Badania układu odzysku energii w hydraulicznym układzie napędu i sterowania ruchem wysięgnika koparki

• Autorzy: Sobczyk A.

Warianty tytułu

EN

Research on energy saving in boom excavator hydraulic system

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawione zostały wyniki badań zaprojektowanego układu napędu i sterowania hydraulicznego maszyny roboczej, w tym przypadku koparki, powalającego na odzysk energii podczas wykonywania pracy, gromadzenie jej w akumulatorze a następnie wykorzystywanie ponownie w kolejnych cyklach pracy. Znamiennym w tym przypadku jest to. Ze zastosowany silnik hydrostatyczny pełnią rolę transformatora energii hydraulicznej pozwala na rekuperację energii przy rożnych poziomach ciśnienia dla energii odzyskiwanej jak i oddawanej z powrotem do układu napędowego. Dzięki temu układ odzysku pozwala na obniżenie kosztów eksploatacji a jednocześnie dzięki odpowiednim algorytmom zarządzania jej przepływem, wyrównuje obciążenie pierwotnego źródła energii, co w przypadku stosowania silników spalinowych oznacza nie tylko oszczędność w ich eksploatacji ale także istotny wpływ na zmniejszenie emisji szkodliwych składników spalania. Uzyskane podczas badań układu rekuperacji wyniki dają podstawę do prowadzenia dalszych prac w zakresie poprawy sprawności maszyn budowlanych i transportowych z napędem hydraulicznym, poprzez wykorzystanie zarówno energii potencjalnej jak i kinetycznej w zależności od ich struktury i charakterystycznego cyklu pracy.

EN

The subject presented in the paper manuscript are selected research results from theoretical and experimental works done in field of energy recuperation in heavy duty machines and transportation vehicles as excavators, loaders, trucks, etc. The main goal of analyses and laboratory experiments of the article is to show possibility of hydraulic energy recuperation in hydraulic driven earth-moving machinery as excavator. For study the boom mechanism was took into consideration, as the most suitable for energy recuperation, due to significant moving mass of the equipment (boom, stick and bucket), as well as, stroke volume of hydraulic fluid in boom cylinder, which can be stored under the pressure in hydraulic accumulator or transfer directly to another subsystem of the machine. Obtained result allows to conclude that it is possible to reduce energy consumption in construction and/or transportation machines by the use of energy recuperation, based on potential and also kinetic energy generated during machine’s operation, due to its structure and characteristic of working cycle.

Słowa kluczowe

PL

układ napędu; sterowanie hydrauliczne; maszyna robocza; koparka; rekuperacja energii

EN

energy recuperation; hydraulic system; heavy duty machine

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Logistyka
• Rocznik: 2014
• Tom: nr 6
• Strony: 9794--9801
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab., pełny tekst na CD3

Twórcy

autor

Sobczyk A.

• Politechnika Krakowska, Wydział Mechaniczny, Instytut Konstrukcji Maszyn, Zakład Napędów Hydraulicznych i Transportu Bliskiego, 31-869 Kraków, al. Jana Pawła II 37

Bibliografia

• 1. Kucybała P., Akumulator hydropneumatyczny jako wtórne źródło energii w przekładni hydrostatycznej (Hydro-pneumatic accumulator as a secondary source of energy in hydrostatic transmission) in Polish, Ph.D. dissertation, Politechnika Krakowska, Kraków 2011.
• 2. Michalowski S., Sobczyk A., Dynamic Effects in Mobile Manipulators with Hydraulic Systems, Proceedings of the 1st International Conference on Computational Method in Fluid Power Technology, Melbourne, Australia, ISBN: 0-9578574-1-1, Fluid Power Net & Pty Ltd, ed. J. S. Stecki, 2003, pp. 349-357, November 2003.
• 3. Rahmfeld, R. and Ivantysynova, M. 2003. Energy Saving Hydraulic Displacement Controlled Linear Actuators in Industry Applications and Mobile Machine Systems. The Fourth International Symposium on Linear Drives for Industry Applications (LDIA03), Birmingham, UK.
• 4. Buczak G., Sobczyk A., Hydraulic-Mechanical Energy Saving System in Cranes and Transportation Equipment, Proceedings of the 4th FPNI - PhD Symposium, Sarasota, Florida, USA, June 13–17, 2006, ISBN: 1-4243-0500-4, 2006, volume 2, pp. 641-648, June 2006.
• 5. Kucybała P. Hydro-pneumatic accumulator study with the use of thermodynamic model simulation. Key Engineering Materials, 2013 - Trans Tech Publ.
• 6. Sobczyk A., Improvement of hydraulic system efficiency by means of energy recuperation,Wyd. PolitechnikiKrakowskiej, Kraków 2011.
• 7. Conrad F., Pobędza J., Sobczyk A., IT-Tools Concept for Simulation and Design of Water Hydraulic Mechatronic Test Facilities for Motion Control and Operation in Environmentally Sensitive Application Areas, Paper No. IMECE2004-62411, pp. 277-285; doi:10.1115/IMECE2004-62411.
• 8. Guzowski A., Sobczyk A., Koncepcja hydrostatycznego układu jazdy typu"skid-steer" terenowego pojazdu specjalnego przeznaczenia, IM Inżynieria Maszyn, 2012.
• 9. Kucybała P., Pobędza J., Sobczyk A., Określenie sprawności hydraulicznego układu odzysku energii w mechanizmie jazdy(Evaluation of energysaving system efficiency in hydrostatic driving mechanism), in Polish, mat. konf. Problemy Rozwoju Maszyn Roboczych, Zakopane 2006.
• 10. Kucybała P., Soczyk A., Wózek widłowy z hybrydowym układem napędu i odzysku energii, Hydraulika i Pneumatyka, 2012