Λύσεις — Κεφάλαιο 7: Συγκρότημα Εμβόλου – Κυλίνδρου (σελ. 149-151) – ΑΝΕΛΚΥΣΤΗΡΕΣ Γ΄ ΕΠΑΛ

Λύσεις — Κεφάλαιο 7: Συγκρότημα Εμβόλου - Κυλίνδρου

Λύσεις στις 12 ερωτήσεις του κεφαλαίου 7: τα εξαρτήματα και τα στεγανοποιητικά στοιχεία του συγκροτήματος εμβόλου - κυλίνδρου, τη θέση και τη λειτουργία της βαλβίδας ασφαλείας (υδραυλικής αρπάγης), τις περιπτώσεις χρήσης διαιρούμενων και τηλεσκοπικών εμβόλων, τα μέρη και τη λειτουργία του τηλεσκοπικού εμβόλου δύο βαθμίδων, τα κατασκευαστικά στοιχεία και τα κριτήρια επιλογής των ελαστικών σωλήνων, καθώς και τα κριτήρια επιλογής του κατάλληλου υδραυλικού λαδιού ανάλογα με τη θερμοκρασία περιβάλλοντος και τη συχνότητα χρήσης του ανελκυστήρα.

Εξάρτημα στην κεφαλή του κυλίνδρου

Ερώτηση: Στη κεφαλή του κυλίνδρου υπάρχει I. Η ξύστρα II. Η βάση του εμβόλου III. Η βάση του κυλίνδρου IV. Η αρπάγη ασφαλείας

Απάντηση:

• §7.2. «Η κεφαλή του κυλίνδρου που είναι προσαρμοσμένη κοχλιωτά στο πάνω μέρος του κυλίνδρου. Φέρει τα στεγανοποιητικά στοιχεία (τσιμούχες υψηλής πίεσης), την ξύστρα που εμποδίζει την είσοδο ξένων σωμάτων, το ORING και δύο δακτυλίδια οδήγησης για το έμβολο.»

Σύνοψη: Σωστή επιλογή: I. Η ξύστρα. Η κεφαλή του κυλίνδρου φέρει τα στεγανοποιητικά στοιχεία (τσιμούχες), την ξύστρα, το ORING και τα δακτυλίδια οδήγησης του εμβόλου. Η βάση του εμβόλου (ΙΙ) και η βάση του κυλίνδρου (ΙΙΙ) είναι ξεχωριστά εξαρτήματα στο κάτω μέρος του συγκροτήματος, ενώ η αρπάγη ασφαλείας (IV) που αναφέρεται εδώ (υδραυλική αρπάγη) προσαρμόζεται στην εισαγωγή λαδιού του κυλίνδρου, όχι στην κεφαλή του.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κεφαλή κυλίνδρου: τσιμούχες, ξύστρα, ORING, δακτυλίδια οδήγησης εμβόλου

Θέση βαλβίδας ασφαλείας

Ερώτηση: Η βαλβίδα ασφαλείας τοποθετείται I. Στο μέσον της διαδρομής του εμβόλου II. Στο επάνω μέρος του κυλίνδρου III. Στο κάτω μέρος του κυλίνδρου IV. Στο σημείο τροφοδοσίας με λάδι του κυλίνδρου

Απάντηση:

• §7.2. «Βαλβίδα ασφαλείας (υδραυλική αρπάγη)... Η βαλβίδα ασφαλείας είναι μια ασφαλιστική διάταξη, προσαρμοσμένη απευθείας στην εισαγωγή λαδιού του κυλίνδρου.»

Σύνοψη: Σωστή επιλογή: IV. Στο σημείο τροφοδοσίας με λάδι του κυλίνδρου. Η βαλβίδα ασφαλείας είναι προσαρμοσμένη απευθείας στην εισαγωγή (τροφοδοσία) λαδιού του κυλίνδρου, όχι στο μέσον της διαδρομής του εμβόλου (Ι) ούτε γενικά στο επάνω (ΙΙ) ή στο κάτω μέρος του κυλίνδρου (ΙΙΙ) χωρίς σχέση με το σημείο τροφοδοσίας.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Βαλβίδα ασφαλείας = υδραυλική αρπάγη, στην εισαγωγή λαδιού του κυλίνδρου

Δράση ενεργοποίησης της υδραυλικής αρπάγης

Ερώτηση: Σε περίπτωση ενεργοποίησης της υδραυλικής αρπάγης I. Σταματά η ροή του λαδιού από τη μονάδα ισχύος προς το συγκρότημα εμβόλου - κυλίνδρου. II. Σταματά η ροή του λαδιού από το συγκρότημα εμβόλου - κυλίνδρου προς τη μονάδα ισχύος. III. Φρενάρει ο θάλαμος πάνω στους οδηγούς. IV. Θέτει «εκτός» τη βαλβίδα αντεπιστροφής.

Απάντηση:

• §7.2. «Σε περίπτωση θραύσης του σωλήνα τροφοδοσίας ή σε οποιαδήποτε περίπτωση που η ταχύτητα καθόδου υπερβαίνει τα επιτρεπτά όρια, η βαλβίδα κλείνει, σταματώντας έτσι το θάλαμο. Η λειτουργία της βαλβίδας ασφαλείας βασίζεται στο νόμο του Bernoulli.»

Σύνοψη: Σωστή επιλογή: II. Σταματά η ροή του λαδιού από το συγκρότημα εμβόλου - κυλίνδρου προς τη μονάδα ισχύος. Η υδραυλική αρπάγη ενεργοποιείται όταν η ταχύτητα καθόδου (δηλαδή η εκροή λαδιού από τον κύλινδρο προς τη μονάδα ισχύος καθώς κατεβαίνει το έμβολο) υπερβεί τα επιτρεπτά όρια ή σπάσει ο σωλήνας τροφοδοσίας· η βαλβίδα κλείνει τη δίοδο και σταματά αυτή τη ροή προς τα έξω, ακινητοποιώντας τον θάλαμο· δεν αφορά τη ροή προς τα μέσα κατά την άνοδο (Ι), δεν φρενάρει μηχανικά στους οδηγούς (ΙΙΙ, αυτό είναι έργο της αρπάγης ασφαλείας των ανελκυστήρων τριβής) ούτε απενεργοποιεί τη βαλβίδα αντεπιστροφής (IV, που είναι διαφορετικό εξάρτημα, στο έμβολο α' βαθμίδας των τηλεσκοπικών εμβόλων).

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Υδραυλική αρπάγη: κλείνει σε υπερβολική ταχύτητα καθόδου, σταματά την εκροή λαδιού προς τη μονάδα ισχύος

Πότε χρησιμοποιούνται διαιρούμενα έμβολα

Ερώτηση: Τα διαιρούμενα έμβολα χρησιμοποιούνται όταν I. Η δυνατότητα γεώτρησης είναι μικρή II. Δεν υπάρχει καθόλου δυνατότητα γεώτρησης. III. Το μήκος του εμβόλου είναι μεγάλο. IV. Κανένα από τα παραπάνω.

Απάντηση:

• §7.3. «Σε περιπτώσεις που το μήκος του εμβόλου που θα χρησιμοποιηθεί ξεπερνά κάποια τιμή ή όταν είναι αδύνατη η αυτούσια τοποθέτησή του στο φρεάτιο, χρησιμοποιούμε τα διαιρούμενα έμβολα.» §7.4. «Αν πρέπει να χρησιμοποιήσουμε αυτό το είδος ανάρτησης (άμεση, 1:1) και δεν υπάρχει η δυνατότητα τέτοιας γεώτρησης, τότε χρησιμοποιούμε τηλεσκοπικά έμβολα.»

Σύνοψη: Σωστή επιλογή: III. Το μήκος του εμβόλου είναι μεγάλο. Τα διαιρούμενα έμβολα χρησιμοποιούνται όταν το μήκος του εμβόλου ξεπερνά κάποια τιμή ή είναι αδύνατη η αυτούσια τοποθέτησή του στο φρεάτιο. Η έλλειψη δυνατότητας γεώτρησης (Ι, ΙΙ) είναι το κριτήριο που οδηγεί στη χρήση τηλεσκοπικών εμβόλων (§7.4), όχι διαιρούμενων εμβόλων.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Διαιρούμενα έμβολα: μεγάλο μήκος εμβόλου / αδυναμία τοποθέτησης αυτούσιου στο φρεάτιο

Βαλβίδα στο κάτω μέρος του εμβόλου α' βαθμίδας

Ερώτηση: Στο κάτω μέρος του εμβόλου α' βαθμίδας υπάρχει I. Βαλβίδα ασφαλείας II. Βαλβίδα αντεπιστροφής. III. Βαλβίδα by-pass. IV. Βαλβίδα Blain.

Απάντηση:

• §7.4.2. «Αυτό επιτυγχάνεται με τη βοήθεια βαλβίδας αντεπιστροφής και οπών που βρίσκονται στο κάτω μέρος του εμβόλου της α' βαθμίδας.»

Σύνοψη: Σωστή επιλογή: II. Βαλβίδα αντεπιστροφής. Στο κάτω μέρος του εμβόλου α' βαθμίδας υπάρχουν η βαλβίδα αντεπιστροφής και οπές, μέσω των οποίων γίνεται η αρχική πλήρωση με λάδι· όταν αναπτυχθεί πίεση, η βαλβίδα αντεπιστροφής εμποδίζει την επιστροφή του λαδιού. Δεν πρόκειται για βαλβίδα ασφαλείας (Ι, που βρίσκεται στην εισαγωγή λαδιού του βασικού κυλίνδρου) ούτε αναφέρονται στο βιβλίο βαλβίδες by-pass (ΙΙΙ) ή «Blain» (IV).

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κάτω μέρος εμβόλου α' βαθμίδας: βαλβίδα αντεπιστροφής + οπές πλήρωσης

Ταχύτητα βαθμίδων στα τηλεσκοπικά έμβολα

Ερώτηση: Στα τηλεσκοπικά έμβολα I. Η ταχύτητα των εμβόλων είναι ισοταχής. II. Η ταχύτητα του εμβόλου α' βαθμίδας είναι μεγαλύτερη από τη ταχύτητα του εμβόλου β' βαθμίδας. III. Η ταχύτητα του εμβόλου α' βαθμίδας είναι μικρότερη από τη ταχύτητα του εμβόλου β' βαθμίδας. IV. Η ταχύτητα του εμβόλου εξαρτάται από το μήκος του.

Απάντηση:

• §7.4.2. «Επιδίωξη στα τηλεσκοπικά έμβολα είναι η συγχρονισμένη κίνηση των εμβόλων, που πρέπει να είναι περίπου ισοταχής. Αυτό επιτυγχάνεται με την επιλογή των κατάλληλων διαμέτρων κυλίνδρου και εμβόλου, καθώς και των διακένων μεταξύ τους.»

Σύνοψη: Σωστή επιλογή: I. Η ταχύτητα των εμβόλων είναι ισοταχής. Ο σχεδιασμός των τηλεσκοπικών εμβόλων επιδιώκει συγχρονισμένη, περίπου ισοταχή κίνηση όλων των βαθμίδων (μέσω κατάλληλων διαμέτρων και διακένων) — δεν υπάρχει σκόπιμη διαφοροποίηση ταχύτητας μεταξύ α' και β' βαθμίδας (ΙΙ, ΙΙΙ), ούτε εξάρτηση από το μήκος του εμβόλου (IV).

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Τηλεσκοπικά έμβολα: στόχος = συγχρονισμένη, περίπου ισοταχής κίνηση βαθμίδων

Κριτήρια επιλογής ελαστικών σωλήνων

Ερώτηση: Ελαστικούς σωλήνες επιλέγουμε ανάλογα με I. Την πίεση λειτουργίας II. Τις στρώσεις των χαλύβδινων πλεγμάτων τους. III. Το εξωτερικό υλικό. IV. Όλα τα παραπάνω.

Απάντηση:

• §7.5. «Οι ελαστικοί σωλήνες διακρίνονται ανάλογα με την πίεση λειτουργίας (υψηλή - χαμηλή), τις στρώσεις των χαλύβδινων πλεγμάτων (1,2,4) και από το εξωτερικό υλικό (ελαστικό, συνθετικό κ.λ.π.).»

Σύνοψη: Σωστή επιλογή: IV. Όλα τα παραπάνω. Η πίεση λειτουργίας (Ι), οι στρώσεις των χαλύβδινων πλεγμάτων (ΙΙ) και το εξωτερικό υλικό (ΙΙΙ) αναφέρονται όλα ρητά ως κριτήρια διάκρισης των ελαστικών σωλήνων.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Ελαστικοί σωλήνες: επιλογή βάσει πίεσης, στρώσεων πλεγμάτων, εξωτερικού υλικού

Λάδι για μεγάλη συχνότητα χρήσης

Ερώτηση: Όταν ένας υδραυλικός ανελκυστήρας χρησιμοποιείται σε κτίριο με μεγάλη συχνότητα χρήσης, τότε τα υδραυλικά λάδια πρέπει να έχουν I. Χαμηλό δείκτη ιξώδους. II. Υψηλό δείκτη ιξώδους. III. Μέσο δείκτη ιξώδους. IV. Κανένα από τα παραπάνω.

Απάντηση:

• §7.7. «Λάδια με υψηλό δείκτη ιξώδους χρησιμοποιούνται για υψηλές θερμοκρασίες περιβάλλοντος και συχνή χρήση του ανελκυστήρα.»

Σύνοψη: Σωστή επιλογή: II. Υψηλό δείκτη ιξώδους. Το βιβλίο αναφέρει ρητά ότι τα λάδια υψηλού δείκτη ιξώδους χρησιμοποιούνται σε συχνή χρήση του ανελκυστήρα (καθώς και σε υψηλές θερμοκρασίες περιβάλλοντος), ώστε να διατηρούν κατάλληλο ιξώδες υπό τη θερμότητα που αναπτύσσεται από τις συχνές διαδρομές.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Μεγάλη συχνότητα χρήσης / υψηλή θερμοκρασία → λάδι υψηλού δείκτη ιξώδους

Διαιρούμενα έμβολα — περιγραφή και εφαρμογή

Ερώτηση: Περιγράψτε τα διαιρούμενα έμβολα. Εξηγήστε σε ποιες περιπτώσεις εφαρμόζονται.

Απάντηση:

• §7.3. «Σε περιπτώσεις που το μήκος του εμβόλου που θα χρησιμοποιηθεί ξεπερνά κάποια τιμή ή όταν είναι αδύνατη η αυτούσια τοποθέτησή του στο φρεάτιο, χρησιμοποιούμε τα διαιρούμενα έμβολα... Αυτά αποτελούνται από δύο ή τρία τεμάχια τα οποία συναρμολογούνται μέσα στο φρεάτιο. Η ένωση των τεμαχίων του εμβόλου μεταξύ τους γίνεται κοχλιωτά με σπείρωμα (αρσενικό - θηλυκό)... Η ένωση των τεμαχίων του κυλίνδρου γίνεται με τη χρησιμοποίηση σιδερένιων φλαντζών παρεμβάλλοντας φλάντζα από περμανίτη.»

Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα διαιρούμενα έμβολα αποτελούνται από δύο ή τρία τεμάχια, τα οποία συναρμολογούνται μέσα στο φρεάτιο αντί να τοποθετηθεί το έμβολο αυτούσιο σε ένα κομμάτι. Η ένωση των τεμαχίων του εμβόλου γίνεται κοχλιωτά, με σπείρωμα αρσενικό - θηλυκό, και στις τελευταίες 5 σπείρες τοποθετείται ειδική κόλλα, ενώ η ένωση των τεμαχίων του κυλίνδρου γίνεται με σιδερένιες φλάντζες, με παρεμβολή φλάντζας από περμανίτη. Λόγω της ιδιαιτερότητας στην τοποθέτησή τους, χρησιμοποιούνται ειδική συσκευασία μεταφοράς (προστασία από κρούσεις/οξειδώσεις) και ειδικά εξαρτήματα ανάρτησης κατά τη συναρμολόγηση στο φρεάτιο, ενώ απαιτείται μεγάλη προσοχή στο βίδωμα και τη λείανση των σημείων ένωσης, ώστε να προκύψει μια ενιαία και απόλυτα λεία επιφάνεια, χωρίς προεξοχές. Εφαρμόζονται σε περιπτώσεις όπου το μήκος του εμβόλου που θα χρησιμοποιηθεί ξεπερνά κάποια τιμή, ή όταν είναι αδύνατη η αυτούσια (ενιαία) τοποθέτησή του μέσα στο φρεάτιο, π.χ. λόγω περιορισμένου χώρου πρόσβασης ή μεγάλου ύψους διαδρομής.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Διαιρούμενα έμβολα: 2-3 τεμάχια, κοχλιωτή ένωση εμβόλου / φλάντζες+περμανίτη στον κύλινδρο — για μεγάλο μήκος ή αδύνατη ενιαία τοποθέτηση

Στεγανοποιητικά στοιχεία εμβόλου - κυλίνδρου

Ερώτηση: Ποια είναι τα στεγανοποιητικά στοιχεία του συγκροτήματος εμβόλου - κυλίνδρου.

Απάντηση:

• §7.2. «Η κεφαλή του κυλίνδρου... Φέρει τα στεγανοποιητικά στοιχεία (τσιμούχες υψηλής πίεσης), την ξύστρα που εμποδίζει την είσοδο ξένων σωμάτων, το ORING και δύο δακτυλίδια οδήγησης για το έμβολο.»

Σύνοψη: Τα στεγανοποιητικά στοιχεία του συγκροτήματος εμβόλου - κυλίνδρου, τοποθετημένα στην κεφαλή του κυλίνδρου, είναι: οι τσιμούχες υψηλής πίεσης, η ξύστρα (που εμποδίζει την είσοδο ξένων σωμάτων στο εσωτερικό του κυλίνδρου), το ORING και τα δύο δακτυλίδια οδήγησης (ολίσθησης) του εμβόλου.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Στεγανοποιητικά: τσιμούχες υψηλής πίεσης, ξύστρα, ORING, δακτυλίδια οδήγησης εμβόλου

Κατασκευαστικά στοιχεία ελαστικών σωλήνων

Ερώτηση: Κατασκευαστικά στοιχεία των ελαστικών σωλήνων, που χρησιμοποιούνται στους υδραυλικούς ανελκυστήρες.

Απάντηση:

• §7.5. «Αποτελούνται από τρία μέρη: 1. Στο εσωτερικό τους μέρος αποτελούνται από ένα στεγανό ελαστικό σωλήνα με κατάλληλη χημική σύνθεση για χημικά υγρά, υδραυλικά λάδια κ.λ.π. 2. Πάνω στον ελαστικό στεγανό σωλήνα υπάρχουν πλέγματα (ατσάλινα ή συνθετικά) για να τον προστατεύουν. 3. Όλο το σύστημα προστατεύεται από μηχανικές καταπονήσεις και χημικές αλλοιώσεις με μεταλλικό, πλαστικό ή από συνθετικό καουτσούκ περίβλημα.»

Σύνοψη: Οι ελαστικοί σωλήνες που χρησιμοποιούνται στους υδραυλικούς ανελκυστήρες αποτελούνται από τρία κατασκευαστικά μέρη: (1) στο εσωτερικό τους, έναν στεγανό ελαστικό σωλήνα με κατάλληλη χημική σύνθεση ώστε να αντέχει σε χημικά υγρά και υδραυλικά λάδια· (2) πάνω σε αυτόν, πλέγματα (ατσάλινα ή συνθετικά) που τον ενισχύουν και τον προστατεύουν· και (3) ένα εξωτερικό περίβλημα (μεταλλικό, πλαστικό ή από συνθετικό καουτσούκ) που προστατεύει όλο το σύστημα από μηχανικές καταπονήσεις και χημικές αλλοιώσεις. Στα άκρα τους φέρουν επιπλέον ρακόρ προσαρμογής, για τη σύνδεσή τους με τη μονάδα ισχύος και το συγκρότημα εμβόλου - κυλίνδρου.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Ελαστικός σωλήνας: (1) εσωτερικός στεγανός σωλήνας (2) πλέγματα ενίσχυσης (3) εξωτερικό προστατευτικό περίβλημα

Λειτουργία τηλεσκοπικού εμβόλου δύο βαθμίδων

Ερώτηση: Πως λειτουργεί το τηλεσκοπικό έμβολο δύο βαθμίδων.

Απάντηση:

• §7.4.2. «Αρχικά, με τη βοήθεια της μούφας εισαγωγής λαδιού του βασικού κυλίνδρου... γίνεται η πλήρωση του συγκροτήματος με λάδι. Αυτό επιτυγχάνεται με τη βοήθεια βαλβίδας αντεπιστροφής και οπών... Όταν ολοκληρωθεί αυτή η διαδικασία και αναπτυχθεί πίεση, η βαλβίδα αντεπιστροφής απαγορεύει την είσοδο λαδιού και ταυτόχρονα αρχίζει η ανοδική πορεία του εμβόλου της α' βαθμίδας. Καθώς μειώνεται ο διαθέσιμος χώρος... εξαναγκάζεται και το έμβολο β' βαθμίδας να κινηθεί προς τα πάνω. Επιδίωξη... είναι η συγχρονισμένη κίνηση των εμβόλων, που πρέπει να είναι περίπου ισοταχής.»

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η πλήρωση του τηλεσκοπικού εμβόλου δύο βαθμίδων με λάδι γίνεται αρχικά μέσω της μούφας εισαγωγής λαδιού, στο κάτω μέρος του βασικού (εξωτερικού) κυλίνδρου, με τη βοήθεια μιας βαλβίδας αντεπιστροφής και οπών που βρίσκονται στο κάτω μέρος του εμβόλου της α' βαθμίδας. Μόλις ολοκληρωθεί η πλήρωση και αναπτυχθεί πίεση λαδιού, η βαλβίδα αντεπιστροφής κλείνει και εμποδίζει την επιστροφή/είσοδο λαδιού προς τα πίσω, οπότε αρχίζει η ανοδική πορεία του εμβόλου της α' βαθμίδας μέσα στον βασικό κύλινδρο. Καθώς το έμβολο α' βαθμίδας ανεβαίνει, ο διαθέσιμος χώρος στο εσωτερικό του μειώνεται, με αποτέλεσμα να εξαναγκάζεται και το έμβολο β' βαθμίδας —που κινείται μέσα στο έμβολο α' βαθμίδας— να κινηθεί κι αυτό προς τα πάνω. Επιδίωξη της κατασκευής είναι η συγχρονισμένη, περίπου ισοταχής κίνηση όλων των βαθμίδων, που επιτυγχάνεται με την κατάλληλη επιλογή διαμέτρων κυλίνδρου/εμβόλου και των διακένων μεταξύ τους.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Τηλεσκοπικό δίβαθμο έμβολο: πλήρωση από κάτω → βαλβίδα αντεπιστροφής κλείνει → α' βαθμίδα ανεβαίνει → σπρώχνει τη β' βαθμίδα, στόχος περίπου ισοταχής κίνηση