndeling av måleverktøy ................................................... 30 Håndtering og vedlikehold av måleverktøy..................... 32 Målefeil................................................................................... 33 Direkte måleverktøy................................................................ 34 Meterstokk ........................................................................... 34 Målebånd............................................................................... 34 Stålmålelinjal ........................................................................ 34 Bladsøker............................................................................... 35 Skyvelære............................................................................... 35 Dybdeskyvelære.................................................................... 38 Presisjonsskyvelære ............................................................. 38 Digitalskyvelære .................................................................. 39 Mikrometer ......................................................................... 41 Gjengemikrometer .............................................................. 42 Repetisjonsspørsmål.............................................................. 43 Dybdemikrometer................................................................ 44 Mikrometerstikkmål............................................................. 44 Teleskopmål .......................................................................... 45 Måleverktøy med digital avlesing...................................... 46 Repetisjonsspørsmål.............................................................. 47

Passbiter.................................................................................. Indirekte måleinstrumenter ................................................. Måleur.................................................................................. Vippeindikator................................................................... Sylindermåler ..................................................................... Mikrokator........................................................................... Toleranser og pasninger........................................................ Toleransebilde ................................................................... Basismål............................................................................... Toleranseområde - grensemål......................................... Pasninger ............................................................................. Toleransens beliggenhet .................................................. Tillatt avvik ......................................................................... Oppsummering................................................................... Boringsbasis og akselbasis ............................................... Klaring og pressmonn ...................................................... Repetisjonsspørsmål ............................................................

48 49 49 50 50 51 52 53 53 54 54 55 56 57 58 58 61

3 Gjenger................................................................................ Litt historikk........................................................................... Gjengeprofiler......................................................................... Høyregjenger og venstregjenger ..................................... Gjengesystemer for spissgjenger ......................................... Metriske gjenger................................................................. Unifiedgjenger ................................................................... Andre gjengetyper ................................................................. Rorgjenger........................................................................... Trapesgjenger og kvadratiske gjenger ............................ Å finne gjengetype.............................................................. Gjengelære ......................................................................... Framstilling av gjenger .......................................................... Gjengebor............................................................................ Gjengeskjæring med gjengetapper.................................. Gjengebakker (gjengesnitt)............................................... Fribor .................................................................................. Repetisjonsspørsmål............................................................

63 64 65 66 66 66 68 69 69 70 70 70 71 71 72 74 74 77

4 Maskinelementer............................................................... Merking av maskindeler ...................................................... Merking av deler under produksjon .............................. Skrueforbindelser ................................................................. Gjenger på skruer og mutrer ........................................... Skruer.................................................................................. Repetisjonsspørsmål............................................................ Skruesikringer ................................................................... Andre skruesikringer ........................................................ Låseforbindelser..................................................................... Sylindriske pinner.............................................................. Koniske pinner................................................................... Sporstifter............................................................................ Spennstifter......................................................................... Sporringer ........................................................................... Krympeforbindelser ..........................................................

79 80 82 82 82 83 88 88 89 90 90 91 91 92 92 93

Lim og montering ................................................................. Reparasjoner med lim ...................................................... Kileforbindelser ..................................................................... Passkiler.............................................................................. Tangentkiler ....................................................................... Skivekiler............................................................................ Flerkileforbindelser............................................................ Repetisjonsspørsmål ............................................................ Lager ......................................................................................... Glidelager.............................................................................. Rullingslager ........................................................................ Radiallager............................................................................ Aksiallager............................................................................ Konisk rullelager ............................................................... Lager med koniske hull og klemhylse ............................. Opplagring............................................................................ Repetisjonsspørsmål ............................................................ Toleranser og pasninger for rullingslager ........................ Montering av rullingslager................................................ Demontering av rullingslager........................................... Repetisjonsspørsmål ............................................................ Tetningsutstyr .......................................................................... Pakninger.............................................................................. Tetningsringer..................................................................... O-ringer ................................................................................ Røroversikt.............................................................................. Tetting av rørdeler............................................................... Støpte rørdeler ................................................................... Rørdeler av kopper og messing ......................................... Rørdeler med klemring...................................................... Repetisjonsspørsmål ............................................................ Kapping og bøying av rør.................................................... Festemetoder for rør........................................................... Oppretting og festing av maskiner ....................................... Kraftoverføringer ..................................................................... Oppretting av maskindeler i forhold til hverandre .... Reimoverføring..................................................................... Kjedeoverføring ................................................................... Hastighetsberegning for kraftoverføringer .................... Repetisjonsspørsmål............................................................

95 96 97 98 98 99 99 100 100 101 102 105 107 108 108 109 110 112 114 116 121 121 122 122 125 126 127 128 129 129 130 130 132 134 135 135 137 140 141 147

5 Pneumatikk...................................................................... Hva er pneumatikk? ............................................................. Luft og lufttrykk................................................................... Trykkluftanlegg........................................................................ Kompressorer ..................................................................... Trykktanken ........................................................................ Luftbehandlingsenhet......................................................... Repetisjonsspørsmål ............................................................ Rør og slanger ......................................................................... Hoved- og forgreningsrør .................................................. Arbeidsrør og styrerør.........................................................

149 151 152 154 154 156 158 161 161 162 162

Koplinger ................................................................................ Rørdeler .............................................................................. Klokopling........................................................................... Hurtigkopling ..................................................................... Innstikkskopling ................................................................ Snittringskopling ............................................................... Pneumatiske arbeidselementer ........................................... Sylindrer.............................................................................. Sylinderberegninger .......................................................... Repetisjonsspørsmål ............................................................ Pneumatiske motorer ............................................................ Pneumatiske styreenheter .................................................... Retningsventiler................................................................. Trykkregulerende ventiler................................................. Volumstrømregulerende ventiler .................................... Kombinasjonsventiler ........................................................ Sammenstilling av komponenter......................................... Tilkopling til enkeltvirkende sylinder ............................ Tilkopling til motor............................................................ Tilkopling til dobbeltvirkende sylinder.......................... Volumstrømregulert tilkopling......................................... Dobbelt struping ................................................................ Struping i en retning.......................................................... Sammenstilling med signalstyring .................................... Pneumatisk automatisering.................................................. Pneumatisk-mekanisk automatisering .......................... Logiske funksjoner ............................................................... OG-funksjonen................................................................... ELLER-funksjonen............................................................ Funksjonsdiagram .............................................................. Lavtrykkspneumatikk............................................................ Elektrisk styrt pneumatikk .................................................. Elektrisk-pneumatisk styring........................................... Feilsøking................................................................................ Rutine ved feilsøking ........................................................ Vedlikehold......................................................................... Repetisjonsspørsmål ............................................................

163 163 164 164 164 165 165 165 169 172 172 173 174 176 177 178 178 179 179 180 181 182 182 184 185 185 188 188 190 191 192 193 194 195 196 197 198

6 Hydraulikk........................................................................ En enkel hydraulisk krets .................................................... Hydraulisk jekk ..................................................................... Hydrauliske grunnprinsipper............................................... Trykk........................................................................................ Hydraulikkolje ....................................................................... Kvalitetsbetegnelser .......................................................... Viskositet............................................................................. Oljekjølere og oljevarmere ............................................... Oljefilter.............................................................................. Repetisjonsspørsmål ............................................................ Pumper .................................................................................... Pumpetyper ............................................................................. Tannhjulspumper................................................................ Stempelpumper .................................................................

199 202 203 205 205 206 206 207 207 209 210 211 212 212 212

Vingepumpe (lamellpumpe)............................................. Skruepumper....................................................................... Akkumulatorer....................................................................... Ventiler.................................................................................... Retningsventiler................................................................. Trykkregulerende ventiler................................................ Volumstrømregulerende ventiler ................................... Motorer.................................................................................... Sylindrer.................................................................................. Beregninger......................................................................... Tetninger og føringer ............................................................ Slanger, rør og koplinger...................................................... Slanger ................................................................................ Rør........................................................................................ Kontroll og ettersyn av et hydraulisk anlegg.................... Repetisjonsspørsmål ............................................................

213 213 214 215 216 218 220 221 224 224 225 226 226 228 229 231

Symboloversikt - NS 1422 .................................................. 232

Illustrasjoner ......................................................................... 234 Stikkord.................................................................................. 235

Til eleven • Mekanikerpermen inneholder all yrkesteori på grunnkur­ set. Tegning finner du i en egen bok: Tegning og tegningslesing. Mens du leser teorien, skal du også svare på repeti­ sjonsspørsmål og løse øvingsoppgaver. I øvingsboka er det en del verkstedøvinger med forskjellig vanskegrad, og pro­ sjektoppgaver. • Alle elevene skal ikke lese alt stoffet fortløpende. Læreren hjelper deg til å velge ut det du trenger å lære, til riktig tids­ punkt. Som en hjelp i dette arbeidet er det utarbeidet en Elevplan, som hjelper deg med å holde en oversikt over læring og framgang. • Mekanikerpermen er laget for å passe for forskjellige skoler og for elever med forskjellige forutsetninger. Da må det bli mange sider! • Bruk boka aktivt. Strek under ord som er spesielt viktige (nøkkelord). • Vi har prøvd å skrive bøkene slik at du lett skal forstå stoffet. Bruk illustrasjonene aktivt. De skal hjelpe deg å forstå teks­ ten. Legg merke til detaljene med farger. • Samme type stoff er presentert på samme måte. Det er lett å finne fram til repetisjonsspørsmålene, øvingsoppgavene, vernetiltak og vedlikehold. Ikke glem at innholdet foran i boka og stikkordene bak i boka gjør det enklere for deg å få oversikten over innholdet, og finne fram til akkurat det ordet eller det emnet du leter etter.

• Du bør gjøre så mange av øvingsoppgavene som du har tid til. Svar på repetisjonsspørsmålene, og slå opp hvis det er noe du ikke husker. Noen ganger må du kanskje slå opp i annen lit­ teratur, eller spørre en medelev eller læreren for å finne riktig svar på spørsmålet.

• «Tenk verksted» når du leser teorien. Bruk boka også når du jobber i verkstedet. Ta den gjerne med deg hjem, og bruk den når du gjør lekser. • Ikke alle elever lærer like fort. Er det mye du ikke forstår? Eller kanskje kjeder du deg? Snakk med læreren, og lag i fel­ lesskap et opplegg som gir deg utfordringer og fremmer læ­ ringen.

ELEVPLAN Sidetall

15

LÆRESTOFF

Oppbevaring av verktøy

17

Oppmerking

Sign

Repetisjonsspørsmål 2 MÅLETEKNIKK

26

Målenheter

29

Øvingsoppgave 1

29

Toleranser

30

Øvingsoppgave 2

30

Måleverktøy

34

Direkte måleverktøy

37

Øvingsoppgave 3

39

Øvingsoppgave 4

43

Øvingsoppgave 5

43

Repetisjonsspørsmål

45

Øvingsoppgave 6

47

Repetisjonsspørsmål

48

Passbiter

49

Indirekte måleinstrumenter

52

Toleranser og pasninger

57

øvingsoppgave 7

59

Øvingsoppgave 8

61

Repetisjonsspørsmål

63

Ønsker repetisjon

1 BENKEARBEID

16

23 — 25

Utført (dato)

3 GJENGER

64

Litt historikk

65

Gjengeprofiler

66

Gjengesystemer for spissgjenger

68

Øvingsoppgave 1

69

Andre gjengetyper

70

Å finne gjengetype

71

Framstilling av gjenger

75

Øvingsoppgave 2

76

Øvingsoppgave 3

77

Repetisjonsspørsmål

_____________

ELEVPLAN Sidetall

LÆRESTOFF

79

4 MASKINELEMENTER

80

Merking av maskindeler

82

Skrueforbindelser

84

Øvingsoppgave 1

88

Repetisjonsspørsmål

90

Låseforbindelser

94

Øvingsoppgave 2

95

Lim og montering

97

Kileforbindelser

100

Repetisjonsspørsmål

100

Lager

110

Repetisjonsspørsmål

111

Øvingsoppgave 3

112

Øvingsoppgave 4

119

Øvingsoppgave 5

121

Repetisjonsspørsmål

121

Tetningsutstyr

126

Røroversikt

130

Repetisjonsspørsmål

134

Oppretting og festing av maskiner

135

Kraftoverføringer

142

Øvingsoppgave 6

145

Øvingsoppgave 7

147

Repetisjonsspørsmål

149

5 PNEUMATIKK

151

Hva er pneumatikk?

154

Øvingsoppgave 1

154

Trykkluftanlegg

159

Øvingsoppgave 2

161

Repetisjonsspørsmål

161

Rør og slanger

163

Koplinger

165

Øvingsoppgave 3

165

Pneumatiske arbeidsenheter

170

Øvingsoppgave 4

Utført (dato)

Ønsker repetisjon

Sign

ELEVPLAN Sidetall

LÆRESTOFF

172

Øvingsoppgave 5

172

Repetisjonsspørsmål

172

Pneumatiske motorer

173

Øvingsoppgave 6

173

Pneumatiske styreenheter

178

Sammenstilling av komponenter

181

Øvingsoppgave 7

184

Øvingsoppgave 8

185

Øvingsoppgave 9

185

Pneumatisk automatisering

185

Øvingsoppgave 10

186

Øvingsoppgave 11

187

Øvingsoppgave 12

188

Logiske funksjoner

189

Øvingsoppgave 13

192

Lavtrykkpneumatikk

193

Elektrisk styrt pneumatikk

194

Øvingsoppgave 14

195

Øvingsoppgave 15

195

Feilsøking

198

Repetisjonsspørsmål

199

6 HYDRAULIKK

201

Øvingsoppgave 1

202

En enkel hydraulisk krets

203

Hydraulisk jekk

204

Øvingsoppgave 2

205

Hydrauliske grunnprinsipper

205

Trykk

206

Hydraulikkolje

210

Øvingsoppgave 3

210

Repetisjonsspørsmål

210

Pumper

212

Pumpetyper

214

Øvingsoppgave 4

214

Akkumulatorer

Utført (dato)

Ønsker repetisjon

Sign

ELEVPLAN Sidetall

LÆRESTOFF

215

Øvingsoppgave 5

215

Ventiler

220

Øvingsoppgave 6

221

Motorer

223

Øvingsoppgave 7

224

Sylindrer

225

Øvingsoppgave 8

225

Tetninger og føringer

226

Øvingsoppgave 9

226

Slanger, rør og koplinger

229

Øvingsoppgave 10

231

Øvingsoppgave 11

231

Repetisjonsspørsmål

Utført (dato)

Ønsker repetisjon

Sign

Benkearbeid Mål Etter at du har gjennomgått dette kapitlet, skal du

• vite hva som menes med benkearbeid • kunne merke opp arbeidsstykker riktig • kjenne til verktøy som vi bruker til oppmerking

16

BENKEARBEID

Stål- eller trefiberplate

Benkearbeid er arbeid vi gjør med håndverktøy på bord og ben­ ker. Det kan for eksempel være oppmerking og montering.

Det er viktig at arbeidsbenken er stødig og har riktig arbeidshøyde. Normal høyde er 80-90 cm. Benken bør ha tilsvarende bredde.

Arbeidsbenk

Arbeidsbenken er laget av stål eller tre. Vi velger type avhengig av hva vi skal arbeide med. En arbeidsbenk som er laget av tre og plater må ha en viss tyngde og om nødvendig være skrudd fast til golvet, eventuelt til veggen.

Skruestikke Vi bruker skruestikka på arbeidsbenken for å holde fast arbeidsstykket. Det er mange forskjellige typer skruestikker, men alle må være godt fastskrudd til arbeidsbenken og ha riktig ar­ beidshøyde. Det beste er å ha en skruestikke som kan reguleres i høyden. Toppen av skruestikka bør være omtrent i albuehøyde. Dette gir den minst anstrengende arbeidsstillingen.

Skruestikka har en fast og en bevegelig stikkekjeft, og monteres slik at den faste stikkekjeften stikker litt utenfor forkanten av arbeidsbenken. Da er det mulig å spenne opp litt lengre arbeidsstykker vertikalt.

Riktig arbeidshøyde

En skruestikke skal også være utstyrt med spennblikk av bløtt metall eller spennbakker av hard gummi for å unngå oppspenningsmerker på arbeidsstykket.

Oppbevaring av verktøy Det er viktig med god orden i verkstedet. Verktøy som blir brukt av flere, må ha en fast plass. Rydd etter deg når du er ferdig for dagen, og sørg for at verktøyene henger på plass i den orden du selv ønsker å finne dem neste dag.

God orden er viktig på enhver arbeidsplass for å oppnå et godt samarbeid og trivelige arbeidsforhold. Det er mange måter å oppbevare verktøy på i verkstedet. Det vil også variere fra verksted til verksted. Mulige løsninger kan for eksempel være: - verktøytavler på golv eller vegg - verktøybur

BENKEARBEID

17

- verktøyskap - verktøykasser - verktøyskuffer

Jo bedre organisert dette er, desto lettere og mer effektivt blir det å utføre arbeidet og holde orden. ?

Undersøk hvordan verktøyet blir oppbevart på ditt verk­ sted. Er det klare regler for hvor de forskjellige verktøyene skal oppbevares, og hvem som har ansvaret for å holde orden? Drøft i klassen om det kan gjøres bedre og mer hensiktsmessig.

Oppmerking Før vi begynner å bearbeide et arbeidsstykke, må vi merke det opp. Det betyr at vi må merke opp rette og krumme linjer, hull osv., slik at vi får godt synlige streker (riss) å arbeide etter. Opp­ merkingen letter arbeidet selv ved enkle arbeider.

Oppmerkingen gjør vi oftest på et spesielt bord, et merkebord, der vi også har det nødvendige merkeverktøyet. Vanligvis skjer oppmerkingen på grunnlag av en arbeidstegning, som også er grunnlaget for all videre bearbeiding og produksjon. Derfor er det spesielt viktig å planlegge merkearbeidet godt og merke opp riktig. Feil eller unøyaktig oppmerking kan få store økonomiske føl­ ger, fordi bearbeiding etter feil oppmerking fører til spill av ma­ terialer og arbeidstid. Følg derfor denne regelen:

Ta alltid kontrollmål.

For at oppmerkingen skal bli nøyaktig, bruker vi verktøy og ut­ styr som er beregnet for oppmerking, for eksempel linjal, risse­ nål, passer, vinkel o.l.

Rissenål Når vi skal merke opp linjene som vi skal bearbeide etter, bru­ ker vi en rissenål. Den må være skarp og spiss. Nåla har vanlig­ vis en herdet spiss, men den kan også ha en hardmetallspiss, som holder seg lenger skarp.

Føring av rissenål. Hold rissenåla litt på skrå og riss langs kanten av en linjal

18

BENKEARBEID

Herding. Vi herder stål for å gjøre det hardere og mer slitesterkt, og dermed gi det et større bruksområde. Når vi herder stål, varmer vi det opp til en viss temperatur og avkjøler det hurtig. Avkjølingen skjer ved at vi holder stålet nede i en kjolevæske.

Les mer om herding i «Sammenføyningsmetoder». Merkefarge. Når vi skal risse med rissenåla, bruker vi en rett linjal og risser langs kanten. For at risset skal bli godt synlig, tar vi gjerne merkefarge på arbeidsstykket. Fargen kan være blå, gul eller hvit, og den tørker fort. Til grovere oppmerking kan vi også bruke kritt eller en vanlig grov tusjpenn.

ObS

Vær oppmerksom på at noen typer merkefarge inneholder løse­ middel og kan være helseskadelig ved lang tids bruk.

Påføring av merkefarge

Løsemidler er stoffer som løser opp andre stoffer, og som fordamper raskt. Derfor bruker vi løsemidler til rengjøring av overflater og til å fjerne maling, lakk, lim og fett. Løsemidler blir også brukt i maling og merkefarge for å gi hurtig tørking.

Bruk av løsemidler er helseskadelig. Vi må derfor være forsiktige når vi arbeider med løsemidler, og følge de forskriftene som finnes.

De fleste skadene oppstår fordi vi puster inn luft som er forurenset av løsemiddeldamp. Løsemidlene kan også trenge gjennom huden ved hudkontakt. Symptomene på en løsemiddelskade er akutt hodepine, svimmelhet, tretthet, kvalme og oppkast. Ved lang tids bruk kan det oppstå skader på hjernen og nervesystemet. Hvis du er usikker på helsefaren ved et produkt, kan du sjekke produktets datablad. Databladet inneholder opplysninger om innhold av giftige og helsefarlige stoffer, forebyggende tiltak osv.

Blyant. Til rissing på stålplater, aluminiumsplater o.l. som skal knekkes (bøyes), bruker vi en spiss blyant. Da unngår vi brist i overflaten på materialet.

Passer Passeren er et kombinert måleverktøy og risseverktøy. Vi bru­ ker passeren både til å merke opp sirkelbuer og til å sette av mål med, for eksempel når vi skal merke opp for boring av flere hull med innbyrdes lik avstand. Det er flere størrelser og utforminger av passere.

Passer

Passeren må være slipt spiss, og den må ikke ha slark i passerleddet eller fjære i passerbeina.

BENKEARBEID

19

Det lønner seg alltid å slå et kjørnermerke som det ene passerbeinet kan stå i, når vi risser. Trykket nedover skal falle på dette beinet, slik at passeren holdes i riktig stilling når den blir dreid.

Husk å kontrollmåle.

Stangpasser Når vi merker opp store sirkelbuer eller arbeider med plater, bruker vi en stangpasser.

Dersom det er en millimeterskala på passerlinjalen, er det viktig at passerbeina er slipt symmetrisk (det vil si like mye på hver side), slik at de stemmer overens med skalaen.

Slå et kjørnermerke og trykk den ene spissen godt ned i det, mens du risser med den andre passerspissen. Stangpasser

Kjørner Se også i Sponfraskillende be­ arbeiding, side 49 (Oppmerking for boring)

Dersom du skal bore et hull eller lage en sirkel med passeren, må du først slå et kjørnermerke. Da lager du først et kryss der kjørnermerket skal være. Så hol­ der du kjørneren litt på skrå. Da ser du lettere hvor du skal sette spissen (1). Deretter retter du opp kjørneren og slår på den (2).

Kjørnere er laget av herdbart verktøystål. Vanligvis blir de slipt med en spissvinkel på 60°, men for finere oppmerking blir de slipt litt spissere.

Vi sliper kjørneren på en slipeskive som er beregnet for verktøysliping. Hvis vi bruker feil skive eller for stort slipetrykk, kan kjørneren bli blåvarm og for bløt. Da går herdingen ut av stålet. Til finere bearbeiding er det viktig at kjørnermerket ikke er syn­ lig når arbeidsstykket er ferdig. Da slår vi kjørnermerket på ut­ siden av risset. Noen ganger trenger vi likevel tydeligere opp­ merking som ikke så lett blir borte, for eksempel når vi merker opp for gasskjæring og annen grovbearbeiding. Da slår vi kjørnermerker langs risset. Oppmerkingen blir da varig og godt synlig.

Arbeidsstykke

Kjørnermerker på utsiden av risset

20

BENKEARBEID

Vinkler Et annet verktøy som blir mye brukt til oppmerking og kontrollmåling, er vinkelen. Det finnes mange ulike størrelser og typer av vinkler.

Parallellmetoden Prøvesylinder

Anslagsvinkelen er den vanligste av vinklene. Den risser vi 90° med. Den må behandles forsiktig, fordi et fall i golvet kan være nok til at den kommer ut av stilling. Det er viktig at vinkelen er helt nøyaktig. Den må derfor kon­ trolleres regelmessig. Det gjør vi med parallellmetoden eller lysspaltemetoden mot en prøvesylinder på en planskive (se fi­ gurene). Parallellmetoden: Riss langs bladet, snu vinkelen (se stiplet linje) og riss en gang til over det første risset. Dersom rissene er parallelle, er vinkelen riktig.

Planskive

Kontroll av anslagsvinkel

Lysspaltemetoden. Dersom du ser en lysspalte mellom prøvesylinderen og bladet på vinkelen, er ikke vinkelen riktig.

Kombinasjonsvinkelen har en linjal som er gradert i millimeter og tommer. På linjalen kan vi feste tre anlegg som gjør at vinke­ len kan brukes som

- anslagsvinkel - gradvinkel - sentrumsvinkel

Kombinasjonsvinkel

De tre anleggene har en felles linjal som vi kan forskyve og låse fast. Nedenfor ser du eksempler på hvordan kombinasjonsvinkelen blir brukt.

Som anslagsvinkel med dybdemål

Som gradvinkel. Med denne kombinasjonen får du en gradvinkel som du kan stille og låse i det gradtallet du vil ha

Sentrumsvinkelen på kombinasjonsvinkelen. Du finner sentrum i en sylindrisk detalj ved å lage flere riss som krysser hverandre

BENKEARBEID

21

Oppmerking på planskive For å kunne utføre en nøyaktig oppmerking er vi avhengige av et helt plant underlag. En vanlig bordplate eller arbeidsbenk er ikke plan nok. Derfor bruker vi en planskive. Det er en spesial­ laget skive (et bord) av støpejern eller stein som er svært nøyak­ tig og plan. På planskiva kan vi plassere arbeidsstykket og merkeverktøyet, se figuren til venstre. Beveger vi arbeidsstykket eller merkeverk­ tøyet, får vi helt parallelle linjer.

Planskiva må behandles forsiktig og ikke utsettes for støt og slag. Den skal holdes fri for støv og partikler. Dekk den med et lokk når den ikke er i bruk. Oppmerking på planskive

Til oppmerking av større arbeidsstykker bruker vi spesielle merkebord på for eksempel 1x2 meter eller mer.

Når vi merker opp på planskive, bruker vi noen merkeverktøy i tillegg:

-

rissefot høyderisser presisjonshøyderisser vinkelskive

Rissefot Det enkleste og kanskje mest brukte merkeverktøyet er rissefoten. Den blir også kalt parallellrisser og er med andre ord en rissenål på fot. Når vi merker opp med rissefot, trenger vi en linjal til å ta høydemål fra. Høydemålet blir da overført fra lin­ jalen til arbeidsstykket.

Vi bruker også rissefot til kontroll og oppmerking i verktøyma­ skiner, for eksempel når vi bruker bakkskive til grovoppretting i dreiebenken. Du ser et eksempel på hvordan dette kan gjøres i Sponfraskillende bearbeiding, side 88. Rissefot med fininnstilling

Høydemål

Høyderisser Høyderisseren er bygd opp som en skyvelære med gradert skala og nonieskala. I tillegg har den en fininnstillingsskrue og en låseskrue som vi bruker for at den ikke skal komme ut av stilling når vi risser. Rissespissen er ofte av hardmetall. Det er en fordel å holde rissespissen litt på skrå, da går rissingen lettere. En nonie (nonius) er en hjelpeskala som gjør at vi kan få en nøyaktig avlesing av en grovere skala.

På side 36 ser du hvordan du leser av en nonieskala.

22

BENKEARBEID

Presisjonshøyderisser Denne høyderisseren har både telleverk og måleur som gjør det mulig å kontrollere og måle mer nøyaktig enn med en vanlig høyderisser.

På telleverket er det to vinduer, ett for positive mål og ett for negative mål. Rissespissen med viser og telleverk kan nullstilles hvor som helst i høyden, og på den måten kan vi lese av positive og nega­ tive høydeforskjeller. (Se figurene nedenfor.)

Hele millimeter leser vi av på telleverkene, og tidels og hundre­ dels millimeter leser vi av på måleuret.

Presisjonshøyderisser

Vi leser av hele millimeter på telleverket og hundredels millimeter på måleuret

Vinkelskive En vinkelskive bruker vi på planskiva for å støtte opp arbeidsstykker vinkelrett, se figuren. Vinkelskiva er i nøyaktig rett vin­ kel (90°). I tillegg har den spor slik at arbeidsstykket kan skrus fast og ikke kommer ut av stilling under oppmerkingen.

Oppspenning med vinkelskive

|T| Miniprosjekt: Hvordan merker dere opp i verkstedet? Er det ting som kunne vært gjort bedre eller annerledes?

BENKEARBEID

REPETISJONSSPØRSMÅL

23

1 Hva mener vi med benkearbeid? 2 Hvilken betydning har riktig arbeidshøyde? 3 Hvordan kan vi unngå oppspenningsmerker på arbeidsstykket når vi bruker skruestikke? 4 Hvilken regel er viktig ved oppmerking? 5 Hvorfor bruker vi merkefarge? 6 Hva bruker vi passer og kjørner til ved oppmerking? 7 Hvordan kan du kontrollere om en vinkel er helt nøyak­ tig? 8 Hvordan kan du finne sentrum i en sylindrisk detalj ved oppmerking? 9 Hvorfor bruker vi planskive når vi merker opp? 10 Hvilket merkeverktøy er mest vanlig på planskive?

2

Måleteknikk Mål Etter at du har gjennomgått dette kapitlet, skal du

• kjenne til eldre målenheter og opprinnelsen til metersystemet • kunne bruke ulike måleverktøy med en avlesingsnøyaktighet på hundredels og tusendels millimeter

• kjenne til bruken av passbiter • kunne arbeide etter ISO-toleranser og pasninger

• kunne bruke toleranse- og pasningstabeller

MÅLETEKNIKK

Når vi skal lage deler til en konstruksjon, tar vi utgangspunkt i en arbeidstegning. På arbeidstegningen finner vi de målene de­ len skal lages etter. For å kontrollere om arbeidsstykket er utført i henhold til tegningen, måler vi delen vi har laget, både under og etter bearbeidingen. Vi kaller dette måleteknikk. Når vi skal måle, må vi kjenne til måleverktøy og målemetoder. Vi velger verktøy og metode etter kravene til nøyaktighet på teg­ ningen. Disse kravene er angitt i målenheter som for eksempel millimeter, hundredels millimeter eller tusendels millimeter.

Målenheter Utviklingen av målenheter Helt siden folk begynte å lage, bytte eller selge gjenstander, har det vært behov for å ha kjente, definerte grunnstørrelser som man kunne måle gjenstandene i forhold til. Målenheter som fot, alen, tomme, favn, merker, pott, stadier osv. var vanlige begre per når en skulle fastslå målet på en gjenstand. Målenhetene og grunnstørrelsene varierte fra land til land, og også fra område til område. Etter hvert ble det derfor nødvendig å komme fram til mer felles målenheter.

Kjente størrelser

1 meter =----------------- av avstanden NE 10 000 000

Figuren viser målenhetene fot og favn. Steinrelieffet er gresk og fra ca. 450 f. Kr.

Man ble blant annet aldri enig om størrelsen på enheten fot. Den romerske foten var 29,57 cm, den greske 30,85 cm, den engelske 30,48 cm, mens den «kongelige franske pariserskoen» målte 32,49 cm.

«Arkiv meteren» I dag definerer vi 1 meter som 1 650 763,73 bølgelengder i tomt rom av utstrålingen fra kryptonatomet. Det gir en svært nøyaktig lengdeangivelse.

I Frankrike ble det i 1790 nedsatt en komité som skulle utvikle et enhetlig målesystem for lengde. Komiteen kom fram til det vi kaller meteren. Det ble bestemt at en timilliondel av avstanden fra Nordpolen (N) til ekvator (E) skulle være én meter. 1 1899 ble meteren definert lik avstanden mellom to riss på en stav av en platinalegering (meterprototyp) ved 0 °C. Denne defi­ nisjonen gjaldt fram til 1960. Staven oppbevares i Paris.

MÅLETEKNIKK

27

Lengdemål Millimeter Med lengdemål mener vi for eksempel høyde, bredde, lengde og diameter på et arbeidsstykke. I verkstedet er det først og fremst millimeter vi bruker som lengdemål. Målene på en teknisk teg­ ning er alltid angitt i millimeter. Når vi trenger en mindre målenhet enn millimeter, bruker vi mikrometer (pm), som er 1/1000 mm.

I mekaniske fag regner vi gjerne med tre desimaler, for eksem­ pel 4,583 mm. Det vil si at vi bruker både hele millimeter, tidels millimeter (1/10 mm), hundredels millimeter (1/100 mm) og tu­ sendels millimeter (1/1000 mm). Millimeterskala 1 mm kan deles i ti like deler. En slik del (se felt A) kaller vi en tidels millimeter (1/10 mm). Når vi deler 1/10 mm opp i ti nye deler (felt B), får vi 1/100 mm for hver del. Deler vi 1/100 opp i ti deler (felt C), får vi 1/1000 mm for hver del.

Grove måleverktøy måler millimeter, mens finere måleverktøy måler tidels millimeter og hundredels millimeter. For å få målt tusendels millimeter må vi bruke måleinstrumenter som har en skala for tusendeler eller digital avlesing. Nøyaktigheten er avhengig av skalaen og hvor mange siffer vi kan lese av på måleverktøyet. Derfor velger vi måleverktøy ut fra hvor nøyaktig vi skal måle.

Eksempel Meterstokk, side 34

- Med en meterstokk kan vi lese av med ca. 1 mm nøyaktighet: 36,00

28

MÅLETEKNIKK

Skyvelære, side 35

- Med en skyvelære kan vi lese av med 1/10 nøyaktighet: 36,10

Mikrometer, side 41

- Med et mikrometer, som er et mer nøyaktig måleinstrument, kan vi lese av 1/100 millimeter:

36,12 - Når vi skal lese av tusendels millimeter, må vi bruke mer fint­ følende måleinstrumenter, for eksempel mekaniske eller elektroniske måleinstrumenter med visere eller lystall:

36,124

Tommer Selv om millimeter er det vanligste lengdemålet, bruker vi fort­ satt tommemål. Blant annet blir visse gjenger angitt i tommer. 1 tomme er 25,4 mm. Tommeskala

Millimeterskala

Meterstokk

Tommeskala En tomme (") kan være delt inn i 4, 8,12,16, 32 og 64 like deler. På en vanlig tommestokk er en tomme delt i 16 like store deler. Det vil si - 16 deler er 1 tomme - 12 deler er 3/4 tomme - 8 deler er 1/2 tomme - 4 deler er 1/4 tomme

25,4

Vi kan regne tommer om til millimeter slik:

3/4" = 25,4 ■ 3/4 = 19,05 mm

MÅLETEKNIKK

29

Øvingsoppgave 1 Her ser du en del av en meterstokk.

1 Fyll ut de tommemålene som mangler.

Toleranser Selv om vi holder oss til de kravene til nøyaktighet som arbeids­ tegningen angir, er det i praksis umulig å lage en gjenstand som er helt nøyaktig. Selv om vi bruker presisjonsmetoder og arbei­ der med tusendels millimeter, må vi tolerere at det blir små av­ vik.

Avvik fra det målet vi ønsker, kaller vi toleranse.

På en tegning kan for eksempel lengden på en gjenstand være målsatt med 150 ± 0,2. Det betyr at gjenstanden ikke må være lengre enn 150,2 mm og ikke kortere enn 149,8 mm. Da er to­ leransen 0,4 mm. Les mer om toleranser på sidene 52-61.

30

MÅLETEKNIKK

Øvingsoppgave 2 1 Hva blir det største og det minste tillatte målet på denne de­ taljen?

z-*>

1 • 10 N/cm2 => 1 kp/ cm2). Denne målenheten blir brukt av fabrikantene som lager de hydraulikkomponentene vi skal se på her. I mange hydraulikkanlegg er disse komponentene plassert sammen

Pumpeaggregat

• • • •

drivmotoren pumpa med sikkerhetsventil og manometer tanken med temperaturmåler filteret

206

HYDRAULIKK

Denne enheten kaller vi et pumpeaggregat. Det leverer ren olje i den mengden vi trenger, også når arbeidstrykket er maksimalt.

I maskiner på hjul eller belter blir pumpa drevet av en forbrenningsmotor. Små pumpeaggregater blir drevet av kjøretøyets elektriske system. I maskiner som har lett tilgang på strøm, blir det brukt elektriske motorer.

Oljen blir lagret og avkjølt i oljetanken. Her blir også luftblærer, kopdensvann og slitasjepartikler skilt ut fra oljen. På aggregatet kan det også være montert oljetemperaturmåler, oljenivåmåler og manometer som måler trykket i oljen. Det hender også at aggregatet er utstyrt med retningsventiler som kan styre olje­ strømmen til forbrukerne, for eksempel til sylindrer.

Hydraulikkolje Det er oljen som transporterer energien fra pumpa til sylinderen eller til motoren. For at alle komponentene skal fungere til­ fredsstillende, må oljen ha bestemte egenskaper:

• • • • • •

Den Den Den Den Den Den

må ha god smøreevne for å hindre at delene blir slitt må hindre at komponentene ruster innvendig må danne lite skum når den strømmer rundt i anlegget må skille ut vann må ha riktig tykkelse (viskositet) må være minst mulig helsefarlig og miljøskadelig

Mineraloljene er utviklet gjennom raffinering av jordolje, for eksempel av nordsjøolje. Denne typen olje blir brukt til å smøre motorer, girkasser, lagre i sykler og hydraulikkanlegg. Ved raffi­ neriet blir oljen tilsatt forskjellige kjemiske stoffer som gir oljen den kvaliteten vi ønsker.

Kvalitetsbetegnelser Oljens egenskaper kan være betegnet med bokstaver. Her skal vi se på hvordan kvaliteten kan være betegnet etter den tyske industristandarden DIN 5124. H: mineralolje uten tilsetninger HL: olje som brukes ved trykk opp til 200 bar HLP: olje som brukes ved trykk over 200 bar HV: olje som kan brukes der temperaturen varierer mye

Når vi skal velge olje, ser vi i instruksjonsboka for hydraulikkanlegget for å finne kvalitetskravet til oljen.

I spesielt varme omgivelser, for eksempel i stålvalseverk og i støperier, blir det brukt brannresistente hydraulikkvæsker.

HYDRAULIKK

207

Viskositet Viskositeten angir hvor tregt oljen flyter. Tykk olje har høy vis­ kositet, og tynn olje har lav viskositet. Er viskositeten for høy, virker ikke ventilene som de skal, sylindrene og motorene går for langsomt, eller de stopper helt.

Er viskositeten for lav, blir smøringen dårlig, og slitasjen mel­ lom bevegelige deler blir stor. Lav viskositet gjør også at alle innvendige lekkasjer øker. Da leverer pumpa for lite olje, og sy­ lindrene og de hydrauliske motorene går for langsomt. Innven­ dige lekkasjer fører til at oljen blir varmere. Da blir viskositeten enda lavere, og bevegelige deler kan til slutt skjære seg fast. Når vi skal sammenlikne viskositeten til flere oljer, må vi ha et felles mål på den. Det finnes mange forskjellige målemetoder og målenheter for viskositet. Viskositeten til hydraulikkoljer opp­ gis normalt etter en ISO-standard. Her er et utdrag av viskositetsgradene. Viskositeten til disse oljene er målt ved 40 °C.

ISO VG 5 (svært tynn olje) ISO VG 10 ISO VG 22 ISO VG 32 ISO VG 46 (mye brukt viskositet) ISO VG 68 ISO VG 100 ISO VG 150 ISO VG 220 ISO VG 320 (svært tykk olje)

Driftstemperatur Et hydraulikkanlegg fungerer best i temperaturområdet 40-60 °C. Innenfor dette temperaturområdet har også oljen lengst levetid, og hydraulikkomponentene arbeider best. Oljen blir tykkere og får høyere viskositet når temperaturen synker. Når temperaturen stiger, blir oljen tynnere og viskosite­ ten blir lavere. De fleste hydraulikkomponenter arbeider best når oljeviskositeten er mellom 32 og 64 cSt.

Disse ISO VG-tallene står for oljens viskositet målt i centistoke (cSt), som er en viskositetsmålenhet.

Oljekjølere og oljevarmere For at et hydraulikkanlegg skal fungere tilfredsstillende, må vis­ kositeten til oljen og dermed temperaturen holdes innenfor visse grenser. Synker oljetemperaturen, blir viskositeten høye­ re, og stiger oljetemperaturen, synker viskositeten. Fabrikkene som produserer hydrauliske komponenter, oppgir alltid kravet til oljeviskositeten.

Når et hydraulikkanlegg er i drift, blir oljen oppvarmet. Opp­ varmingen foregår særlig i ventiler, slanger og rør der oljen må passere gjennom trange åpninger. I komponenter som er slitt, og derfor har innvendige lekkasjer, er det ekstra stor oppvar­ ming, for eksempel i pumper, ventiler og hydrauliske motorer. Når en sylinder blir overbelastet, blir trykket så høyt at trykkbegrensningsventilen åpner seg, og produserer mye varme. Der­ som oljetanken ikke klarer å kjøle oljen godt nok, må vi mon­ tere en oljekjøler.

208

HYDRAULIKK

Oljekjølere Oljekjøleren blir brukt til å kjøle oljen slik at viskositeten ikke blir for lav. Oljekjøleren kan være montert på returledningen til tanken eller under oljenivået i tanken. Ser du under panseret på en bil, kan du finne en oljekjøler for servostyringen, en kjøler for motoroljen eller en kjøler for den automatiske girkassen. Det er særlig i hydrauliske anlegg med liten oljemengde at det er nødvendig med ekstra kjøling av oljen.

Det brukes to typer kjølere. I den ene typen går den varme oljen i rør med utvendige ribber slik at oljen blir avkjølt av lufta som strømmer rundt røret. Figuren viser en annen type oljekjøler. Her er det vann som kjø­ ler oljen i rørene. I et kjøretøy er kjolevæsken fra motoren et kjølemedium. I stasjonære anlegg kan det også brukes kjøle­ vann fra vannopplegget i bygningen.

Oljekjøler

Olje varmere Vi vet at oljen skal ha riktig tykkelse når anlegget er i drift. Der­ som et anlegg skal tas i bruk og oljen er for tykk på grunn av for lav temperatur, må den varmes opp før man starter anlegget. Det kan være nødvendig i anleggsmaskiner eller i sagbruk. Til oppvarming av oljen bruker vi en oljevarmer. Den kan bestå av et elektrisk varmeelement som varmer opp oljen i tanken. Der­ som anlegget ikke har tilgang til strøm, kan oppvarmingen fo­ regå med gassbrenner. Oppvarmingen kan være termostatstyrt, slik at det ikke er fare for at oljen blir varmet opp for mye.

Oljevarmer

HYDRAULIKK

209

Oljefilter Oljefilteret skal fange opp forurensninger fra oljen.

Oljen strømmer gjennom filterelementet som skiller ut partik­ lene fra oljen. Filterelementet er viklet opp av et porøst materi­ ale som slipper oljen igjennom fra utsiden til sentrum av ele­ mentet. Forurensningene blir sittende utenpå elementet.

Når filteret etter hvert blir tilstoppet, går oljen så tungt gjennom filterelementet at det er fare for at det ryker. Da ville oljen strømme igjennom og ta med seg forurensningene ut i anlegget. Dette blir forhindret av at en omløpsventil slipper oljestrøm­ men utenom filterelementet dersom det er blitt tilstoppet. Fil­ teret kan ha en filtervakt som signaliserer når filterelmentet er så tilstoppet at det bør skiftes.

1 2 3 4

Filter

Filterhus Filterelement Omløpsventil Filtervakt

I hydraulikkanlegg finner vi filter på ett eller flere av disse ste­ dene: Sugefilter. Vanligvis sitter det et sugefilter i oljeinntaket til pumpa. Det har grove masker slik at oljen skal strømme lett igjennom. Har sugefilteret stor strømningsmotstand, får ikke pumpa tilført nok olje. Trykkfilter. I tillegg kan det være et filter i utløpet fra pumpa, et trykkfilter. På veien tilbake til tanken strømmer ofte oljen gjen­ nom returfilteret.

Symbol

Trykk- og returfiltrene har god filtreringsevne, for i disse delene av kretsen kan det tåles litt motstand for oljestrømmen. Pustefilter. På toppen av tanken er det en lufteåpning med et pustefilter. Pustefilteret samler opp partikler fra lufta som strømmer inn i tanken når oljenivået synker.

Sil. I oljepåfyllingsrøret er det en sil som hindrer at store partik­ ler følger med den oljen som fylles på tanken.

Filtreringsgraden sier oss hvor små partikler som kan komme gjennom filteret.

I mange hydraulikkanlegg brukes filtre som tar bort partikler større enn 25 pm. I de mest følsomme hydraulikkanleggene brukes filtre som tar bort partikler ned til 3 pm, for eksempel på anlegg i fly. Et hårstrå har en diameter på mellom 50 og 80 pm.

210

HYDRAULIKK

Øvingsoppgave 3 1 Hvordan er løfteevnen til jekken dersom

a pumpestemplet er mindre? b løftestemplet er mindre?

2 Nevn noen maskiner eller noe utstyr som bør ha oljevarmer. 3 a Tegn inn et sugefilter og et trykkfilter på skjemaet.

b Tegn inn en oljekjøler på returledningen.

4 Hva skjer dersom det setter seg store metallpartikler på setet til senkeventilen i jekken?

REPETISJONSSPØRSMÅL

1 Hvilke komponenter kan et pumpeaggregat bestå av? 2 Hva mener vi med oljens viskositet, og hvordan blir den oppgitt? 3 Hvorfor kan det være nødvendig å bruke oljevarmer og oljekjøler? 4 Hvor i en hydraulisk krets kan det være montert oljefilter? 5 Hvordan blir renseevnen til et filter oppgitt?

Pumper Alle hydrauliske anlegg har en eller flere pumper. Pumpa gjør den mekaniske energien i drivmotoren om til hydraulisk energi i oljestrømmen. Vi skal se nærmere på noen uttrykk som blir brukt i forbindelse med pumper.

Pumpe

Symbol

HYDRAULIKK

211

Fortrengningsvolum Fortrengningsvolumet er den oljemengden pumpa leverer når drivakselen går én omdreining. Det har symbolet (V) og måles i kubikkcentimeter per omdreining (cmVr).

Noen pumper har fast (konstant) fortrengningsvolum, andre har variabelt fortrengningsvolum. Pumper med variabel for­ trengning er laget slik at de kan forandre størrelsen på oljestrømmen uten å forandre turtallet.

Pumpetrykk

Hydrauliske pumper

I pumper med fast fortrengning blir trykket bestemt i utløpskanalen av den motstanden oljen møter når den strømmer ut i an­ legget. Strømmer oljen lett ut i anlegget, er trykket ut fra pumpa lavt. Dersom oljestrømmen blir ledet inn i en sylinder som be­ lastes mye, blir pumpetrykket høyt.

I pumper med variabel fortrengning kan trykket være maksi­ malt hele tiden mens akselen roterer.

Dreieretning Noen pumper er konstruert for å gå i begge dreieretningene, andre går bare i én retning.

Virkningsgrad Virkningsgraden forteller hvor stor effekt vi får ut fra pumpa i forhold til den effekten vi tilførte pumpa fra drivmotoren. Virkningsgraden er et tall som alltid er mindre enn 1. Dersom effekten i oljestrømmen ut fra pumpa er 8 kW og drivmotoren har tilført pumpa 10 kW, så er virkningsgraden 8 kW : 10 kW =>0.8.

Pumpesymboler og pumpedata Se symboloversikten på side 232

Symbolet forteller om pumpa kan gå i en eller i begge dreieretninger, og om fortrengningsvolumet er fast (konstant) eller vari­ abelt.

Når vi skal velge pumpe til et anlegg, må vi se i katalogene til pumpeprodusentene og velge den som passer best. Her er noen data som må sjekkes: • • • •

fortrengningsvolumet minimum og maksimum turtall størrelsen på oljetilkoplingsportene maksimalt arbeidstrykk

212

HYDRAULIKK

Pumpetyper Det finnes mange forskjellige pumpekonstruksjoner. De delene i pumpa som fortrenger olje, kan være tannhjul, stempler, lameller/vinger eller skruer. Vi skal se nærmere på virkemåten til noen pumpetyper.

Tannhjulspumper 1 Pumpetannhjul 2 Pumpehus

Tannhjulspumpe

3 Innlopsport 4 Utløpsport

Figuren viser en tannhjulspumpe med utvendige tenner. Det finnes også andre typer. Tannhjulspumpa er mye brukt fordi den er relativt billig å lage, og den setter ikke så store krav til hvor ren oljen må være. Den blir brukt til middels høye arbeids­ trykk. På drivakselen sitter et tannhjul som går i inngrep med tannhjul nr. 2. Når drivakselen roterer, beveger begge hjulene seg slik pilene på figuren viser. Oljen kommer inn gjennom innløpsporten og fyller hulrommene mellom tennene på begge hjulene. Når hjulene roterer, blir de små oljemengdene transportert mel­ lom tannhjulene og pumpehuset til utløpsporten. Tannhjuls­ pumpa har fast fortrengningsvolum.

Stempelpumper Figuren viser en aksialstempelpumpe med roterende sylinderblokk. Det finnes også andre typer. Stempelpumpa kan arbeide med høyere trykk enn tannhjulspumpa, men den er dyrere å lage, og oljen må være bedre filtrert.

1 2 3 4 5

6 7 8 9 10

Sylinderblokk Drivaksel Stempel Glidesko Skråplate Stempel Innløpsåpning Utløpsåpning Dreiesentrum Reguleringsstag

Stempelpumpe

Denne pumpa har variabelt fortrengningsvolum fordi skråplata er stillbar mellom stillingene a, 0 og b. Pumpa har maksi­ mal leveringsmengde i én strømningsretning når skråplata er i posisjon b, se figuren. Stiller vi skråplata videre mot venstre, skifter oljestrømmen retning gjennom pumpa.

HYDRAULIKK 2 Rotor 3 Lamell 4 Pumpehus

5 Innløpsport 6 Utløpsport

213

Vingepumpe (lamellpumpe) Figuren viser en vingepumpe (lamellpumpe) med fast fortrengningsvolum. Denne pumpa lages også i mange forskjellige ut­ førelser. Oljen strømmer inn gjennom innløpsporten og fyller hulrommet mellom lamellene. Når rotoren dreier seg med klokka, blir oljen transportert til utløpsporten.

Vingepumpe (lamellpumpe)

Skruepumper De pumpene vi har sett på hittil, leverer en pulserende oljestrøm som gir vibrasjoner og støy i hydraulikkanlegget.

Skruepumpa leverer en helt jevn oljestrøm. Denne pumpetypen er lite brukt i hydraulikkanlegg. Oljen blir transportert i hulrommene som dannes mellom skruene. 1 Drivskrue 2 Løpeskrue 3 Pumpehus

Skruepumpe

Pumpekapasitet (volumstrøm) Når vi skal velge turtall på pumpa, må vi vite hvor stor volum­ strøm den skal levere for at komponentene i hydraulikkanleg­ get skal få riktig hastighet.

Kapasiteten til en pumpe er den volumstrømmen pumpa leverer.

Volumstrømmen er ofte oppgitt ved et bestemt trykk ut fra pumpa (se data for pumpa). Vi kan regne ut den teoretiske vo­ lumstrømmen dersom vi kjenner fortrengningsvolumet og tur­ tallet til pumpa.

1000 q - volumstrømmen målt i 1/min (dmVmin) V = fortrengningsvolumet målt i cmVr n - pumpeturtallet målt i r/min (1000 gjør cm3 om til 1) Den virkelige volumstrømmen fra ei pumpe må måles med en volumstrømsmåler.

214

HYDRAULIKK

Øvingsoppgave 4 1 Hvilken pumpetype er det i aggregatet på skolen?

2 a Beregn volumstrømmen ut fra ei pumpe som har turtall 1500 r/min og fortrengningsvolum 20 cm3/r. b Beregn hvor stort turtall pumpa må ha for at volumstrøm­ men skal bli 45 1/min.

3 Beregn hvor stort fortrengningsvolumet må være i ei pumpe som skal ha volumstrømmen 16 1/min ved 3000 r/min.

Akkumulatorer Vektakkumulator Fjærakkumulator Belgakkumulator Membran akkumulator

Når vi skal lagre en oljemengde under trykk, bruker vi en akkumulator.

Figurene viser forskjellige akkumulatorer. Vektakkumulatoren holder et jevnt trykk i oljen fra den er fulltappet til den er tom, men den er tung og tar mye plass.

Fjærakkumulatoren er lettere, men den får et lavere trykk etter hvert som oljen blir tappet ut.

Belg- og membranakkumulatorene har en enkel konstruksjon uten et bevegelig stempel innvendig. Akkumulatoren kan løse mange forskjellige oppgaver: • Den kan hjelpe pumpa med å levere olje dersom en sylinder har stort oljebehov en kort periode. • Den kan levere olje til anlegget når pumpa står stille. • Den kan dempe trykkstøt i en hydraulisk krets. • Den kan brukes som et fjæringselement, for eksempel i biler.

Virkemåte Vi skal se nærmere på en belgakkumulator. Det er en akkumulatortype som er mye brukt. Inne i beholderen er det en gummibelg som skiller oljen og gassen fra hverandre. For å oppretthol­ de trykket blir det brukt nitrogengass. Andre gasser, for eksem­ pel oksygen, gjør akkumulatoren til en eksplosiv bombe.

Belgakkumulator

Gassen blir påfylt med spesialutstyr gjennom fylleventilen. Når trykket i akkumulatoren er lavere enn trykket fra pumpa, strømmer oljen inn, nitrogengassen blir trykt sammen og tryk­ ket øker. Når trykket i akkumulatoren har nådd systemtrykket, slutter det å strømme inn olje. Dersom trykket i systemet blir lavere enn akkumulatortrykket, strømmer oljen ut igjen.

HYDRAULIKK

215

Når akkumulatoren er helt tømt for olje, blir utløpet stengt av en ventil, slik at belgen ikke blir trykt ut i røret og skadd. Sylinderen på skjemaet spenner fast et arbeidsstykke i en bore­ maskin. Akkumulatoren vedlikeholder spennkraften selv om pumpa står stille.

Obs

Før du reparerer på en krets med akkumulator, må akkumula­ toren tømmes for olje eller utløpet være stengt.

Øvingsoppgave 5 Hvorfor kan det være nødvendig å ha akkumulator i et hydrau­ lisk anlegg? Nevn eksempler.

Ventiler For å kunne styre sylindrer og motorer slik vi vil, er det nødven­ dig med mange forskjellige typer ventiler. Styringen kan gjelde - retning - kraft - hastighet Som i pneumatikken deler vi ventilene inn i hovedgrupper:

Se også sidene 174-178

• Retningsventiler • Trykkregulerende ventiler • Volumstrømregulerende ventiler

216

HYDRAULIKK

Retningsventiler En sleide styrer oljestrømmene, og ventilen blir betjent med en spak. Denne ventilen kan styre en dobbeltvirkende sylinder el­ ler en motor med to dreieretninger. På figuren under ser du hvordan ventilsleiden kan styre oljen mellom de riktige tilkoplingsportene. Virkemåten er svært lik virkemåten til de venti­ lene du har lært om i pneumatikken.

Retningsventil A B P T

= = = =

Oljeuttak til Oljeuttak til Oljetilførsel Returolje til

sylinderen sylinderen til tanken tanken

Symbol

Figuren viser en elektrisk styrt retningsventil. Ventilsleiden blir styrt av elektromagneter. Kopler vi spenning til den venstre elektromagneten, blir sleiden skjøvet til høyre. Bryter vi spenningstilførselen, blir sleiden skjøvet tilbake til midtstillingen av returfjæra. Vi sier at sleiden er fjærsentrert. Ventilen kan også stilles om med håndkraft ved at vi skyver inn en av betjeningspinnene for manuell betjening.

Symbol

1 Strømtilkopling 2 Elektromagnet 3 Returfjær

4 Ventilsleide 5 Pinne for manuell betjening

Elektrisk styrt ventil

HYDRAULIKK

217

Vi skal se litt nærmere på symbolet for retningsventilen.

Se også symboloversikten på side 232.

Figuren nedenfor forteller dette om ventilen: • Den har fire tilkoplingsporter. • Den har tre funksjonsstillinger. • Når ventilen står i midtstilling eller i nøytralstilling, går oljestrømmen fra pumpa direkte tilbake til tanken. Vi sier at ventilen har åpent senter. • I midtstilling har A- og B-portene forbindelse med tanken. Stempelstanga kan da beveges fritt fram og tilbake. Vi sier at ventilen har flytestilling. • Den er håndbetjent. • Den blir kalt en 4/3-ventil.

A= B= P= T =

Oljeuttak til Oljeuttak til Oljetilførsel Returolje til

sylinderen sylinderen til tanken tanken

Retningsventil

Symbolet til venstre viser en ventil som ikke leder oljen tilbake til tanken når den står i midtstilling. Vi sier at den har lukket senter.

Symbol

I ventilen er også A-porten og B-porten stengt i nøytralstilling. Vi sier at sylinderen er hydraulisk låst.

218

HYDRAULIKK

Tilbakeslagsventiler

Tilbakeslagsventil

Når stempelstanga går i plussretning, møter den en stengt til­ bakeslagsventil. Oljen må da gå gjennom strupeventilen, som reduserer stempelstangas hastighet. Når oljen strømmer fra plussporten mot retningsventilen, går den gjennom tilbake­ slagsventilen, og stempelstanga går med full fart.

Symbol for fri tilbakeslagsventil

Åpen tilbakeslagsventil

Stengt tilbakeslagsventil Strupeventiler og tilbakeslagsventiler blir ofte bygd sammen i en ventil, se figuren nedenfor.

Strupe- og tilbakeslagsventil

Symbol

Trykkregulerende ventiler Trykkbegrensningsventiler Når stempelstanga møter stor motstand, blir oljetrykket høyt. Det kan bli så høyt at en komponent ryker, en slange kan sprekke og en pumpeaksling kan gå i stykker. For å hindre at dette skjer er det montert en trykkbegrensningsventil i syste­ met. Den slipper oljen fra pumpa tilbake til tanken så trykket slutter å stige. Når trykkbegrensningsventilen er montert mellom pumpa og retningsventilen, blir den gjerne kalt en sikkerhetsventil. Der­ som trykkbegrensningsventilen er montert mellom retnings­ ventilen og sylinderen, kaller vi den ensjokkventil. Sjokkventilen åpner dersom stempelstanga i sylinderen blir overbelastet av en utvendig kraft. En sjokkventil er justert slik at den skal åpne ved et høyere trykk enn sikkerhetsventilen.

HYDRAULIKK

Trykkbegrensningsventil

219

Her ser du en trykkbegrensningsventil. Den har en kraftig skruefjær som trykker kjeglen mot setet. Den er normalt stengt. Når oljetrykket fra pumpa blir for høyt, blir fjæra trykt sammen slik at oljen kan strømme forbi kjeglen tilbake til tanken. Vil vi forandre åpningstrykket, kan vi gjøre det ved å dreie på innstillingsrattet.

2

1 2 3 4

Innstillingsratt Skruefjær Ventilkjegle Ventilsete

T Forbindelse til tanken P Forbindelse til pumpa

Symbol

Trykkbegrensningsventil

Trykkreduksj onsventiler I dette anleggget skal sylinderen ikke ha høyere trykk enn 150 bar. Det sørger trykkbegrensningsventilen for. Den åpner seg ved dette trykket. Når den hydrauliske motoren ikke skal ha høyere trykk enn 80 bar, stenger trykkreduksjonsventilen for oljetilførselen når trykket når 80 bar.

1 Åpning 2 Stempel 3 Fjær

Symbol for innstillbar trykk­ reduksj onsventil En gjennomskåret trykkreduksjonsventil Figuren viser en gjennomskåret trykkreduksjonsventil. Den er normalt åpen mellom tilkoplingsportene I og II. Nå skal vi se hvordan den virker ved ulike trykknivåer i systemet.

Når trykket til motoren er lavere enn 80 bar, er ventilen åpen. Forbindelsen gjennom ventilen er åpen fordi fjæra holder ventilstempelet nede. Når motoren går så tungt at trykket nærmer seg 80 bar, blir utløpet stengt. Trykket ved utløpsåpningen for­ planter seg under stemplet og løfter det fordi fjæra blir trykt sammen. Når belastningen på motoren blir mindre, synker trykket, fjæra skyver stemplet nedover, og oljetilførselen kom mer i gang igjen.

220

HYDRAULIKK

Volumstrømregulerende ventiler Strupeventiler Når retningsventilen er stilt helt over til den ene siden, kan det hende at stempelstanga går med for stor hastighet. Når vi vil minske hastigheten til stempelstanga, bruker vi en strupeventil. Stillbar strupeventil

Symbol

Skrur vi reguleringsskruen innover, slipper ventilen gjennom en mindre volumstrøm. Hastigheten til stempelstanga blir da lavere. Strupeventilen kan også være fast. Oljen må da gå gjen­ nom en trang åpning som ikke kan forandres. Vi skal se nærmere på hvor i kretsen strupeventilene kan være plassert.

Når strupeventilen struper oljestrømmen som går inn i sylin­ deren, kaller vi det tilløpsregulering. Denne reguleringsmåten kan brukes når lasten må skyves.

Når strupeventilen struper oljestrømmen som går ut av sylin­ deren, kaller vi det returregulering. Denne reguleringsmåten blir brukt når lasten må holdes igjen.

Øvingsoppgave 6 1 Tegn inn piler som viser strømningsveiene i disse ventilsymbolene: Symbol a\ - Ventilen skal stenge for oljestrømmen fra pumpa i nøytralstillingen. Den skal ha lukket senter. - Stempelstanga skal flyte, være bevegelig, i nøytralstilling.

Symbol b: - Ventilen skal ha åpent senter, og stempelstanga skal være hydraulisk låst i nøytralstilling.

2 Oppkoplingen i hydraulikkanlegget som figuren til venstre viser, skal forandres. Stempelstanga skal gå raskt i plussretning og langsomt i minusretning. Kom med forslag til hvor­ dan det skal gjøres. 3 Se på figuren igjen. Nevn noen årsaker til at trykkbegrensningsventilen åpner. 4 Pumpa leverer volumstrømmen 40 1/min. Strupeventilen slipper gjennom 35 1/min. Hvor blir det av de 5 1/min som pumpa leverer for mye?

HYDRAULIKK

221

5 a Hvilken type trykkregulerende ventil er normalt åpen?

b Hvilken type trykkregulerende ventil er normalt stengt?

c Hvilken type trykkregulerende ventil må brukes dersom det skal være to forskjellige trykknivåer i et hydraulikksystem? 6 Tegn symbolet for en elektrisk styrt retningsventil med flytestilling og lukket senter.

7 Tegn symbolet for en tilbakeslagsventil som skal lede oljen fra venstre mot høyre. 8 Hvilken type ventil brukes til å beskytte ei pumpe mot for høyt trykk? Tegn symbolet for en slik ventil som er koplet til en pumpe. 9 Lag et symbolskjema som viser en fast struping, og en tilba­ keslagsventil som er koplet til en dobbeltvirkende sylinder.

Motorer Hydrauliske motorer skal gjøre energien i en oljestrøm om til roterende energi i en motoraksling.

En hydraulisk motor blir brukt til å drive vinsjen i en kran, transportbåndet i et sagbruk, feievalsen i en feiemaskin, skovlhjulet i en snøfreser og framdriften på en gravemaskin.

Motorer og pumper er i prinsippet like. I mange tilfeller blir den samme enheten brukt både som motor og pumpe. Vi finner mo­ torer med tannhjul (se figuren), stempler eller vinger (lameller) som dreier motorakselen. En hydraulisk motor

1 2 3 4

Symbol

Tannhjulsmotor

Motortannhjul Motorhus Innløpsport Utløpsport

222

HYDRAULIKK

Fortrengningsvolumet til en motor sier hvor mye olje motoren må få tilført for å gå én omdreining.

Fortrengningsvolumet blir målt i kubikkcentimeter per omdrei­ ning (cm3/r). En motor blir laget med fast eller variabelt for­ trengningsvolum.

Se også avsnittet om pumper på side 210.

Hydrauliske motorer

Stempelmotoren blir vanligvis laget med variabelt fortreng­ ningsvolum. Motorer med variabelt fortrengningsvolum har den fordelen at turtallet kan varieres selv om volumstrømmen er konstant.

Turtallet (h) til en motor blir bestemt av størrelsen på fortrengningsvolumet og størrelsen på den volumstrømmen motoren får tilført.

Regel: Et lite fortrengningsvolum gir høyt turtall. En stor volumstrøm gir høyt turtall.

Vi kan variere volumstrømmen ved å bruke en pumpe med vari­ abelt fortrengningsvolum. Volumstrømmen og turtallet kan re­ duseres ved hjelp av en strupeventil eller en volumstrømregulator.

Forholdet mellom turtall, volumstrøm og fortrengningsvolum er slik: V-n 1000

v_ 1000 q n

n = £• 1000 V

V = fortrengningsvolum målt i cm3/r n - turtall målt i r/min q - volumstrøm eller leveringsmengde målt i dm3/min 1000 er en faktor som gjør at målenhetene stemmer. Volumstrøm er det samme som leveringsmengde. Dreiemomentet (Af) til en motor er den vrikraften som moto­ ren kan utvikle. Hvor stort dreiemoment motoren kan utvikle, blir bestemt av fortrengningsvolumet til motoren og av oljetryk­ ket som virker på motoren. En motor med stort fortrengnings­ volum kan utvikle et stort dreiemoment. En motor som får til­ ført høyt oljetrykk, utvikler høyt dreiemoment dersom belast­ ningen er stor.

HYDRAULIKK

223

Forholdet mellom dreiemoment, oljetrykk og fortrengningsvo­ lum er slik: M=

&P'V

M ■ 63

M-63

63

M = motorens dreiemoment målt i Nm V = fortrengningsvolum målt i cm3/o Ap = trykkforskjellen mellom motorens innløp og utløp målt i bar 63 er en konstant som gjør at målenhetene stemmer.

1 2 3 4 5 6

Motorhus Fordelerplate/ventilplate Sylinderblokk Stempelstanghode Drivaksel Dreneringsport

Figuren viser snittet gjennom en aksialstempelmotor som har fast fortrengningsvolum og roterende sylinderblokk.

I tillegg til innløpsporten og utløpsporten har motoren også en dreneringsport. Den drenerer oljen fra motorhuset til tanken. Når motoren er i drift, lekker noe olje forbi stemplene ut i mo­ torhuset. For at denne oljen ikke skal trenge forbi tetningsrin­ gen rundt drivakselen, blir den ledet bort i en egen ledning.

Øvingsoppgave 7 1 Du har to motorer som får tilført volumstrømmen 12 1/min, og Ap er 140 bar. Motor A har stort fortrengningsvolum (80 cm3/r). Motor B har lite fortrengningsvolum (10 cm3/r).

a Regn ut turtallet til hver motor. b Regn ut dreiemomentet som hver motor kan utvikle.

2 En hydraulisk motor skal ha turtall 500 r/min når volum­ strømmen er 32 1/min. Maksimalt trykk i kretsen er 140 bar.

a Beregn hvor stort fortrengningsvolum motoren må ha. b Beregn hvor stort dreiemoment motoren maksimalt kan utvikle.

224

HYDRAULIKK

Sylindrer Framgavl

En hydraulisk sylinder gjør energien i oljestrømmen om til trekkraft eller skyvekraft i en stempelstang.

Minusport —p

Stempel­ stang Sylinderrør

Det lages mange forskjellige typer sylindrer alt etter hvilken ar­ beidsoppgave sylinderen har. Her skal vi se på dobbeltvirkende og enkeltvirkende sylindrer.

Stempel

Plussport Bakgavl

Dobbeltvirkende sylinder

Symbol

Figuren viser delene i en dobbeltvirkende sylinder. I denne sy­ linderen er kraften som stemplet kan utvikle, større i plussret­ ningen enn i minusretningen. Hastigheten til stemplet er større i minusretningen enn i plussretningen. Hydrauliske sylindrer kan ha endedemping slik som pneumatiske sylindrer.

En enkeltvirkende sylinder kan ha et stempel i en innvendig maskinert sylinder med en oljetilkopling.

Enkeltvirkende sylinder

Figuren viser oppbygningen av en enkeltvirkende plungersylinder. Her er ikke sylinderrøret maskinert innvendig. I denne typen sylinder virker plungeren både som stempel og som stem­ pelstang. Sylinderen kan bare utvikle skyvekraft, plungeren må trykkes tilbake av en utvendig kraft.

Beregninger Disse formlene er det nyttig å kunne når du skal velge riktig sy­ linder til et arbeid. Kraften til et stempel bestemmes av:

p - oljetrykket, målt i bar A = arealet til stemplet som oljen virker på, målt i cm2 F = stempelkraften, målt i N 10 = et tilfeldig tall som gjør at målenhetene stemmer

F = p • 10 • A Hastigheten til et stempel blir bestemt av:

q A v 6

= volumstrømmen, målt i dm3 - arealet til stemplet, målt i cm2 = stempelhastigheten, målt i m/s = et tilfeldig tall som gjør at målenhetene stemmer

A -6

HYDRAULIKK

225

Øvingsoppgave 8 1 Hvilke deler i en dobbeltvirkende sylinder kan være skadd, dersom a oljen lekker ut langs stempelstanga b stempelstanga «siger» når den bærer en last

2 Du skal gjøre noen beregninger for en sylinder med disse dataene: - stemplets plussareal er 12,5 cm2 - stempelstanga har diameter 25 mm a Beregn skyvekraften til sylinderen når trykket i plusskam­ meret er 140 bar. b Beregn hastigheten til stemplet når volumstrømmen inn i plusskammeret er 15 1/min.

c Beregn hastigheten til stemplet i minusretningen. d Beregn hvor høyt oljetrykket må være i minuskammeret for at stemplet skal trekke med kraften 14 kN (14000 N).

Tetninger og føringer I hydrauliske komponenter blir det brukt mange forskjellige tetningskomponenter. På sylinderen ser du et utvalg av de van­ ligste tetningsringene. Avskraper. Denne tetningen er av gummi eller termoplast, og har en tetningsleppe som peker utover og hindrer at urenheter følger med stempelstanga inn i sylinderen.

Sporringen er også av gummi eller termoplast. Den har to tetningslepper som peker inn mot oljen.

Vi bruker sporringen som stempelstangtetning. Den hindrer at oljen strømmer fra minuskammeret og ut langs stempelstanga. Sporringstetningen blir også brukt som stempeltetning, og hindrer at oljen strømmer mellom stemplet og sylinderrøret. I en dobbeltvirkende sylinder må det være to sporringer på stem­ pelet som peker mot hvert sitt kammer. O-ringen er av gummi eller termoplast, og blir brukt til å tette mellom sylinderrør og endegavler. Den blir også brukt til å tette mellom stempelstanga og stempelet. Stempeltetning. I denne sylinderen består stempeltetningen av flere deler. Tetningen mot oljen består av en tetningsring av gummi eller termoplast. På hver side av tetningsringen er det en støttering av termoplast.

Hydrauliske tetninger

Utenfor støtteringene ligger to styreringer av termoplast eller annet fibermateriale. De hindrer at stemplet kommer i kontakt med sylinderrøret og lager riper.

226

HYDRAULIKK

En selvtettende skive består av en stålskive med en tetningsleppe som er vulket innvendig i skiva. De blir brukt til å tette mellom rørdeler. En flytende tetning. På rørdeler kan det også brukes flytende tetningspasta på gjengene. Les anvisningene fra leverandøren nøye. Dersom du har på for mye tetningsmasse kan deler av den forsvinne i oljestrømmen og tette til små åpninger eller legge seg på ventilflater slik at de ikke tetter som de skal.

Du kan lese mer om tetninger på side 121.

Øvingsoppgave 9 Ved hjelp leverandørkataloger over hydrauliske tetninger kan du velge ut formen og dimensjonen til tetningene på sylinderen på side 225. Stempelstanga har diameter 022, og sylinderen har innvendig diameter 040. I tilkoplingsportene sitter ansatsnipler med gjenge 3/8 BSP.

Slanger, rør og koplinger Det blir brukt forskjellige gjengesystemer til rørdeler:

• R eller BSP, dette er en engelsk rorgjenge som oppgis i tommemål, og måles innvendig i røret. • JIC, dette er en amerikansk rorgjenge som oppgis og måles i tommemål. Den måles utvendig på gjengen. • M, dette er en metrisk gjenge med fin stigning. Den blir målt utvendig på gjengen. 2 3 4 5 6

Tetningsring Ansatsnippel Ansatsnippel Slangekopling Slange

På figuren ser du hvilke deler som er brukt for å kople en slange til en retningsventil med innvendige gjenger i tilkoplingspor ­ tene. Mellom ansatsniplene og ventilkroppen er det brukt tet­ ningsringer. Det kan også brukes flytende tetningsmiddel på gjengepartiet i stedet for tetningsringer. Les om rorgjenger på side 69.

Slanger Slangene leder oljen mellom komponenter som beveger seg i forhold til hverandre, og blir brukt der vi vil hindre at vibrasjoner og støy forplanter seg mellom komponentene i anlegget.

Slange

Slangene er laget av gummi som er forsterket med ett eller flere lag flettet eller spiralspunnet ståltråd.

HYDRAULIKK

227

Dimensjonen på en slange finner vi ved å måle den innvendige diameteren.

En 1/2" slange har innvendig diameter 1/2" (12,7 mm).

Slangene er merket etter amerikansk SAE 100-standard eller tysk DIN-standard. De blir levert i forskjellige trykklasser alt etter hvilket trykk det er i anlegget. Tabellen viser viktige mål og data for en slange: SAE 100 RIO (RIO er trykklassen).

Dimensjon

Innvendig diameter i tommer

Utvending diameter i mm

Minimum bøyeradius i mm

Sprengtrykk i bar

Prøvetrykk i bar

-04 -06 -08 -10

1/4 3/8 1/2 5/8

17,9 21,4 24,6 28,5

127 152 203 241

2068 1741 1620 1293

1034 870 810 646

Statisk Pulserende arbeidstrykk( arbeidstrykk i bar i bar 689 580 540 431

517 435 405 323

Obs

Standardisert merking. Bruk bare hydraulikkslanger som har standardisert merking. Velg en slange som ut fra leverandørens tabell tåler pulserende arbeidstrykk som er høyere enn systemtrykket i anlegget.

Slangekoplinger Slangekoplingene gjør det mulig å kople slanger til andre kom­ ponenter. De blir laget i flere utførelser. Det finnes koplinger som blir skrudd fast til slangen, og koplinger som blir presset fast til slangen med et spesialverktøy.

Vi skal se nærmere på hvordan en skrudd slangekopling blir montert til en slange. Dersom slangen har hard og tykk yttergummi, skal yttergummien normalt fjernes før montering. Leverandøren av slanger og koplinger gir deg opplysninger om riktige monteringsmåter.

1 Hylse 2 Nippel (innsats) 3 Slange

Slangekoplingen er skrudd til slangen

I dette eksemplet bruker vi en slange med tynn yttergummi som ikke skal fjernes.

Slik gjør du\ • Kapp slangen med en fintannet bausag eller en kappeskive. • Gjør slangen ren. • Smør slangen og hylsa, skru slangen inn i hylsa til den bunner, og skru en kvart omdreining tilbake. Obs: Hylsa er venstregjenget. • Smør nippelen og skru den inn i hylsa mens du holder igjen slangen slik at den ikke roterer.

228

HYDRAULIKK

På gravemaskiner og masseforflytningsmaskiner er det påbudt med koplinger som er presset til slangen. Arbeidstilsynets for­ skrifter vil gi svar på hvor det må brukes koplinger som er pres­ set fast. 1 Nippel

2 Hylse

3 Slange

Denne koplingen er presset fast til slangen

Tips når du skal montere en slange: • Slangen må ikke monteres vridd eller for stram. Når den blir trykkbelastet, trekker den seg sammen og kan løsne fra koplingen. • Den bør ikke bøyes mer enn til den minste anbefalte radien (se tabellen på side 227). • Den må ikke ligge inntil skarpe kanter eller varme gjenstander.

ObS

Ifølge Arbeidstilsynets forskrifter skal slanger som ligger i nær­ heten av førerplassen, skjermes.

Rør Rør leder oljen mellom komponenter som står stille i forhold til hverandre.

De er normalt laget av stål og kan bøyes kalde med bøyeverktøy. I lavtrykksanlegg kan det brukes kopper- eller aluminiumsrør. Dimensjonen til et rør måles innvendig.

Arbeidstrykket til et rør finner vi i leverandørens tabeller. Rørkoplinger gjør det mulig å skru røret fast til andre deler. Fi­ guren viser en snittringskopling. Denne typen rørkopling kan monteres til røret uten spesialverktøy. Slik monterer du snittringskoplinger:

Snittringskopling

3 Mutter 4 Ror

• Kutt røret vinkelrett og fjern gradene. • Ha olje på gjengene og snittringen. • Monter delene slik det er vist på figuren. Den tykkeste enden på snittringen skal inn i mutteren. • Trykk røret mot ansatsnippelen og skru mutteren så langt at snittringen ligger tett til røret. Skru deretter mutteren 1 -1,25 omdreininger.

HYDRAULIKK

229

Vi bruker ansatsnipler som koplingsledd når vi skal skru sam­ men deler med forskjellige gjenger. De kan ha ulike gjengesystemer og dimensjoner i hver ende. Ansatsnipler

Hurtigkoplingene gjør det mulig å kople slanger til og fra kom­ ponenter uten å bruke verktøy. De to koplingsdelene blir holdt sammen av låsekuler. En tilbakeslagsventil i hver koplingsdel hindrer at det lekker ut olje når koplingsdelene er fra hver­ andre.

Hanndel

Trykkfall og dimensjoner Når vi velger slanger og andre komponenter, må de ha så store dimensjoner at trykktapene i oljestrømmen ikke blir for store. Stort trykktap gir høy oljetemperatur og kortere levetid for ol­ jen og komponentene. Stort trykktap gir også stort effekttap og fører til høye driftsutgifter. Vi kan få hjelp av leverandøren når vi skal velge dimensjoner på komponentene.

Øvingsoppgave 10 a b c

Hvordan oppgir vi dimensjonen på en slange? Hvor stor er den utvendige diameteren til en 3/8" slange? Hva bruker vi ansatsnipler til?

Kontroll og ettersyn av et hydraulisk anlegg • Kontroller oljenivået i tanken. Når du etterfyller olje, må du være spesielt renslig • Kontroller at oljen og enkeltkomponentene ikke er unormalt varme • Kontroller at maksimaltrykket i pumpeaggregatet er riktig • Lytt etter unormale lyder • Se etter utvendige lekkasjer • Skift olje og filtre etter det timetallet som er oppgitt i serviceveiledningen

230

HYDRAULIKK

Feil som kan oppstå Når sylinderen eller den hydrauliske motoren ikke går, kan det skyldes • • • • •

at pumpa ikke går for lite olje at retningsventilen ikke stiller om at stempelpakningen i sylinderen lekker at en strupeventil er skrudd for langt inn

Når sylinderen eller den hydrauliske motoren er for svak, kan det være

• innvendig lekkasje (slitasje) i pumpa, sikkerhetsventilen, retningsventilen eller i sylinderen/motoren • at alle innvendige lekkasjer gjør at oljen blir unormalt varm

Måleutstyr Vanlige hydrauliske måleinstrumenter er:

• trykkmåler (manometer) • volumstrømmåler (flowmeter) • temperaturmåler

Disse instrumentene kan brukes enkeltvis, eller de kan være bygd sammen i et testeapparat.

1 Temperaturmåler 2 Trykkmåler 3 Volumstrømsmåler 4 Variabel struping (belastning) 5 Av- og påbryter 6 Velger for måleområde 7 Funksjonsvelger 8 Viserjustering 9 Ratt for strupingen

Testeapparat

Slik kontrollerer du pumpa'. Du kopler pumpa til INN og tanken til UT på testeinstrumentet. Oljetemperaturen bør være ca 50 °C.

• Først måler du volumstrømmen når strupingen (4 og 9) står helt åpen. 9 er rattet for struping av 4. • Du skrur inn strupingen til du får det trykket du ønsker, og leser av volumstrømmen på nytt. • Reduksjonen i volumstrømmen er et mål på slitasjen i pumpa.

Pumpekontroll

HYDRAULIKK

231

Øvingsoppgave 11 1

Sett inn navn på alle delene i anlegget.

1: ................................................................................................. 2: ................................................................................................. 3: ................................................................................................. 4: .................................................................................................

5: ................................................................................................. 6: .................................................................................................

7: .................................................................................................

REPETISJONSSPØRSMÅL

2

Hva kan du gjøre for å senke stempelhastigheten i minus­ retningen?

3

Hvorfor er fjæra i ventil 3 trykt sammen slik det er vist på figuren?

4

Det mangler tetningsringer i sylinderen (7). Tegn disse på figuren.

5

Tegn dette anlegget med symboler. Retningsventilen skal ha tre stillinger.

6

I hvilken retning kan stemplet ha størst kraft? Begrunn sva­ ret.

7

Tenk deg at begge strupeventilene er helt åpne. I hvilken retning har stempelstanga størst hastighet? Begrunn svaret.

1 Nevn de oljepumpetypene du kjenner. 2 Hva mener vi med fortrengningsvolumet til ei pumpe? 3 Beskriv egenskapene til disse pumpene: tannhjul­ spumpe, skruepumpe, stempelpumpe 4 Fortell om oppgaven til trykkreduksjonsventilen. 5 Hvilken type trykkregulerende ventil er normalt åpen? 6 Hvilken type trykkregulerende ventil er normalt stengt? 7 Hvorfor har motorer ofte en 3. tilkoplingsport for olje? 8 Hvorfor bruker vi slanger noen steder i stedet for rør? 9 Hva er en snittringskopling? 10 Hva er en ansatsnippel? 11 Hva er ulempen med å bruke for tynne slanger og rør? 12 Hvilken gjengetype har innvendig mål som dimensjonsbetegnelse? 13 Hva kan for stor innvendig lekkasje i en hydraulisk mo­ tor føre til? 14 Hva kan årsaken være til at trykket ut fra pumpa er for lavt, når en sylinder kjøres i endestopp?

232

SYMBOLER-NS 1422

Sylindrer

Enkeltvirkende sylinder, retur uten angitt kraftkilde

Enkeltvirkende sylinder, retur med fjærkraft

Symbol

Trykkregulerende ventiler Trykkregulerende ventil, ett strupende løp, normalt stengt

j___

Trykkregulerende ventil, ett strupende løp, normalt åpent

1

Trykkbegrensningsventil (sikkerhetsventil) Dobbeltvirkende sylinder, med stempel­ stang én ende

Symbol

A

A

eller ur

’|

1

’| r-A q ---

eller or

— —J -4 1 rrn.

Wv

-4 I rrP ‘-i,

i Trykkreduksjonsventil, uten avlastningsport

Dobbeltvirkende sylinder, med gjennom­ gående stempelstang

Volumstrømventiler

r „ Wv

1 —

Symbol

Sylinder med innebygd demper på én side, ikke stillbar Strupeventil

Sylinder med innebygd demper på begge sider, stillbar Strupeventil med manuell styring

1=

Teleskopsylinder, enkeltvirkende

Manuell styring Teleskopsylinder, dobbeltvirkende

Retningsventiler

Manuell styring

Symbol

|—j

Symbol

- med trykknapp Ventil med ett løp

- med spak Ventil med to stengte porter

I—

- med pedal

X

Ventil med to løp

Ventil med to løp og en stengt port

2/2-retningsventil, manuelt styrt, bistabil

2/2-retningsventil, trykkstyrt med returfjær, unistabil

3/2-retningsventil, trykkstyrt i begge retninger, bistabil

3/2-retningsventil, elektromagnetisk styrt med returfjær, unistabil

5/2-retningsventil, trykkstyrt i begge retninger, bistabil

, Hj' --F-41-‘—HWv

Mekanisk styring

—

—[ 1

Åpen tank med innløpsrør over væskenivået

Hydraulisk pumpe med konstant kapasitet, med flyt i én retning

Pneumatisk trykkilde

Symbol

Pneumatisk motor med konstant kapasitet, med flyt i én retning Pneumatisk motor med konstant kapasitet, med flyt i to retninger

Filter eller sil

Pneumatisk motor med variabel kapasitet, med flyt i én retning

Vannutskiller med manuell drenering

Pneumatisk motor med variabel kapasitet, med flyt i to retninger

Vannutskiller med automatisk drenering

Pumpe/motorenhet med konstant kapasitet, med reverserbar flytretning

Lufttorker

- med flyt i en retning

- med flyt i to retninger

c

-K

Illustrasjoner

Fotografier som er brukt i denne boka, er hentet fra:

Tingstad (Mitutoyo) 20, 21, 22, 31, 32, 39, 44, 47, 49, 50,134 CAPLEX 1990 64 Gummi A/S, K. Lund & Co 135, 137 Miljø og Yrke 1990, David Keeping 152 Atlas Copco 151 Granzow a/s 156,159 AC Hydrauliske donkrafte 203 Danfoss Mobilhydraulik 211 J.O. Bretteville AS 200 Loctite 95, 96 Figurene til emnet Lager er hentet fra SKF-katalogen (Hedmark Maskin A/S)

Stikkord

A akkumulator 214 akselbasis 58 akselkopling 136 aksialbelastning 103 aksiallager 107 albue 127 anaeroblim 96 ansatsnippel 128,229 anslagsvinkel 20 arbeidsbenk 16 arbeidsenheter 151,165 arbeidsrør 162 atmosfæretrykk 152 automasjon 150,151 automatisk drift 187 avskraper 225

B bar 153,169 basismål 49,53 belgakkumulator 214 belgsylinder 169 benkearbeid 16 berøringsfri signalgiver 192 bistabil 174 bladsøker 35 blyant 18 blåsemunnstykke 192 boringsbasis 58 brannfare 201 brannresistente hydraulikkvæsker 206 bunnhull 72 bunntapp 72 bøyefelt 131 D demontering av rullingslager 116 digitalskyvelære 39 direkte måleverktøy 30, 34 dobbelt kilereim 138 dobbelt overføring 144 dobbelt struping 182

dobbeltvirkende sylinder dreieretning 180,211 dybdemikrometer 44 dybdemåling 36 dybdeskyvelære 38

166

E effektventil 184 elektrisk koplingsskjema 195 elektrisk-pneumatisk sty­ ring 194 elektrisk styrt pneuma­ tikk 193 elektroniske måleverktøy 46 ELLER-funksjon 190 ELLER-kopling 190 endedemping 167 enkeltblåsemunnstykke 193 enkelt overføring 143 - med mellomhjul 144 enkeltvirkende aksialkulelager 107 enkeltvirkende sylinder 167, 224 enradig sporkulelager 105 enradig sylindrisk rulle­ lager 106 enradig vinkelkontaktlager 106 ett-trinns kompressor 155

F fasthetsklasse 84 fastnøkkel 85 festeskruer for rør 132 fingjenger 67, 69 fjærakkumulator 214 fjærskive 88 flerkileforbindelse 99 flytende tetning 226 flytestillling 217 flytretning 159 forgreningsrør 162 forsinket tilslag 186

forsterkerventil 192 fortrengningsvolum 211 fribor 74 funksjonsdiagram 191 G galvanisering 129 gjengebakker 74 gjengebor 71 gjengeinnsats 73 gjengelære 70 gjengemikrometer 42 gjengeprofiler 65 gjenger 63 gjengeskjæring 72 gjengesnitt 74 gjengesystemer 66 gjengetapp 72 gjengetapputtrekker 74 gjengeteip 128 gjennomgående hull 72 glidelager 100,101 gradvinkel 20 grensebryter 185 grensemål 54 grovgjenger 67, 69

H hamp 128 hastighetsberegning - reimoverføringer 141 - tannhjulsoverføring 143 hovedrør 162 hurtigkopling 164,229 hydraulikk 199 hydraulikkolje 206 hydraulisk jekk 203 hydraulisk låst sylinder 217 høyderisser 21 høyregjenger 66, 83 I indirekte måleverktøy 30, 49 innstikkskopling 164 innvendig måling 36

236

STIKKORD

K kald montering 114 kapillarlodding 129 kappelengde 131 kapslede lager 104 kileforbindelser 97 kilereimer 137 kjededrift 140 kjedeoverføring 140 kjørner 19 kjørnermerke 19 klaring 58 klaringspasning 54 klemringfittings 129 klokopling 164 kombinasjonsventil 178 kombinasjonsvinkel 20 kompressor 154 kompressoraggregat 154 kompressorrom 157 komprimere 154 konisk pinne 90 konisk rullelager 108 kontramutter 89 koplinger 163,183, 226 kraftoverføringer 135 kronemutter 90 krympeforbindelse 93 krympemonn 93 kulelager 102,103 kvadratiske gjenger 70,82

L lager 100 - med koniske hull 108 lagermaterialer 101 lagerskål 101 lamellkompressor 155 lamellmotor 173 lavtrykkspneumatikk 192 lengdemål 27 lillediameter 66,68 liming 95 limsikring 90 logiske funksjoner 188 luftbehandlingsenhet 158 luftfilter 158 lufttrykk 152 lysspaltemetoden 20 løsemidler 18 låseforbindelser 90 M mantel 122 maskindeler 80 maskinsko 134 maskinvater 134

megapascal 153 mellompasning 55 mellomtapp 72 membranakkumulator 214 membransylinder 168 merkebord 17 merkefarge 18 merking 80 meter 26 meterstokk 34 metriske fingjenger 67 metriske gjenger 66 metriske grovgjenger 67 mikrokator 51 mikrometer 41 mikrometerstikkmål 44 millimeter 27 millimeterskala 27 minusstilling 180 mobil hydraulikk 200 momentnøkkel 86 montering av tetningsringer 124 montering av rullingslager 114 montering i lagerhus 115 montering på aksel 115 monteringsmetoder 114 motorer 221 muffe 127 mutter 82 målebånd 34 målefeil 33 målenheter 26 måleteknikk 26 måleur 49 måleverktøy 30 N nedkjølingsmetoden 93 nedre avvik 56 nedre grensemål 54 nonieskala 21,36 normalstilling 176 normalt stengt ventil 176 normalt åpen ventil 176 normaltrykk 153 nøkkelvidde 86

O O-ring 125,225 OG-funksjon 188 OG-kopling 189 olje 160,201 oljefilter 202, 209 oljekjøler 207, 208 oljepumpe 202

oljevarmer 207, 208 oppbevaring av verktøy 16 opplagring 109 oppmerking 17 oppretting av maskiner 134 oppvarmingsmetoden 93 overgangsmuffe 127 overgangsnippel 128

P pakning 122 parallaksefri avlesing 38 parallellmetoden 20 parallellrisser 21 pasca] 169 Pascals lov 205 pasning 52, 54 pasningsgrupper 54 passbiter 48 passbitkombinasjon 48 passer 18 passkile 98 patentmutter 89 pinne 90 planskive 21,49 platemutter 89 plungersylinder 224 plussbevegelse 166 plusskammer 166 plusstilling 166, 180 pneumatikk 149 pneumatisk koplings­ skjema 194 pneumatiske motorer 172 poly-V-reim 139 port 174 presisjonshøyderisser 22 presisjonsskyvelære 38 presse 114 pressmonn 58 presspasning 55 psi 153 pumpekapasitet 213 pumpetrykk 211 pumpetyper 212 pustefilter 209

R radialbelastning 103 radiallager 105 reimoverføringer 137 retningsventil 174, 202, 216 returregulering 220 rissefot 21 rissenål 17 roterende bevegelse 172 rullelager 102,103

237

STIKKORD

rullingslager 100, 102 rundkile 99 rør 126,161, 226, 228 rørdeler 127,167 rørgjenger 69 rørklammer 132 rørkoplinger 228 rørstift 92 rørtyper 127 S selvtettende skive 226 sentrumsvinkel 20 sfærisk lager 106 sikkerhetsventil 176 sikringsblikk 89 sil 209 sjokkventil 218 skivekile 99 skrueforbindelser 82 skruekompressor 155 skruepumpe 213 skruer 83 skruesikringer 88 skruestikke 16 skrueuttrekker 74 skrutrekker 87 skyvelære 35 slangekopling 227 slanger 161, 226 snittringskopling 165,228 spennstift 92 spesialskive 89 spissgjenger 66, 82 spisstapp 72 sporaksel 99 sporring 92,225 sporstift 91 standardisert merking 227 stangpasser 18 stasjonær hydraulikk 200 stempelkompressor 155 stempelmotor 173 stempelpumpe 212 stempeltetning 225 stift 91 stigning 66,68 stjernetrekker 87 stordiameter 66, 68 strupe-/tilbakeslagsventil 178 strupeventil 177,202 styreenheter 151,173 støpte rørdeler 128 støydemping 183 stålmålelinjal 34 sugefilter 209 svarte rør 127

sylinder 165, 202, 224 sylinderberegninger 169 sylinderkraft 169 sylindermåler 50 sylindertetning 167 sylindrisk pinne 90 T T-rør 128 tandemsylinder 168 tangentkile 98 tank 202 tannhjulspumpe 212 tannreim 138 tanntall 143 teleskopmål 45 tetninger 225 tetningsring 122 - med gummimantel 123 - med støvleppe 123 - med stålmantel 123 tetningsutstyr 121 tette lager 104 tettemidler 128 tilbakeslagsventil 176,202, 218 tillatt avvik 56 tilløpsregulering 220 tiltrekking 84 toleranse 29,52 toleransebilde 53 toleransens beliggenhet 55 toleranseområde 54 tommer 28 tommeskala 28 toradig sporkulelager 105 trapesgjenger 70, 82 trinnnløs hastighetsregulering 139 trykk 205 trykkbegrensningsventil 176, 202,218 trykkfall 229 trykkfilter 209 trykkluftanlegg 157 trykkluftutstyr 161 trykkreduksjonsventil 159, 177, 219 trykkregulerende ventil 176, 218 trykktank 156 trådsikring 90 turbinmotor 172 turtall 222 tåkesmører 159

u U-blåsemunnstykke 192 UNC 68 UNF 68 unified fingjenger 69 unified grovgjenger 69 unifiedgjenger 68 union 128 unistabil 174 utblåsingsport 174 uttrekkerverktøy 74 utvendig måling 35 V varm montering 115 varmbøying 131 vei/tid-diagram 181 vektakkumulator 214 venstregjenger 66, 83 ventiler 215 vingepumpe 213 vinkelkontaktlager 105 vinkelskive 22 vinkler 20 vippeindikator 50 virkningsgrad 211 viskosistet 207 volumstrøm 213, 222 volumstrømregulerende ven­ til 177, 220 vrimoment 85,180 vrisylinder 169

0 øvre grensemål øvre avvik 56

54

Å åpent senter 217 åpent sporkulelager 2/2-retningsventil 3/2-retningsventil 5/2-retningsventil

105

175 175 175