Przedmioty:
- Wprowadzenie
- Duszenie
- Zawór sterujący przepływem
Przedmowa:
W instalacjach hydraulicznych ważna może być możliwość kontrolowania prędkości ruchu cylindrów hydraulicznych lub pompy wodnej. W tym celu można zastosować pompę wodną z regulowaną objętością skoku. Jest to jednak bardzo skomplikowane i kosztowne. Prostym i niedrogim sposobem osiągnięcia takiej kontroli jest zastosowanie przepustnic i zaworów regulujących przepływ. Zwężenie rury zasilającej lub tłocznej cylindra lub silnika powoduje zdławienie przepływu objętościowego. W ten sposób rura zostaje zaciśnięta, umożliwiając przepływ cieczy przy zmniejszonym przepływie objętościowym.
Ograniczanie:
Za pomocą sterowania przepustnicą tworzymy zwężenie rury. Można to porównać do kranu, którym może płynąć woda; Im bardziej odkręcisz lub zamkniesz kran, tym większy lub mniejszy będzie wydatek wody.
Na poniższym schemacie zwężka znajduje się w przewodzie zasilającym pomiędzy zaworem regulacyjnym a cylindrem. Strzałka na przepustnicy wskazuje, że jest ona zmienna: przepustnicę można ustawić ręcznie.
W przewodzie dławiącym panuje ciśnienie uzyskiwane przez pompę hydrauliczną. Jest to maksymalne ciśnienie w systemie. Po dławieniu ciśnienie jest znacznie niższe. Energia ciśnienia jest tracona podczas dławienia i zamieniana na ciepło. Strumień objętości zapobiegający dławieniu jest odprowadzany do powrotu przez ciśnieniowy zawór bezpieczeństwa. Dławienie zmniejsza przepływ objętościowy zarówno przy skoku tłoka na wyjściu, jak i na wejściu. Nie zawsze jest to pożądane. Więcej o tym później.
Aby uzyskać wgląd w ciśnienia w systemie, oto przykład różnic ciśnień, które może powodować dławienie:
- wydajność pompy = 10 l/min;
- dławienie ustawione na 8 l/min;
- przepływ objętościowy odprowadzany przez zawór bezpieczeństwa = 2 l/min.
Siłownik hydrauliczny może być wyposażony w przepustnicę regulującą przepływ objętościowy, głównie na trzy sposoby. Poniższy rysunek przedstawia sterowany elektromagnetycznie zawór sterujący i trzy cylindry. Każdy cylinder ma inną kontrolę przepustnicy:
- cylinder ten ma zmienne dławienie na linii zasilającej. Przepływ płynu jest dławiony zarówno podczas ruchu do wewnątrz, jak i na zewnątrz. Ruchy dochodzące i wychodzące tłoczyska zachodzą z tą samą prędkością;
- dławienie za pomocą sprężynowego zaworu zwrotnego zapewnia spowolnienie ruchu tłoka na zewnątrz. Jednakże podczas ruchu do wewnątrz przepływ cieczy powoduje otwarcie zaworu zwrotnego, umożliwiając przepływ cieczy z powrotem do powrotu przez zawór dławiący i zwrotny. Dlatego skok na zewnątrz jest wolniejszy niż skok do wewnątrz;
- Dzięki zaworowi dławiącemu i zwrotnemu na rurach zasilających i tłocznych prędkość tłoka można regulować najdokładniej: gdy tłok się porusza, dławienie w rzeczywistości określa przepływ płynu do cylindra. Z drugiej strony ciecz może płynąć z powrotem do zbiornika bez napotykania oporu.
Zawór kontroli przepływu:
Zawory sterujące przepływem stosowane są w układach hydraulicznych, gdzie prędkość ruchu cylindrów lub silników hydraulicznych musi pozostać stała pomimo zmieniającego się obciążenia. Na poniższym schemacie widzimy między innymi szeregowy zawór sterujący przepływem i dwa manometry.
Ciśnienie, które można odczytać z p1, zależy od zaworu nadmiarowego ciśnienia, który zwraca część wydajności pompy wodnej do powrotu. Ciśnienie p2 jest określone przez obciążenie tłoka: gdy podczas suwu na zewnątrz działa na niego większa siła przeciwna, ciśnienie p2 wzrasta.
Zawór kontroli przepływu jest regulowany i pozwala na utrzymanie stałego przepływu objętościowego do cylindra niezależnie od ciśnień p1 i p2.
Zasada działania zaworu sterującego przepływem jest następująca: stale mierzony jest spadek ciśnienia (Δp) na skutek zwężenia zaworu sterującego przepływem. Gdy tylko nastąpi zmiana ciśnienia, zawór sterujący przepływem reguluje wielkość dławienia. Zawór regulacji ciśnienia zapewnia, że spadek ciśnienia na zwężce, a tym samym przepływ cieczy, pozostaje stały przez cały czas.
Powiązana strona:
