Предмети:
- Възвратен клапан с пружина
- Директно действащ, пружинен предпазен клапан
- Изчислете необходимия клапан за свръхналягане на пружината
- Индиректен предпазен клапан
- Редуцир вентил
- Клапан за последователност
Възвратен клапан с пружинно натоварване:
Предпазен клапан предпазва хидравличната верига от прекомерно налягане. Предпазният клапан се нарича още клапан за ограничаване на налягането или предпазен клапан. Без този клапан налягането в системата може да се покачи твърде високо, което да доведе до изтичане на уплътнения или повреда на компоненти.
Най-простото изпълнение е пружинният възвратен клапан, който е показан на следващата фигура. Като пример е използвана маслената помпа с филтър и защитна система на двигател с вътрешно горене. Маслената помпа се задвижва от коляновия вал. След като налягането на маслото преодолее налягането на пружината върху топката на възвратния клапан, се създава отвор и маслото се връща обратно в резервоара. Този тип защита под налягане се намира в системи за смазване, където максималното налягане на маслото не може да надвишава приблизително 5 бара.
В допълнение към пружинния възвратен клапан, често срещаме директни и индиректни предпазни клапани в хидравликата.
Директно действащ, пружинен предпазен клапан:
Възвратният клапан с директно действие е много подобен на пружинния възвратен клапан по-горе. Разликите и предимствата на предпазния клапан с директно действие обаче са:
- сравнително проста и евтина конструкция;
- бърза реакция на скокове на налягането и колебания в системата;
- седалковите клапани се уплътняват без течове.
Двете изображения по-долу показват схемите с възвратен клапан с пружина със символа (вляво) и чертеж на компонента (вдясно).
Предпазният клапан стандартно е затворен с пружина; не е възможно преминаване на течност. На диаграмата виждаме пружината със стрелка в нея: това означава, че пружината се регулира ръчно. На изображението вдясно виждаме винта, с който може да се опъне пружината. Колкото по-навътре се завинтва винтът, толкова по-голямо става налягането при отваряне.
Когато налягането на течността достигне зададеното налягане, то избутва коничното бутало навътре срещу силата на пружината. Създава се отвор, през който течността може да тече директно към връщането. Налягането от страната на помпата (червената линия) не се увеличава повече.
Недостатъкът на предпазния клапан с директно действие е, че винаги има вътрешен теч.
Изчислете необходимата сила на пружината предпазен клапан:
Следващото изчисление дава представа колко сила на пружината е необходима, за да се поддържа вентилът затворен при определено налягане. Използваме следните данни:
- налягане, което трябва да се регулира (p) = 10 bar (равно на 1.000.000 XNUMX XNUMX Pa);
- вентилен проход = 25 mm.
Силата, която пружината трябва да достави, е доста висока. При по-високо налягане е необходима тежка пружинна конструкция.
Алтернатива е индиректен предпазен клапан или пилотно управляван предпазен клапан.
Вентил за индиректно освобождаване на налягането:
Предишният параграф показва, че силата на пружината за вентил за директно освобождаване на налягането трябва да бъде не по-малка от 491 N, за да поддържа вентила затворен при налягане от 10 бара.
Това прави вентила за директно освобождаване на налягането неподходящ за хидравлични системи, които работят с по-високо налягане (>100 бара) и голям обемен поток. За да се избегнат тежки пружинни конструкции, системите с високо работно налягане използват индиректен предпазен клапан. В индиректния предпазен клапан има налягане на течността от двете страни на главния клапан, така че пружината може да бъде направена по-малка. Трите изображения по-долу показват схематичния принцип на този тип клапан за регулиране на налягането. Индиректният предпазен клапан съдържа два клапана, всеки от които е затворен в покой със собствена пружина:
- пилотен клапан;
- главен клапан.
Налягането в системата от хидропомпата е свързано директно към дъното на клапана за регулиране на налягането и достига пилотния вентил (1) чрез ограничение в захранващия тръбопровод и главния вентил (2). Докато налягането в системата не надвишава налягането, зададено с пилотния вентил, и двата клапана остават затворени (изображение A). Когато налягането се покачи твърде високо, например когато цилиндърът достигне крайния си ограничител, налягането на флуида избутва контролния клапан (1) навътре срещу налягането на пружината (изображение B). Сега маслото тече през дросела и отворения контролен клапан, през връщащия канал към резервоара.
Дроселирането причинява разлика в налягането през главния клапан дори при нисък обемен поток. Тази разлика в налягането кара главния клапан да се отвори срещу силата на пружината (изображение C). По този начин цялата мощност на помпата може да бъде изхвърлена в резервоара през главния вентил.
Редуцир вентил:
Задачата на редуцир вентила е да намали налягането в хидравличната система или само в част от системата до желана стойност и да я поддържа постоянно.
Следващата диаграма показва символа на редуцир вентила в тръбопровода за налягане между управляващия вентил и цилиндъра. Символът е донякъде подобен на този на предпазния клапан.
Редуцирният вентил позволява налягането на течността да преминава, докато налягането не достигне зададената стойност. По този начин цилиндърът може да се управлява без никакви проблеми.
Когато се достигне зададеното налягане, редуцирният вентил спира подаването и първоначално поддържа постоянно налягането. Ако налягането от страната на цилиндъра се повиши допълнително, вентилът намалява (намалява) това налягане, като го изхвърля към връщането.
Трите диаграми по-долу показват принципната работа на редуцир-вентила в три ситуации. За удобство е показана само част от диаграмата: хидропомпата, предпазният клапан и др. са пропуснати поради размера. Буталният прът на фиг. B и C също е скъсен поради размера на изображението.
- A. Редуцирният вентил е в покой. Течността от хидравличната помпа тече без прекъсване към връзка А на цилиндъра;
- B. Буталото в цилиндъра е достигнало крайния ограничител. Налягането в захранващия тръбопровод се увеличава. Контролното бутало в редуцир вентила спира захранването от контролния клапан към цилиндъра. Налягането в цилиндъра се поддържа постоянно (жълто);
- C. Тъй като натоварването в края на буталния прът се увеличава, това ще повлияе на налягането на течността в цилиндъра. Контролното бутало се придвижва още повече нагоре поради увеличаването на налягането в долната част. Това отваря връщащия канал и позволява на течността да тече от цилиндъра към резервоара.
След като налягането на флуида падне, процесът се извършва в обратна посока: при спад на налягането буталото затваря връщащия канал и поддържа налягането постоянно, след което буталото се придвижва по-надолу и се получава ново повишаване на налягането. Налягането, при което трябва да работи редуцир-вентилът, може да се регулира ръчно чрез завъртане на винта навътре или навън.
Клапан за последователност:
С последователен клапан, например, два цилиндъра могат да се управляват в последователност, желана от производителя. Редът на подаване не може да се контролира по време на работа; най-леко натовареният цилиндър ще се движи първи.
На изображението по-долу левият цилиндър ще бъде изваден първи. Веднага щом достигне крайния си ограничител, налягането в червения захранващ тръбопровод се увеличава. Клапанът за последователност се отваря при определено предварително зададено налягане. След като силата на пружината в последователния клапан бъде преодоляна, течността тече към десния цилиндър, след което ще бъде приведена в движение. Поредният клапан е по същество предпазен клапан с вграден възвратен клапан. Възвратният клапан се отваря, когато управляващият клапан превключи захранването към връзка B на цилиндъра и връщането към A.
Свързана страница:
