المواضيع:
- صمام فحص محمل بنابض
- صمام تخفيف محمّل بنابض يعمل بشكل مباشر
- حساب صمام الضغط الزائد المطلوب لضغط الزنبرك
- صمام تخفيف الضغط غير المباشر
- صمام تخفيض
- صمام التسلسل
صمام فحص محمل بنابض:
يحمي صمام تخفيف الضغط الدائرة الهيدروليكية من الضغط الزائد. يُسمى صمام تخفيف الضغط أيضًا بصمام تحديد الضغط أو صمام الأمان. بدون هذا الصمام، يمكن أن يرتفع الضغط في النظام بشكل كبير جدًا، مما يتسبب في تسرب الأختام أو فشل المكونات.
أبسط تجسيد هو صمام عدم الرجوع المحمل بنابض، والذي يظهر في الشكل التالي. يتم استخدام مضخة الزيت مع الفلتر ونظام الحماية لمحرك الاحتراق كمثال. يتم تشغيل مضخة الزيت بواسطة العمود المرفقي. بمجرد أن يتغلب ضغط الزيت على ضغط الزنبرك على كرة صمام الفحص، يتم إنشاء فتحة ويتدفق الزيت مرة أخرى إلى الخزان. يوجد هذا النوع من حماية الضغط في أنظمة التشحيم حيث لا يتجاوز الحد الأقصى لضغط الزيت حوالي 5 بار.
بالإضافة إلى صمام عدم الرجوع المحمل بنابض، غالبًا ما نواجه أيضًا صمامات تخفيف الضغط المباشرة وغير المباشرة في المكونات الهيدروليكية.
صمام تنفيس ذو تأثير مباشر ومحمَّل بنابض:
إن صمام عدم الرجوع ذو التمثيل المباشر يشبه إلى حد كبير صمام عدم الرجوع المحمل بنابض أعلاه. ومع ذلك، فإن الاختلافات والمزايا لصمام تخفيف الضغط ذو الفعل المباشر هي:
- بناء بسيط ورخيص نسبيا.
- الاستجابة السريعة لارتفاع الضغط والتقلبات في النظام؛
- صمامات المقعد مانعة للتسرب.
تُظهر الصورتان أدناه المخططات مع صمام رجوع محمل بنابض مع الرمز (يسار) ورسم للمكون (يمين).
يتم إغلاق صمام تخفيف الضغط بزنبرك بشكل قياسي؛ لا يوجد مرور السائل ممكن. في الرسم البياني نرى الزنبرك مع وجود سهم بداخله: وهذا يعني أن الزنبرك قابل للتعديل يدويًا. في الصورة على اليمين نرى المسمار الذي يمكن شد الزنبرك به. كلما زاد ربط المسمار، زاد ضغط الفتح.
عندما يصل ضغط السائل إلى الضغط المحدد، فإنه يدفع المكبس المخروطي إلى الداخل ضد قوة الزنبرك. يتم إنشاء فتحة يمكن من خلالها أن يتدفق السائل مباشرة إلى العودة. لا يزيد الضغط على جانب المضخة (الخط الأحمر).
عيب صمام تخفيف الضغط ذو الفعل المباشر هو وجود تسرب داخلي دائمًا.
حساب صمام تخفيف الضغط لقوة الزنبرك المطلوبة:
يوفر الحساب التالي نظرة ثاقبة حول مقدار قوة الزنبرك المطلوبة لإبقاء الصمام مغلقًا عند ضغط معين. نستخدم البيانات التالية:
- الضغط المراد ضبطه (ع) = 10 بار (يساوي 1.000.000 باسكال)؛
- مرور الصمام = 25 ملم.
القوة التي يجب أن ينقلها الزنبرك عالية جدًا. عند الضغط العالي، يلزم إنشاء زنبرك ثقيل.
البديل هو صمام تخفيف الضغط غير المباشر أو صمام تخفيف الضغط الذي يعمل بشكل تجريبي.
صمام تخفيف الضغط غير المباشر:
توضح الفقرة السابقة أن قوة الزنبرك لصمام تخفيف الضغط المباشر يجب أن لا تقل عن 491 نيوتن لإبقاء الصمام مغلقا عند ضغط 10 بار.
وهذا يجعل صمام تخفيف الضغط المباشر غير مناسب للأنظمة الهيدروليكية التي تعمل بضغوط أعلى (> 100 بار) وتدفق كبير الحجم. لتجنب إنشاءات النوابض الثقيلة، تستخدم الأنظمة ذات ضغوط التشغيل العالية صمام تخفيف الضغط غير المباشر. في صمام تخفيف الضغط غير المباشر، يوجد ضغط سائل على جانبي الصمام الرئيسي، بحيث يمكن جعل الزنبرك أصغر. الصور الثلاث أدناه توضح المبدأ التخطيطي لهذا النوع من صمامات التحكم في الضغط. يحتوي صمام تخفيف الضغط غير المباشر على صمامين، كل منهما مغلق في وضع الراحة بزنبرك خاص به:
- صمام الطيار؛
- الصمام الرئيسي.
يتم توصيل ضغط النظام من المضخة المائية مباشرة إلى الجزء السفلي من صمام التحكم في الضغط ويصل إلى الصمام الطيار (1) عبر تقييد في خط الإمداد والصمام الرئيسي (2). طالما أن ضغط النظام لا يتجاوز الضغط المحدد بالصمام الدليلي، يظل كلا الصمامين مغلقين (الصورة أ). عندما يرتفع الضغط عاليًا جدًا، على سبيل المثال عندما تصل الأسطوانة إلى نهايتها النهائية، يدفع ضغط السائل صمام التحكم (1) إلى الداخل مقابل ضغط الزنبرك (الصورة ب). يتدفق الزيت الآن عبر الخانق وصمام التحكم المفتوح، عبر قناة العودة إلى الخزان.
يؤدي الاختناق إلى اختلاف الضغط عبر الصمام الرئيسي حتى من التدفق المنخفض الحجم. يؤدي اختلاف الضغط هذا إلى فتح الصمام الرئيسي مقابل قوة الزنبرك (الصورة C). بهذه الطريقة، يمكن تفريغ مخرج المضخة بالكامل إلى الخزان عبر الصمام الرئيسي.
صمام تخفيض:
تتمثل مهمة صمام التخفيض في تقليل الضغط في النظام الهيدروليكي أو في جزء منه فقط إلى القيمة المطلوبة والحفاظ عليه ثابتًا.
ويوضح الرسم البياني التالي رمز صمام تخفيض الضغط في خط الضغط بين صمام التحكم والأسطوانة. الرمز يشبه إلى حد ما رمز صمام تخفيف الضغط.
يسمح صمام التخفيض بمرور ضغط السائل طالما أن الضغط لا يصل إلى القيمة المحددة. وبالتالي يمكن التحكم في الاسطوانة دون أي مشاكل.
عند الوصول إلى الضغط المحدد، يقوم صمام تخفيض الضغط بإيقاف الإمداد ويحافظ في البداية على ثبات الضغط. إذا زاد الضغط على جانب الأسطوانة بشكل أكبر، يقوم الصمام بتقليل (تقليل) هذا الضغط عن طريق تفريغه إلى الخلف.
توضح الرسوم البيانية الثلاثة أدناه التشغيل الأساسي لصمام التخفيض في ثلاث حالات. للراحة، يتم عرض جزء فقط من المخطط: تم حذف المضخة المائية، وصمام تخفيف الضغط، وما إلى ذلك بسبب الحجم. تم أيضًا تقصير قضيب المكبس في الشكل B وC نظرًا لحجم الصورة.
- أ. صمام تخفيض الضغط في حالة راحة. يتدفق السائل من المضخة الهيدروليكية بلا هوادة إلى الوصلة A للأسطوانة؛
- ب. وصل المكبس الموجود في الأسطوانة إلى نقطة التوقف النهائية. يزداد الضغط في خط الإمداد. يقوم مكبس التحكم الموجود في صمام التخفيض بإيقاف الإمداد من صمام التحكم إلى الأسطوانة. يبقى الضغط في الاسطوانة ثابتا (أصفر)؛
- ج. مع زيادة الحمل على نهاية قضيب المكبس، فإنه سيؤثر على ضغط السائل في الاسطوانة. يتحرك مكبس التحكم للأعلى بشكل أكبر بسبب زيادة الضغط في الأسفل. يؤدي هذا إلى فتح قناة العودة ويسمح للسائل بالتدفق من الاسطوانة إلى الخزان.
بعد انخفاض ضغط السائل، تتم العملية بشكل عكسي: مع انخفاض الضغط، يغلق المكبس قناة العودة ويحافظ على الضغط ثابتًا، وبعد ذلك يتحرك المكبس إلى الأسفل وتحدث زيادة أخرى في الضغط. يمكن ضبط الضغط الذي يجب أن يعمل به صمام التخفيض يدويًا عن طريق تدوير المسمار للداخل أو للخارج.
صمام التسلسل:
باستخدام صمام التسلسل، على سبيل المثال، يمكن التحكم في أسطوانتين بالتسلسل الذي ترغب فيه الشركة المصنعة. لا يمكن التحكم في ترتيب التقديم أثناء التشغيل؛ سوف تتحرك الأسطوانة المحملة الأخف أولاً.
في الصورة أدناه، سيتم إخراج الاسطوانة اليسرى أولا. وبمجرد وصوله إلى محطته النهائية، يزداد الضغط في خط الإمداد الأحمر. يفتح صمام التسلسل عند ضغط معين محدد مسبقًا. بمجرد التغلب على قوة الزنبرك في صمام التسلسل، يتدفق السائل إلى الأسطوانة اليمنى، وبعد ذلك سيتم تحريكه. صمام التسلسل هو في الأساس صمام تخفيف الضغط مع صمام فحص مدمج. يتم فتح صمام الفحص عندما يقوم صمام التحكم بتحويل الإمداد إلى الوصلة B للأسطوانة والعودة إلى A.
الصفحة ذات الصلة:
