Μαθήματα:
- Εισαγωγή
- Πνιγμός
- Βαλβίδα ελέγχου ροής
Εισαγωγή:
Σε υδραυλικές εγκαταστάσεις μπορεί να είναι σημαντικό να μπορείτε να ελέγξετε την ταχύτητα κίνησης των υδραυλικών κυλίνδρων ή της υδραντλίας. Για το σκοπό αυτό, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια υδραντλία με ρυθμιζόμενο όγκο διαδρομής. Ωστόσο, αυτό είναι πολύ περίπλοκο και ακριβό. Ένας απλός και φθηνός τρόπος για να επιτευχθεί τέτοιος έλεγχος είναι η χρήση γκαζιού και βαλβίδων ελέγχου ροής. Κάνοντας μια στένωση στον σωλήνα τροφοδοσίας ή εκκένωσης του κυλίνδρου ή του κινητήρα, η ροή όγκου μειώνεται. Ο σωλήνας τσιμπάται έτσι, επιτρέποντας στο υγρό να ρέει μέσω αυτού με μειωμένη ροή όγκου.
Στραγγαλισμός:
Με χειριστήριο γκαζιού δημιουργούμε στένωση στον σωλήνα. Αυτό μπορεί να συγκριθεί με μια βρύση με την οποία μπορεί να ρέει νερό. Όσο περισσότερο ανοίγετε ή κλείνετε τη βρύση, τόσο μεγαλύτερη ή μικρότερη είναι η έξοδος νερού.
Στο παρακάτω διάγραμμα, ο περιορισμός βρίσκεται στη γραμμή τροφοδοσίας μεταξύ της βαλβίδας ελέγχου και του κυλίνδρου. Το βέλος στο γκάζι δείχνει ότι είναι μεταβλητό: το γκάζι μπορεί να ρυθμιστεί χειροκίνητα.
Η πίεση που επιτυγχάνεται από την υδραντλία επικρατεί στη γραμμή στραγγαλισμού. Αυτή είναι η μέγιστη πίεση συστήματος. Μετά το στραγγαλισμό υπάρχει αρκετά χαμηλότερη πίεση. Η ενέργεια της πίεσης χάνεται στο στραγγαλισμό και μετατρέπεται σε θερμότητα. Η ροή όγκου που εμποδίζει το στραγγαλισμό εκκενώνεται στην επιστροφή μέσω της βαλβίδας εκτόνωσης πίεσης. Το στραγγαλισμό μειώνει τη ροή όγκου τόσο στην εξερχόμενη όσο και στην εισερχόμενη διαδρομή του εμβόλου. Αυτό δεν είναι πάντα επιθυμητό. Περισσότερα για αυτό αργότερα.
Για να αποκτήσετε μια εικόνα για τις πιέσεις του συστήματος, ακολουθεί ένα παράδειγμα των διαφορών πίεσης που μπορεί να προκαλέσει ένα στραγγαλισμό:
- απόδοση αντλίας = 10 l/min;
- Ο στραγγαλισμός έχει ρυθμιστεί στα 8 l/min.
- ροή όγκου που εκκενώνεται μέσω της βαλβίδας εκτόνωσης πίεσης = 2 l/min.
Ένας υδραυλικός κύλινδρος μπορεί να εφοδιαστεί με γκάζι ρύθμισης της ροής όγκου με τρεις κυρίως τρόπους. Η παρακάτω εικόνα δείχνει μια ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα ελέγχου και τρεις κυλίνδρους. Κάθε κύλινδρος έχει διαφορετικό έλεγχο γκαζιού:
- αυτός ο κύλινδρος έχει μεταβλητό στραγγαλισμό στη γραμμή τροφοδοσίας. Η ροή του υγρού πνίγεται κατά τη διάρκεια τόσο της κίνησης προς τα μέσα όσο και προς τα έξω. Οι εισερχόμενες και εξερχόμενες κινήσεις της ράβδου του εμβόλου γίνονται με την ίδια ταχύτητα.
- ο στραγγαλισμός με μια βαλβίδα αντεπιστροφής με ελατήριο διασφαλίζει ότι η κίνηση του εμβόλου προς τα έξω επιβραδύνεται. Ωστόσο, κατά τη διάρκεια της κίνησης προς τα μέσα, η ροή του υγρού ωθεί τη βαλβίδα αντεπιστροφής να ανοίξει, επιτρέποντας στο υγρό να ρέει πίσω στην επιστροφή μέσω της βαλβίδας στραγγαλισμού και αντεπιστροφής. Η διαδρομή προς τα έξω είναι επομένως πιο αργή από την προς τα μέσα διαδρομή.
- Με μια βαλβίδα στραγγαλισμού και αντεπιστροφής στους σωλήνες τροφοδοσίας και εκκένωσης, η ταχύτητα του εμβόλου μπορεί να ρυθμιστεί με μεγαλύτερη ακρίβεια: όταν το έμβολο κινείται, ο στραγγαλισμός στην πραγματικότητα καθορίζει τη ροή του υγρού στον κύλινδρο. Από την άλλη πλευρά, το υγρό μπορεί να ρέει πίσω στη δεξαμενή χωρίς να συναντήσει αντίσταση.
Βαλβίδα ελέγχου ροής:
Οι βαλβίδες ελέγχου ροής χρησιμοποιούνται σε υδραυλικά συστήματα όπου η ταχύτητα κίνησης των κυλίνδρων ή των υδραυλικών κινητήρων πρέπει να παραμένει σταθερή παρά το μεταβαλλόμενο φορτίο. Στο παρακάτω διάγραμμα βλέπουμε, μεταξύ άλλων, μια βαλβίδα ελέγχου ροής σειράς και δύο μετρητές πίεσης.
Η πίεση που μπορεί να διαβαστεί από το p1 εξαρτάται από τη βαλβίδα εκτόνωσης πίεσης, η οποία επιστρέφει μέρος της εξόδου της υδραντλίας στην επιστροφή. Η πίεση p2 καθορίζεται από το φορτίο στο έμβολο: όταν υποβάλλεται σε μεγαλύτερη αντίθετη δύναμη κατά τη διάρκεια της διαδρομής προς τα έξω, η πίεση p2 αυξάνεται.
Η βαλβίδα ελέγχου ροής είναι ρυθμιζόμενη και επιτρέπει στη ροή όγκου προς τον κύλινδρο να παραμένει σταθερή ανεξάρτητα από τις πιέσεις p1 και p2.
Η λειτουργία της βαλβίδας ελέγχου ροής είναι η εξής: η πτώση πίεσης (Δp) μέσω του περιορισμού στη βαλβίδα ελέγχου ροής μετράται συνεχώς. Μόλις συμβεί αλλαγή πίεσης, η βαλβίδα ελέγχου ροής προσαρμόζει το μέγεθος του στραγγαλισμού. Η βαλβίδα ελέγχου πίεσης διασφαλίζει ότι η πτώση πίεσης κατά μήκος του περιορισμού, και επομένως η ροή του υγρού, παραμένει σταθερή ανά πάσα στιγμή.
Σχετική σελίδα:
