You dont have javascript enabled! Please enable it!

Restriksjoner og strømningskontrollventiler

Emner:

  • introduksjon
  • Kvelende
  • Strømningsreguleringsventil

Forord:
I hydrauliske installasjoner kan det være viktig å kunne kontrollere bevegelseshastigheten til hydrauliske sylindre eller hydropumpen. Til dette formålet kan en hydropumpe med justerbart slagvolum brukes. Det er imidlertid veldig komplisert og dyrt. En enkel og rimelig måte å oppnå slik kontroll på er å bruke struper og strømningsreguleringsventiler. Ved å gjøre en innsnevring i tilførsels- eller utløpsrøret til sylinderen eller motoren, strupes volumstrømmen. Røret klemmes dermed av, slik at væsken kan strømme gjennom det med redusert volumstrøm.

Gassregulering:
Med en gasskontroll skaper vi en innsnevring i røret. Dette kan sammenlignes med en kran som vann kan renne med; Jo lenger du åpner eller lukker kranen, jo større eller mindre blir vannproduksjonen.

I følgende diagram er begrensningen plassert i tilførselsledningen mellom reguleringsventilen og sylinderen. Pilen i gassen indikerer at den er variabel: gassen kan stilles inn manuelt.

Trykket oppnådd av hydropumpen råder i strupeledningen. Dette er det maksimale systemtrykket. Etter strupingen er det et betydelig lavere trykk. Trykkenergien går tapt i strupingen og omdannes til varme. Volumstrømmen som hindrer strupingen ledes til returen gjennom overtrykksventilen. Gassreguleringen reduserer volumstrømmen i både det utgående og inngående stempelslaget. Dette er ikke alltid ønskelig. Mer om det senere.

For å få innsikt i systemtrykkene, her er et eksempel på trykkforskjellene som en struping kan forårsake:

  • pumpeeffekt = 10 l/min;
  • struping er satt til 8 l/min;
  • volumstrøm som slippes ut gjennom overtrykksventilen = 2 l/min.
Hydraulikkskjema med struping

En hydraulisk sylinder kan utstyres med en volumstrømregulerende strupe på hovedsakelig tre måter. Bildet nedenfor viser en elektromagnetisk betjent kontrollventil og tre sylindre. Hver sylinder har en annen gasskontroll:

  1. denne sylinderen har variabel struping på tilførselsledningen. Væskestrømmen strupes under både inn- og utgående bevegelser. De innkommende og utgående bevegelsene til stempelstangen skjer med samme hastighet;
  2. strupingen med en fjærbelastet tilbakeslagsventil sørger for at stempelets utadgående bevegelse bremses ned. Under den innovergående bevegelsen skyver imidlertid væskestrømmen tilbakeslagsventilen åpen, slik at væsken kan strømme tilbake til returen gjennom strupe- og tilbakeslagsventilen. Det utovergående slaget er derfor langsommere enn det innovergående slaget;
  3. Med en strupe- og tilbakeslagsventil på tilførsels- og utløpsrørene kan stempelhastigheten justeres mest nøyaktig: når stempelet beveger seg, bestemmer strupingen faktisk væskestrømmen til sylinderen. På den andre siden kan væsken strømme tilbake til reservoaret uten å møte motstand.
Hydraulisk system med tre forskjellige strupingsmetoder

Strømningskontrollventil:
Flowreguleringsventiler brukes i hydrauliske systemer hvor bevegelseshastigheten til sylindrene eller hydraulikkmotorene må holdes konstant til tross for varierende belastning. I det følgende diagrammet ser vi blant annet en seriestrømreguleringsventil og to trykkmålere. 

Trykket som kan leses av p1 avhenger av trykkavlastningsventilen, som returnerer deler av hydropumpeeffekten til returen. Trykket p2 bestemmes av belastningen på stemplet: når det utsettes for mer motkraft under det utovergående slaget, øker trykket p2.

Strømningsreguleringsventilen er justerbar og lar volumstrømmen til sylinderen holde seg konstant uavhengig av trykket p1 og p2.

Driften av strømningsreguleringsventilen er som følger: trykkfallet (Δp) gjennom begrensningen i strømningsreguleringsventilen måles konstant. Så snart en trykkendring oppstår, justerer strømningsreguleringsventilen størrelsen på strupingen. Trykkreguleringsventilen sørger for at trykkfallet over restriksjonen, og dermed væskestrømmen, forblir konstant til enhver tid.

Hydraulisk system med strømningsreguleringsventil