You dont have javascript enabled! Please enable it!

Þrýstingsstýringarventlar

Viðfangsefni:

  • Fjaðurhlaðinn afturloki
  • Beintvirkur, fjöðraður öryggisventill
  • Reiknið út nauðsynlegan gormþrýsting yfirþrýstingsventil
  • Óbeinn þrýstiloki
  • Minnkunarventill
  • Sequence loki

Fjaðurhlaðinn afturventill:
Þrýstilokunarventill verndar vökvarásina gegn of miklum þrýstingi. Þrýstiloki er einnig kallaður þrýstitakmarkandi loki eða öryggisventill. Án þessa loka gæti þrýstingurinn í kerfinu hækkað of hátt, sem veldur því að þéttingar leki eða íhlutir bila.

Einfaldasta útfærslan er fjöðrandi afturlokinn, sem er sýndur á eftirfarandi mynd. Olíudæla með síu og varnarkerfi brunavélar er notuð sem dæmi. Olíudælan er knúin áfram af sveifarásnum. Þegar olíuþrýstingurinn hefur sigrast á gormþrýstingnum á boltanum á afturlokanum myndast op og olían rennur aftur í lónið. Þessi tegund af þrýstivörn er að finna í smurkerfum þar sem hámarks olíuþrýstingur má ekki fara yfir um það bil 5 bör.

Til viðbótar við gormhlaðna afturlokann, lendum við einnig oft í beinum og óbeinum þrýstilokum í vökvakerfi.

Fjaðurhlaðinn afturloki

Beintvirkur, fjöðraður öryggisventill:
Beinvirki afturlokinn er mjög svipaður fjöðrunarlokanum hér að ofan. Hins vegar er munurinn og kostirnir við beinvirka þrýstilokann:

  • tiltölulega einföld og ódýr smíði;
  • skjót viðbrögð við þrýstibylgjum og sveiflum í kerfinu;
  • sætisventlar þétta lekalaust.

Myndirnar tvær hér að neðan sýna skýringarmyndir með fjöðruðum afturloka með tákninu (vinstri) og teikningu af íhlutnum (hægri).
Þrýstilokunarventillinn er lokaður með gorm sem staðalbúnaður; enginn vökvi er mögulegur. Á skýringarmyndinni sjáum við gorminn með ör í henni: þetta þýðir að gormurinn er stillanlegur handvirkt. Á myndinni til hægri sjáum við skrúfuna sem hægt er að spenna fjöðruna með. Því lengra sem skrúfan er skrúfuð í, því meiri verður opnunarþrýstingurinn.

Þegar vökvaþrýstingurinn hefur náð innstilltum þrýstingi þrýstir hann keilulaga stimplinum inn á móti fjöðrunarkraftinum. Op er búið til þar sem vökvinn getur streymt beint til baka. Þrýstingurinn á dæluhliðinni (rauða línan) eykst ekki frekar.

Ókosturinn við beinvirka þrýstilokann er að það er alltaf innri leki.

Skýringarmynd með tákni fyrir beinvirka þrýstilokann
Þversniðsteikning af beinvirkum þrýstiloka.

Reiknaðu út nauðsynlegan gormþrýsting yfirþrýstingsventil:
Eftirfarandi útreikningur gefur innsýn í hversu mikinn fjaðrakraft þarf til að halda lokanum lokuðum við ákveðinn þrýsting. Við notum eftirfarandi gögn:

  • þrýstingur sem á að stilla (p) = 10 bör (jafngildir 1.000.000 Pa);
  • ventilgangur = 25 mm.

Krafturinn sem vorið þarf að skila er nokkuð mikill. Við hærri þrýsting þarf þunga gormabyggingu.
Annar valkostur er óbeinn þrýstilokunarventill eða flugstýrður þrýstiloki.

Óbeinn þrýstiloki:
Fyrri málsgrein sýnir að gormakrafturinn fyrir beinan þrýstiloka þarf ekki að vera minni en 491 N til að halda lokanum lokuðum við 10 bör þrýsting. 
Þetta gerir beinþrýstingsventilinn óhentugan fyrir vökvakerfi sem starfa með hærri þrýstingi (>100 bör) og mikið magnflæði. Til að forðast þungar gormabyggingar nota kerfi með háan rekstrarþrýsting óbeinan þrýstiloka. Í óbeinu þrýstilokanum er vökvaþrýstingur á báðum hliðum aðalventilsins, þannig að hægt er að gera gorminn minni. Myndirnar þrjár hér að neðan sýna skýringarmyndarregluna um þessa tegund þrýstistýringarventils. Óbeini þrýstilokinn inniheldur tvo loka, sem hver um sig er lokaður í hvíldarstöðu með eigin gorm:

  1. stýriventill;
  2. aðalventill.
A. Báðir lokar lokaðir
B. Pilot loki opinn
C. Báðir lokar opnast

Kerfisþrýstingur frá vatnsdælunni er tengdur beint við botn þrýstistýringarventilsins og nær stýrilokanum (1) um takmörkun í aðveitulínunni og aðalventilnum (2). Svo lengi sem kerfisþrýstingurinn fer ekki yfir þrýstinginn sem stilltur er með stýrilokanum, haldast báðir lokarnir lokaðir (mynd A). Þegar þrýstingurinn hækkar of mikið, til dæmis þegar kúturinn hefur náð endastoppi, þrýstir vökvaþrýstingurinn stjórnventilnum (1) inn á móti gormþrýstingnum (mynd B). Olían rennur nú í gegnum inngjöfina og opna stjórnventilinn, um afturrásina í lónið.

Inngjöfin veldur þrýstingsmun yfir aðallokann jafnvel frá litlu magni. Þessi þrýstingsmunur veldur því að aðalventillinn opnast gegn gormkraftinum (mynd C). Þannig er hægt að losa allt dæluúttak í lónið í gegnum aðallokann.

Minnkunarventill:
Verkefni afoxunarventilsins er að minnka þrýstinginn í vökvakerfinu eða aðeins í hluta kerfisins í æskilegt gildi og halda honum stöðugum.

Eftirfarandi skýringarmynd sýnir tákn þrýstiminnkunarlokans í þrýstilínunni á milli stjórnlokans og hylksins. Táknið er nokkuð svipað því sem er á þrýstiloki.

Minnkunarventillinn gerir vökvaþrýstingnum kleift að fara framhjá svo lengi sem þrýstingurinn nær ekki settu gildi. Þannig er hægt að stjórna strokknum án vandræða.

Þegar settum þrýstingi er náð lokar þrýstiminnkunarventillinn fyrir framboðið og heldur þrýstingnum í upphafi stöðugum. Ef þrýstingurinn á strokkhliðinni eykst enn frekar dregur (lækkar) lokinn þennan þrýsting með því að losa hann til baka.

Skýringarmynd með afoxunarloka á milli stjórnventils og strokks

Skýringarmyndirnar þrjár hér að neðan sýna meginaðgerðir afoxunarlokans við þrjár aðstæður. Til hægðarauka er aðeins hluti af skýringarmyndinni sýndur: vatnsdælan, þrýstiloki o.s.frv. er sleppt vegna stærðar. Stimpillinn á mynd B og C hefur einnig verið styttur vegna myndstærðar.

  • A. Þrýstiminnkunarventillinn er í kyrrstöðu. Vökvinn frá vökvadælunni rennur óslitið að tengingu A á strokknum;
  • B. Stimpillinn í strokknum hefur náð endastoppi. Þrýstingurinn í aðveitulínunni eykst. Stýrisstimpillinn í afoxunarlokanum lokar fyrir strauminn frá stjórnlokanum að strokknum. Þrýstingurinn í strokknum er haldið stöðugum (gulur);
  • C. Þegar álagið á enda stimpilstangarinnar eykst mun það hafa áhrif á vökvaþrýstinginn í strokknum. Stýrisstimpillinn færist enn lengra upp vegna aukins þrýstings neðst. Þetta opnar afturrásina og gerir vökvanum kleift að flæða úr strokknum í lónið.

Eftir að vökvaþrýstingurinn hefur lækkað fer ferlið fram aftur á bak: með þrýstingsfalli lokar stimpillinn afturrásinni og heldur þrýstingnum stöðugum, eftir það færist stimpillinn lengra niður og önnur þrýstingshækkun á sér stað. Hægt er að stilla þrýstinginn sem afoxunarventillinn á að virka við handvirkt með því að snúa skrúfunni lengra inn eða út.

A. Þrýstingauppbygging
B. Haltu þrýstingi stöðugum
C. Lækkun þrýstings

Sequence Valve:
Með raðloka, til dæmis, er hægt að stjórna tveimur strokkum í þeirri röð sem framleiðandinn óskar eftir. Ekki er hægt að stjórna innsendingarröðinni þegar unnið er; léttasta strokkurinn færist fyrst.

Á myndinni hér að neðan mun vinstri strokkurinn fyrst kastast út. Um leið og það hefur náð endastöðvun eykst þrýstingurinn í rauðu aðveitulínunni. Röðunarventillinn opnast við ákveðinn forstilltan þrýsting. Þegar búið er að vinna bug á gormkraftinum í raðlokanum, rennur vökvinn í hægri strokkinn, eftir það verður hann settur af stað. Röðventill er í meginatriðum þrýstiloki með innbyggðum eftirlitsventil. Afturlokinn opnast þegar stjórnventillinn skiptir um framboð í tengingu B á strokknum og aftur í A.

Sequence loki