You dont have javascript enabled! Please enable it!

القيود وصمامات التحكم في التدفق

المواضيع:

  • مقدمة
  • خنق
  • محبس منظم للتيار

مقدمة:
في التركيبات الهيدروليكية، قد يكون من المهم أن تكون قادرًا على التحكم في سرعة حركة الأسطوانات الهيدروليكية أو المضخة المائية. لهذا الغرض، يمكن استخدام مضخة مائية ذات حجم شوط قابل للتعديل. ومع ذلك، فهذا أمر معقد للغاية ومكلف. هناك طريقة بسيطة وغير مكلفة لتحقيق هذا التحكم وهي استخدام الخانق وصمامات التحكم في التدفق. من خلال إجراء انقباض في أنبوب الإمداد أو التفريغ للأسطوانة أو المحرك، يتم تقليل تدفق الحجم. وبالتالي يتم ضغط الأنبوب، مما يسمح للسائل بالتدفق من خلاله بتدفق حجمي منخفض.

خانق:
مع التحكم في دواسة الوقود نقوم بإنشاء تضييق في الأنبوب. ويمكن تشبيه ذلك بالصنبور الذي يمكن أن يتدفق به الماء؛ كلما قمت بفتح الصنبور أو إغلاقه، كلما زاد أو انخفض إنتاج الماء.

في الرسم البياني التالي، يقع القيد في خط الإمداد بين صمام التحكم والأسطوانة. يشير السهم الموجود في دواسة الوقود إلى أنها متغيرة: يمكن ضبط دواسة الوقود يدويًا.

يسود الضغط الذي تحصل عليه المضخة المائية في خط الاختناق. هذا هو الحد الأقصى لضغط النظام. بعد الاختناق هناك ضغط أقل بكثير. تُفقد طاقة الضغط في الاختناق وتتحول إلى حرارة. يتم تفريغ تدفق الحجم الذي يمنع الاختناق إلى العودة من خلال صمام تخفيف الضغط. يؤدي الاختناق إلى تقليل تدفق الحجم في كل من شوط المكبس الصادر والوارد. وهذا ليس مرغوبا دائما. المزيد عن ذلك لاحقا.

للحصول على نظرة ثاقبة لضغوط النظام، فيما يلي مثال على اختلافات الضغط التي يمكن أن يسببها الاختناق:

  • خرج المضخة = 10 لتر/دقيقة؛
  • تم ضبط الاختناق على 8 لتر/دقيقة؛
  • تدفق الحجم الذي يتم تفريغه من خلال صمام تخفيف الضغط = 2 لتر/دقيقة.
الرسم الهيدروليكي مع الاختناق

يمكن تزويد الأسطوانة الهيدروليكية بتدفق حجمي ينظم الخانق بثلاث طرق رئيسية. توضح الصورة أدناه صمام تحكم يعمل كهرومغناطيسيًا وثلاث أسطوانات. كل أسطوانة لديها تحكم مختلف في دواسة الوقود:

  1. تحتوي هذه الأسطوانة على اختناق متغير على خط الإمداد. يتم اختناق تدفق السوائل أثناء الحركات الداخلية والخارجية. تحدث الحركات الواردة والصادرة لقضيب المكبس بنفس السرعة؛
  2. يضمن الاختناق بصمام فحص محمّل بنابض إبطاء الحركة الخارجية للمكبس. ومع ذلك، أثناء الحركة الداخلية، يدفع تدفق السائل صمام عدم الرجوع إلى الفتح، مما يسمح للسائل بالتدفق مرة أخرى إلى العودة من خلال صمام الاختناق والفحص. وبالتالي فإن السكتة الدماغية الخارجية أبطأ من السكتة الدماغية الداخلية؛
  3. من خلال صمام الاختناق والفحص الموجود على أنابيب الإمداد والتفريغ، يمكن تعديل سرعة المكبس بدقة أكبر: عندما يتحرك المكبس، يحدد الاختناق فعليًا تدفق السائل إلى الأسطوانة. على الجانب الآخر، يمكن للسائل أن يتدفق عائداً إلى الخزان دون أن يواجه أي مقاومة.
نظام هيدروليكي بثلاث طرق اختناق مختلفة

محبس منظم للتيار:
تُستخدم صمامات التحكم في التدفق في الأنظمة الهيدروليكية حيث يجب أن تظل سرعة حركة الأسطوانات أو المحركات الهيدروليكية ثابتة على الرغم من الحمل المتغير. في الرسم البياني التالي نرى، من بين أشياء أخرى، صمام التحكم في التدفق المتسلسل ومقياسي الضغط. 

يعتمد الضغط الذي يمكن قراءته من p1 على صمام تخفيف الضغط، الذي يعيد جزءًا من خرج المضخة المائية إلى العودة. يتم تحديد الضغط p2 من خلال الحمل على المكبس: عندما يتعرض لمزيد من القوة المضادة أثناء الشوط الخارجي، يزداد الضغط p2.

صمام التحكم في التدفق قابل للتعديل ويسمح لتدفق الحجم إلى الأسطوانة بالبقاء ثابتًا بغض النظر عن الضغوط p1 وp2.

تشغيل صمام التحكم في التدفق هو كما يلي: يتم قياس انخفاض الضغط (Δp) من خلال التقييد في صمام التحكم في التدفق باستمرار. بمجرد حدوث تغيير في الضغط، يقوم صمام التحكم في التدفق بضبط حجم الاختناق. ويضمن صمام التحكم في الضغط بقاء انخفاض الضغط عبر القيد، وبالتالي تدفق السائل، ثابتًا في جميع الأوقات.

النظام الهيدروليكي مع صمام التحكم في التدفق