Қазіргі гидравликалық жүйелерде тізбек арқылы жылдам сұйықтық қозғалатынын бақылау сіздің машинаңыздың қаншалықты тез жұмыс істейтінін анықтайды. Гидравликалық цилиндр баяу немесе тез кеңейген кезде, жылдамдықты тез арада, жылдамдық айырмашылығы бір сыни компоненттен келеді: ағынды басқару клапаны. Қол жетімді гидравликалық ағынның әртүрлі клапанының түрлерін түсіну инженерлерде әр түрлі қосымшалар үшін дұрыс, ол әр түрлі жүктеме астында немесе синхрондалған көп цилиндрлік қозғалысты қажет ететін жылжымалы экскаватор қажет.
Барлық гидравликалық ағындарды басқару клапанының негізгі қағидасы қарапайым физика теңдеуінен басталады. Айырбастау арқылы ағындық мөлшерлеме қатынастарға сәйкес келеді:
Мұндағы ағын (q) қайғылы аймаққа (A) және ондағы қысым айырмашылығына байланысты. Бұл квадрат-тамырмен қарым-қатынас қиындық тудырады: жүктеме қысымы өзгерген кезде, егер сіз клапан параметріне тиген болсаңыз да, ағын өзгереді. Әр түрлі клапан түрлері бұл мәселені әртүрлі жолдармен шешеді, сондықтан олардың жұмыс принциптерін жүйелік дизайн үшін түсіну маңызды.
Негізгі өтпейтін ағындарды бақылау клапандары
Қысқаша гидравликалық ағындарды басқару клапанының түрлері ағын жолында шектеулер жасау арқылы жұмыс істейді. Бұл клапандар саңылауларды ағынды басқару үшін өзгертеді, бірақ олар қысымның өзгеруіне өтелмейді. Бұл оларды алдыңғы қатарлы дизайнға қарағанда нақты емес, олардың қарапайымдылығы мен арзан бағасы оларды жүктеме қысымы салыстырмалы түрде тұрақты немесе жылдамдықпен сақталатын қосымшалар үшін қолайлы етеді.
Инелер клапандары және олардың дәл артықшылығы
Инелер клапандары конустық орынға жылжытатын, ине тәрізді элемент бар. Реттеу сабағындағы тамаша жіптер саңылаулардың ашылуында өте аз өзгерістерге мүмкіндік береді. Реттеу тұтқасын бір толық бұруды бастағанда, инені тек 0,5 мм-ге жылжуы мүмкін, бұл сізге өте аз шығын мөлшерін дәл бақылауға алады. Бұл инелер клапандарын пилоттық тізбектерде, өлшеуіштер, габариттерді демпфирленген қосымшаларда, ал ағындар ставкалары минутына 0,1 литр болуы мүмкін аспаптардық желілер жасайды.
Конустық геометрия сонымен қатар түзету диапазонының көп бөлігінде сызықтық ағын сипаттамаларын ұсынады. Алайда, инемен клапандарында шектеулер бар. Кішкентай қайғылы мөлшері сұйықтық тазалығы ISO 4406 18/16/13 деңгейлерінен төмен түссе, олардың бітелуге бейім екенін білдіреді. Бұған қоса, олар қысым өтемақы жетіспегендіктен, 50-ге дейін 2 литрді жеткізуге арналған инелер клапанын 50 жолаққа жеткізуге арналған инелер клапанын 50 барға дейін жеткізеді. Бұл 40% жылдамдықтың өзгеруі оларды ауыспалы жүктемелермен алғашқы жылдамдықты басқару ретінде жарамсыз етеді.
Гидравликалық қызметтегі глобус клапандары
Глобус клапандарымен ерекшеленетін ішкі ағындық жол, ол сұйықтықты екі рет өзгертуге, клапанның денесі арқылы Z-тәрізді ағын үлгісін жасауға мәжбүр етеді. Диск тәрізді немесе плагин тәрізді жабу элементі ағын ағынына перпендикуляр отырады. Бұл дизайн түзу клапандармен салыстырғанда жоғары қысымды тудырады, бірақ дұрыстап төмендетілген сипаттамаларды ұсынады.
Гидравликалық қосымшаларда, әлемдік клапандар әдетте инелер клапандарына қарағанда үлкен ағындармен шектеледі - әдетте минутына 5-тен 100 литрге дейін. Реттеу инелер клапандарына қарағанда әлдеқайда дәл емес, бірақ берік құрылыстар бөлшектердің ластануын жақсырақ ұстайды. Орындық пен диск аз эрозияға ұшырайды, өйткені геометрия күштерді біркелкі таратады. Алайда, барлық өтелмеген дроссельдік клапандар сияқты, глобус клапандары бірдей сезімталдықтың санынан зардап шегеді. 10 тонна жүктемесін итеріп, цилиндрі бірдей клапан параметрлері бар, тіпті 5 тоннаны итеріп, одан да баяу қозғалады.
Гидравликалық қызметтегі глобус клапандары
Стандартты доп клапандары ең алдымен On-On-On-On оқшаулағыш құрылғыларға қызмет етеді, бірақ V-Notch Clype ағынды бақылау үшін арнайы эволюцияны білдіреді. Дөңгелек порттың орнына допта V-тәрізді кесу бар. Доп бұралған сайын, v-notch тең пайыздық ағынмен сипатталатын ағын аймағын біртіндеп арттырады. Бұл ротацияның әр дәрежесі ағымдық ағынды, ағымдық ағынға пропорционалды түрде, белгіленген өсімнен гөрі пропорционалды түрде пайда болады.
V-Notch Design компаниясы ақылға қонымды бұрғылау қабілеті бар үлкен шығын сыйымдылығын талап етеді. 2 дюймдік V-Ball минутына 200+ литр ұстай алады, ал әлі де барынша, барынша бақылауды қамтамасыз ете отырып, барынша төмендетуді қамтамасыз ете алады. Металлдан металл немесе металлдан-эластомерлі герметикалау тығыз жұмыспен қамтамасыз етеді. Алайда, бұл клапандар қысымның сезімталдығын ортақ пайдаланады.
Қысыммен өтелетін ағындарды бақылау клапандары
Гидравликалық жүйелер жүктеме өзгерістеріне қарамастан, тұрақты жетімді жылдамдық қажет болған кезде, жүктеме өзгерістеріне қарамастан, қысыммен өтелетін ағындарды бақылау клапандары қажет болады. Бұл клапандар қарапайым дроссельге тән негізгі проблеманы шешеді: олар қосымша шектеу элементін автоматты түрде реттеу арқылы есептеу стендінен тұрақты қысымды ұстап тұрады. Бұл жаңалық қысым сезімтал құрылғыны шынайы ағын контроллеріне айналдырады.
Қысымды өтеудің кілті негізгі дұрыстығы бар серияларда серіппелі компенсаторды қосуда жатыр. Бұл компенсатор өлшеу бөлімінің жоғарғы және төменгі ағысына қысым жасайды. Жүктеме қысымы жоғарылаған кезде, компенсатор аздап ашылады, бұл негізгі тесіктер бойынша қысымның төмендеуіне мүмкіндік береді. Керісінше, жүктеме қысымы төмендеген кезде, компенсатор ағынның өсуіне жол бермеу үшін ішінара жабылады.
Екі жақты қысым өтемақы клапандары
Екі жақты қысыммен өтелетін ағындарды басқару клапандары серияға актератор тізбегімен қосылады. Клапанның негізгі реттелетін тесіктері және барлық бақыланатын ағындар екі шектеулерден өтеді. Коммуникаторлық көктем әдетте негізгі тесіктерде 5-тен 10-ға дейін бар дифференциалдық қысым орнатады.
Ол жүктеме өзгерістеріне қалай жауап береді
Клапанды минутына 10 литрді цилиндрге жеткізу үшін орнатқаныңызды елестетіп көріңіз. Бастапқыда жүйелік қысым 100 бар, ал жүктеме қысымы 80 бар. Компьютердің қысымын өтемордың қысымын реттейді, сондықтан өтемақпен және негізгі тесіктер дәл 90 бар (80 + 10 бар көктемнің параметрлері).
ပူနွေးသောအဆို့ရှင်,
Энергия шығындары клапанды таңдауға көбірек әсер етеді. Күніне екі ауысыммен жүретін 50 ат күші гидравликалық жүйесін қарастырыңыз. Әрбір 10% -ы тиімділікті арттыру жыл сайын электр энергиясының шығындарына шамамен 3000-4000 долларды үнемдейді.
Үш жақты қысым өтемақы клапандары
Үш жақты қысыммен өтелетін клапандар резервуарға тікелей сорғы ағынын айналып өтетін үшінші портты қосады. Жоғары қысымды рельеф клапанының үстіне артық ағынын мәжбүрлеудің орнына, үш жақты клапанның компенсаторы оны айналма жол арқылы жүктің қысымын сәл жоғарыдан сәл жоғарыда бұрады. Бұл энергия қалдықтарын күрт қысқартады.
Үш жақты клапандағы компенсатор қос функцияларды орындайды. Біріншіден, ол екі жақты клапандағыдай өлшеуге арналған саңылаулар бойынша тұрақты дифференциалды сақтайды. Екіншіден, сорғы ағыны белгіленген ағынның мөлшерлемесінен асқан кезде, компенсатор артық мөлшерде айналма порт арқылы тікелей бағыттайды. Негізгі айырмашылық - бұл айналма жолдың қысымы. Берілген ағын жүк көтергішті жүктелетін қысыммен кесіп өтеді, сонымен қатар, тірек клапан қысымында емес, серіппелі серіппелі (әдетте 10 бар) (әдетте 10 бар).
Көптеген актуаторлық жүйелердегі сыйақыдан кейінгі мерзімге дейін
Бірнеше гидравликалық ағындарды басқару клапандары бір сорғыға қосылса, негізгі бағытты клапанның қаптамасына қатысты қысым өтемдiң ұстанымы маңызды болады. Бұл кішігірім дизайн туралы егжей-тегжейлі ақпарат барлық жетек үшін сорғы ағыны жеткіліксіз болған кезде жүйенің үздіксіз үйлестірілген қозғалыс жүргізетінін анықтайды.
-ДаАлдын ала жалақы жүйелері, компенсатор бағытталған басқару орамасының жоғарғы бөлігінде отырады. Әр клапан бөлімі өз ағынын өз бетінше өтейді. Бұл сорғы сыйымдылығы жалпы сұраныстан асқан кезде өте жақсы жұмыс істейді. Алайда, сіз бір уақытта бірнеше функцияларды қолдансаңыз және жалпы сұраныс сорғы ағынынан асып кеткен кезде, алдын-ала өтелетін клапандар ағынның қанықтылығымен таныстырады. Ең төменгі жүктеме қысымымен акуатор жоғары жүктеме актуаторлары баяулап немесе толығымен тоқтаған кезде толық ағынды алады.
Компоннан кейінгі клапандар(Сондай-ақ, жүктелетін суды тәуелсіз есептеу немесе LUDV жүйелері деп аталады) ЖАҢАЛЫҚТАРДЫ ЖАҢА КЛАМАНЫҢ ТӨМЕНДЕУ. Сорғы ағыны қаныққан кезде барлық өтемдер олардың саңылауларын пропорционалды түрде азайтады. Бұл ағынмен бөлісу мінез-құлқы дегеніміз - барлық акуаторлар олардың жылдамдығының коэффициенттерін сақтау кезінде бір-біріне баяулайды. Келісілген көп осьтік бақылауды қажет ететін мобильді техника үшін, кейінгідан кейінгі сыйақы міндетті түрде міндетті болып табылады.
| Клапан түрі | این کار دهانه را کاملاً میبندد | Энергия тиімділігі | Типтік қосымшалар | Шектеу |
|---|---|---|---|---|
| Екі жақты өтелді | Рельефті клапан арқылы қайтарады | Төмен (жоғары жылу энергиясы) | Айнымалы жылжу сорғысы жүйелері | Тұрақты сорғылармен үздіксіз жұмыс істеуге жарамсыз |
| Жинақтан кейінгі (LUDV) | Жүктеме қысымындағы танктерді айналып өтеді | Орташа (жылу) | Тұрақты сорғы жүйелері, үздіксіз баж салығы | Әдетте есептегіш |
| Алдын-ала | Клапан дизайнымен өзгереді | Амал | Біртекті актуатор немесе дәйекті жұмыс | Ағынды қанықтыру біркелкі емес акуаторлық жауап тудырады |
| Жинақтан кейінгі (LUDV) | Клапан дизайнымен өзгереді | Орташа | Картридж және логикалық клапандар Жоғары ағынды қосымшалар үшін | Жоғары құны және күрделілігі |
Ағын дисперт және коминсер клапандары
Гидравликалық жүйеге екі немесе одан да көп акуатор қажет болған кезде, дәл сол жылдамдықпен жылжу үшін қарапайым, қарапайым параллель қосылыстар жұмыс істемейді. Сұйық табиғи жолмен табиғи жолмен жүреді, ең төменгі қарсылық жолымен жүреді, дегенді, ең төменгі жүктемелер барлық ағынды алады, ал басқалары барлық ағынды алады. Ағындық дивизлік клапандар бұл мәселені жеке жүктеме қысымына қарамастан белгіленген пропорцияларға бөлу үшін механикалық немесе гидравликалық түрде шешеді.
SPOOL-Type Type Flow дивиденттері
SPOOL-Type ағындары дивиденттері розеткалар арасындағы ағынды теңестіру үшін қысымды сезу мен өзгермелі дұрысты қолданыңыз. Клапанның корпусының ішінде әр розеткада барлық ағындар өтуі керек драйвер бар. Осы мерзімнен кейін әр тармақтағы қысым теңдестірілген орамның қарама-қарсы ұштарында әрекет етеді. Егер бір филиал көбірек ағын бастаса, оның бекітілген тесіктерінен қысым түсуі жоғарылайды, бұл орамалды өзгерткен теңгерімсіздік тудырады. Бұл қозғалыс ағындарды теңшеге дейін ашқан кезде төмен ағынды жағын шектейді.
Сапалы шпул түріндегі клапандардың бөліну дәлдігі жалпы ағынның 2,5-тен 5 пайызға дейін немесе минусқа жетеді. Бұл дәлдік, синхрондалған көтергіш платформалар, қос цилиндрдің пресстері, қос цилиндрдің пресстері, ал цилиндрлер бір-бірінің ұзақтығы бар позициялау жүйелеріне жарамды. Алайда, шпул түріндегі дивиденттердің әлсіздігі олардың ластану сезімталдығы болып табылады. Сақендтарда тұрған бөлшектер калиннің жабысып қалуын, синхрондау дәлдігін бұзады.
Беріліс түріндегі ағындарды бөлгіштер
Берілістер түріндегі ағынды дивиденттер оң ығысу қағидаттарын қолдана отырып, түбегейлі әр түрлі тәсілге ие. Клапан екі немесе одан да көп беріліс бөлімдерінен тұрады (редукторларға ұқсас), ортақ білікке бекітілген. Кіріс ағын жалпы кірісті енгізіп, барлық редукторлармен жүреді. Егер білік механикалық тұрғыдан барлық бөлімдерді ерлі-зайыптыларды жұптасып, олар бірдей жылдамдыққа айналуы керек. Әрбір беріліс бөлімі редуктордың редукторларына нақты пропорцияны мәжбүрлеу, ағынды бөлуге пропорционалды реттейді.
Берілімдер дивидендтері Excel-ді Excel, тиімділігі мен қатыгездікке, ластану деңгейіне төзімділік ISO 4406 20/18/18. Олар конвейерлердің бірнеше гидравликалық қозғалтқыштарын синхрондау сияқты үздіксіз қосымшалар үшін өте ыңғайлы. Алайда, олардың қысым қарқындылығы деп аталатын қауіпті сипаттамалар бар. Егер бір розетка бітеліп қалса, бұғатталған бөлім өте жоғары қысым пайда болатын сорғы ретінде әрекет етеді.Беріліс бөлшектерінің әрбір розеткасы қысымның қысымын бұзады.
| Тән | Қиындық типтегі бөлгіш | Беріліс түріндегі бөлгіш |
|---|---|---|
| Жұмыс принципі | Айнымалы дұрыстығымен қысым сезімі | Механикалық муфталармен оң ығысу |
| Бөлу дәлдігі | ± 2,5% ± 5% | ± 5% ± 10% |
| Ластану төзімділігі | ISO 4406 20/18/15 қолайлы | ISO 4406 20/18/15 қолайлы |
| Әсерлілік | 75-85% (жылу энергиясы) | 92-98% (минималды энергия шығыны) |
| Қауіпсіздікке қатысты талап | Жүйені қалыпты қорғаудан тыс жоқ | Интенсификацияны болдырмау үшін міндетті түрде розетканы жеңілдету клапандары |
Картридж және логикалық клапандар Жоғары ағынды қосымшалар үшін
Гидравликалық жүйелер қуатпен масштабтау ретінде, дәстүрлі шыңдар физикалық тұрғыдан өте үлкен болады. Картридж мәнерін басқару клапандары бұл клапан функциясын бұрғыланған манифолд блогына салынған кішкене логикалық элементке бөлу арқылы шешеді. Бұл тәсіл ықшам пакетте үлкен ағынды қуаттылыққа қосу кезінде көлем мен салмақты айтарлықтай азайтады.
Картридждің екі жақты логикалық элементтері
Картридждің негізгі екі жақты клапаны бұрандалы немесе сырғанау корпусында отыратын поппеттік элементтен тұрады. Басқару үшін қабаттасатын жерлерді пайдаланатын, картридж клапандарын қолданатын, орауыш клапандарынан айырмашылығы, орындыққа арналған жабдық. Ағынды басқару поппеттің орнынан кетуін шектеу арқылы болады. Ұшқыш клапан жоғарғы камерадағы қысымды басқарады. Осы пилоттық қысымды модуляция арқылы сіз поппеттегі күш балансын басқарасыз, ол ашылу өлшемін анықтайды.
Артықшылықтары айтарлықтай. Біріншіден, ағынды қуаттылығы күрт таразы. Екіншіден, нөлдік ағып кету орындық дизайны SPOOL клапандарына тән ішкі ағып кетуді жояды. Үшіншіден, картридждің бір бөлігі жоғарғы жағына бекітілген пилоттық қақпақ құрастыруды өзгерту арқылы бағытталған клапан, қысым клапанын немесе ағын клапанға айналады.
Пропорционалды және серво ағындарын бақылау
Гидравликалық жүйелер PLC немесе CNC жүйелерімен біріктірілкен кезде механикалық реттеу электронды командалық сигналдарға жол береді. Пропорционалды және сервокалық клапандар электр желілерін нақты ағын нәтижелеріне аударады.
Пропорционалды ағындарды бақылау клапандары
Пропорционалды клапандар Қолмен реттеу бұрандасын пропорционалды соленоидпен ауыстырады. Тұтқаны бұраудың орнына, басқару жүйесі клапанның орамасын орналастыру үшін электромагниттік күш тудыратын ағымдағы сигналды жібереді. Заманауи клапандар импульстік ені (PWM) модуляциясын (PWM) суперималды жиіліктермен пайдаланады. Бұл жоғары жиілікті діріл пилоттық ораманы тұрақты микро қозғалыста, тұрақты үйкеліспен және гистерезизацияны 1-2% немесе одан да азайтады.
Жоғары динамикалық қосымшаларға арналған серва клапандары
Сервсо клапандары гидравликалық басқару дәлдігінің шыңын білдіреді. Пропорционалды соленоидты пайдаланудың орнына, негізгі орамада әрекет етудің орнына, Servo клапандарында екі сатылы дизайн бар, момент моторы бар дизайн. Төмен қозғалмалы масса және минималды механикалық үйкеліс сервокалық клапандарға ерекше динамикалық жауап береді. Жиілік реакциясы әдетте 100 Гцтан асады, яғни Servo клапаны секундына 100 рет өзгеріп отырады.
| Параметр | Пропорционалды клапан | Серво клапан |
|---|---|---|
| Жетек түрі | Пропорционалды соленоид (тікелей күш) | Гидравликалық күшейтумен момент моторы |
| Жиілікті жауап | 10-50 Гц (-3DB нүктесі) | 100-200 + HZ (-3DB нүктесі) |
| Гинтац | 1-2% (бар); <0,5% (LVDT-мен) | <0,3% типтік |
| Ластану сезімталдығы | Орташа (ISO 4406 18/13 талап етеді) | Төтенше (ISO 4406 14/12/09 талап етеді) |
| Құны (салыстырмалы) | Байсалды | 3-5х пропорционалдыдан жоғары |
Температура әсерлері және тұтқырлық туралы пікірлер
Гидравликалық ағындарды басқару клапанының түрлері температураның өзгеруіне байланысты әр түрлі жауап береді, өйткені сұйықтықтың тұтқырлығы температурамен күрт өзгереді. Минералды гидравликалық майлар, әдетте, әр 25 градус температурада төмендейтін тұтқырлықты төмендетеді. Қарапайым түйреуіштер үшін, бұл жабдық жылудан кейін қауіпті болуы мүмкін дегенді білдіреді.
Өткір жиектер дизайндарыБұл мәселеге қарсы тұрыңыз. Сұйықтық өтіріктен өтетін тесіктерден өтетін кезде, өткір кіреберістің жиектерімен өтеді, турбулентті режимге лезде ауысады. Турбулентті ағында, ағызу коэффициенті тұтқырлығы бойынша тәуелсіз болады. Сондықтан, қысыммен өтелетін ағындарды бақылау клапандары оларды есептеу секцияларында өткір қырлы етектермен жұмыс істейді.
Әр түрлі қосымшаларға іріктеу критерийлері
Әр түрлі гидравликалық ағындарды басқару клапанының түрлерінің арасында таңдау жүктеме сипаттамаларын, дәл қойылатын талаптарды, кезекшілік және энергия тиімділігі қажеттіліктерін талдауды қажет етеді.
Жүктеме түрін бағалау
Резистивті жүктемелер қарапайым дроссельдік клапандармен жақсы жұмыс істейді. Керемет жүктемелер (ауыр салмақты төмендету сияқты) теңгерімгерлік клапандармен біріктірілген қысыммен өтелетін клапандарды қажет етеді. Жоғары өзгермелі жүктемелерге қатысты қосымшалар үшін қысымды өтемақы міндетті болып табылады. Тек қысыммен өтелетін клапандар тек 200 кг немесе 800 кг салмақ салмағы бар ма, жоқ па, тұрақты көтерілу жылдамдығына қол жеткізе алады.
Энергия тиімділігі туралы пікірлер
Тиімсіздігінің құнын есептеу
Энергия шығындары клапанды таңдауға көбірек әсер етеді. Күніне екі ауысыммен жүретін 50 ат күші гидравликалық жүйесін қарастырыңыз. Әрбір 10% -ы тиімділікті арттыру жыл сайын электр энергиясының шығындарына шамамен 3000-4000 долларды үнемдейді.
- Үзіліссіз жұмыс:Қарапайым екі жақты қысыммен өтелетін клапандар қолайлы жұмыс істейді.
- Орташа міндет:Жылу ұрпағын азайту үшін үш жақты қысымды клапандарды қолданыңыз.
- Үздіксіз міндет:الصين أربعة آلية الاهتزاز نوع عجلة غريب الأطوار
Қорытынды
Гидравликалық ағындарды бақылау клапанының түрлері әр түрлі өтінімдердің талаптарын шешетін инженерлік эволюцияның ондаған жылдарында көрсетіледі. Қарапайым инфляциялық клапандар мен дроссельдік клапандар жүктеме тұрақтылығы бар, оларда арзан қосымшалар бар. Қысыммен өтелетін клапандар ауыспалы жүктемелер бойынша дәйекті жетек жылдамдығын береді. Ағын дивизлік клапандар көп қабатты синхрондау мәселелерін шешеді.
Бұл гидравликалық ағындарды басқару клапандарының түрлерін және олардың жұмыс принциптерін түсіну инженерлер инженерлік талаптарға жауап беретін жүйелерді анықтауға мүмкіндік береді. Табысты гидравликалық жүйенің дизайны клапан сипаттамаларын нақты операциялық жағдайларға сәйкес келеді, жүктеме вариалдарын, қажетті дәлдікті, кезекті дәлдікті, кезекті дәлдікті, ластану ортасын және меншіктің жалпы құнын жай ғана сатып алу бағасынан гөрі есепке алу.
