Aiheet:
- esittely
- Tukahduttaminen
- Virtauksen säätöventtiili
Esipuhe:
Hydrauliasennuksissa voi olla tärkeää pystyä ohjaamaan hydraulisylinterien tai vesipumpun liikenopeutta. Tähän tarkoitukseen voidaan käyttää säädettävällä iskutilavuudella varustettua vesipumppua. Se on kuitenkin erittäin monimutkaista ja kallista. Yksinkertainen ja halpa tapa saavuttaa tällainen ohjaus on käyttää kuristimia ja virtauksensäätöventtiilejä. Tilavuusvirtaa kuristetaan tekemällä supistus sylinterin tai moottorin syöttö- tai poistoputkeen. Putki puristuu siten irti, jolloin neste pääsee virtaamaan sen läpi pienemmällä tilavuusvirralla.
Kuristus:
Kaasusäätimellä luomme putkeen kavennuksen. Tätä voidaan verrata hanaan, jolla vesi voi virrata; Mitä kauemmaksi avaat tai suljet hanan, sitä suurempi tai pienempi vesimäärä on.
Seuraavassa kaaviossa rajoitus sijaitsee ohjausventtiilin ja sylinterin välisessä syöttöjohdossa. Kaasuvivun nuoli osoittaa, että se on muuttuva: kaasua voidaan säätää manuaalisesti.
Vesipumpun saama paine vallitsee kuristuslinjassa. Tämä on järjestelmän suurin paine. Kuristuksen jälkeen paine on huomattavasti pienempi. Paineenergia häviää kuristuksessa ja muuttuu lämmöksi. Kuristuksen estävä tilavuusvirta johdetaan paluuputkeen paineenalennusventtiilin kautta. Kuristus vähentää tilavuusvirtaa sekä männän lähtevässä että sisääntulevassa iskussa. Tämä ei ole aina toivottavaa. Siitä lisää myöhemmin.
Saadaksesi käsityksen järjestelmän paineista, tässä on esimerkki paine-eroista, joita kuristus voi aiheuttaa:
- pumpun teho = 10 l/min;
- kuristus on asetettu 8 l/min;
- paineenalennusventtiilin kautta poistuva tilavuusvirta = 2 l/min.
Hydraulisylinteri voidaan varustaa tilavuusvirtaa säätävällä kaasulla pääasiassa kolmella tavalla. Alla olevassa kuvassa on sähkömagneettisesti toimiva ohjausventtiili ja kolme sylinteriä. Jokaisella sylinterillä on erilainen kaasusäädin:
- tässä sylinterissä on säädettävä kuristus syöttöjohdossa. Nestevirtaus tukahdutetaan sekä sisään- että ulospäin suuntautuvien liikkeiden aikana. Männän varren sisään- ja ulostuloliikkeet tapahtuvat samalla nopeudella;
- kuristus jousikuormitteisella takaiskuventtiilillä varmistaa, että männän ulospäin suuntautuva liike hidastuu. Sisäänpäin suuntautuvan liikkeen aikana nestevirtaus kuitenkin työntää takaiskuventtiilin auki, jolloin neste pääsee virtaamaan takaisin kuristus- ja takaiskuventtiilin läpi. Ulospäin suuntautuva isku on siksi hitaampi kuin sisäänpäin suuntautuva isku;
- Syöttö- ja poistoputkissa olevalla kuristus- ja takaiskuventtiilillä männän nopeutta voidaan säätää tarkimmin: männän liikkuessa kuristus määrää itse asiassa nesteen virtauksen sylinteriin. Toisaalta neste voi virrata takaisin säiliöön ilman vastusta.
Virtauksen säätöventtiili:
Virtauksensäätöventtiilejä käytetään hydraulijärjestelmissä, joissa sylinterien tai hydraulimoottorien liikenopeuden on pysyttävä vakiona vaihtelevasta kuormituksesta huolimatta. Seuraavassa kaaviossa näkyy mm. sarjavirtauksensäätöventtiili ja kaksi painemittaria.
P1:stä luettava paine riippuu paineenalennusventtiilistä, joka palauttaa osan vesipumpun tehosta paluuputkeen. Paineen p2 määrää männän kuormitus: kun siihen kohdistuu enemmän vastavoimaa ulospäin suuntautuvan iskun aikana, paine p2 kasvaa.
Virtauksensäätöventtiili on säädettävissä ja mahdollistaa tilavuusvirtauksen säilymisen sylinteriin vakiona paineista p1 ja p2 riippumatta.
Virtauksensäätöventtiilin toiminta on seuraava: painehäviö (Δp) virtauksensäätöventtiilin rajoituksen läpi mitataan jatkuvasti. Heti kun paine muuttuu, virtauksensäätöventtiili säätää kuristuksen kokoa. Paineensäätöventtiili varmistaa, että painehäviö rajoittimen yli ja siten nestevirtaus pysyy vakiona koko ajan.
Aiheeseen liittyvä sivu:
