Ko pogledate diagram hidravličnega kroga, se diagram dvosmernega hidravličnega ventila prikaže kot eden najpreprostejših simbolov na strani. Dve povezani škatli, nekaj črt, morda simbol pomladi. Vendar ta osnovni element nadzoruje nekatere najbolj kritične funkcije v industrijskih sistemih, od držanja 50-tonske roke žerjava na mestu do zaščite dragih črpalk pred skoki tlaka.
Dvosmerni hidravlični ventil, imenovan tudi 2/2 ventil, ima dve odprtini in dva položaja. Zapis se morda sprva zdi abstrakten, vendar sledi logičnemu vzorcu. Prva številka vam pove, koliko odprtin ima ventil (kamor tekočina vstopa in izstopa), druga številka pa vam pove, koliko različnih položajev lahko zavzame ventil. V primeru diagrama dvosmernega hidravličnega ventila imamo opravka z najbolj temeljno binarno logiko v pogonu tekočine: pretok ali brez pretoka.
Pomislite na svojo kuhinjsko pipo. Ko obrnete ročico, upravljate osnovni dvosmerni ventil. Voda ali teče ali pa ne. Industrijski 2/2 ventili delujejo po istem principu, le da morda nadzorujejo 3530 litrov hidravličnega olja na minuto pri tlaku 630 barov namesto vode iz pipe pri 4 barih.
Branje simbolov diagrama standardnega dvosmernega hidravličnega ventila
Predstavljajte si roko bagra, ki drži polno žlico tri metre v zraku. Hidravlični cilinder, ki podpira to obremenitev, ne sme zdrsniti navzdol niti za en milimeter, niti čez nekaj ur, tudi če hidravlična cev malo pušča. To zahteva krmilno vodene povratne ventile, ki so specializirani dvosmerni elementi, prikazani v diagramih vezja z dodatno črtkano črto, ki označuje krmilno odprtino pilota.
V diagramu dvosmernega hidravličnega ventila ima vsak delovni položaj svojo kvadratno škatlo. Ker imamo dva položaja, boste vedno videli dve škatli eno poleg druge. Polje, ki je najbližje simbolu vzmeti ali drugemu povratnemu mehanizmu, prikazuje položaj mirovanja, to je stanje, v katerem je ventil, ko ga nihče ne aktivira. Drugo polje prikazuje, kaj se zgodi, ko ga aktivirate, ne glede na to, ali je to pritisk na gumb, vklop solenoida ali uporaba pilotskega pritiska.
Znotraj teh polj vam preproste črte in simboli povedo vse o pretočnih poteh. Ravna črta ali puščica pomeni, da lahko tekočina prehaja skozi ta položaj. Simbol "T", ki je videti kot črta, pravokotna na pot toka, pomeni, da je vrata blokirana. Če vidite diagram dvosmernega hidravličnega ventila s črko "T" v polju mirovanja, gledate normalno zaprt ventil. Nasprotna konfiguracija, s "T" v aktiviranem položaju, označuje normalno odprt ventil.
Metoda aktivacije je prikazana zunaj oken. Simbol elektromagnetne tuljave pomeni električni nadzor. Vzmet kaže mehanski povratek. Črtkana črta, ki kaže na ventil, označuje krmiljenje krmilnega tlaka, kjer ločen hidravlični signal premakne ventil namesto neposredne mehanske ali električne sile.
Tudi oznake vrat sledijo lastnim standardom. Običajno boste videli "P" za dovod tlaka (priključek črpalke) in "A" za delovno odprtino (priključek aktuatorja). Včasih boste videli "T" za vrnitev rezervoarja. Te črkovne kode ostanejo dosledne med proizvajalci, čeprav starejši evropski diagrami morda namesto njih uporabljajo številke. ISO 9461 standardizira te identifikacije vrat za zmanjšanje zmede med namestitvijo in vzdrževanjem.
Strukturne vrste: zasnova z loputo in vretenom pri dvosmernih ventilih
Ko se premaknete mimo diagrama dvosmernega hidravličnega ventila na papirju do dejanske fizične komponente, naletite na dva bistveno različna notranja mehanizma. Izbira med loputo (imenovano tudi sedežni ventil) in konstrukcijo tuljave določa, ali lahko vaš ventil zdrži statično obremenitev več ur brez odnašanja ali prenese hitro kroženje pri visoki frekvenci.
Lončasti ventili uporabljajo element v obliki stožca ali diska, ki pritiska na ustrezni sedež. Ko je zaprt, kovina sreča kovino z vzmetno silo za seboj. To ustvarja tisto, kar industrija imenuje skoraj ničelno uhajanje. Hidravlična tekočina se ne more izmuzniti mimo pravilno zatesnjenega loputnega ventila niti pod tlakom 400 barov. Zaradi tega so dvosmerni ventili v obliki lopute edina izbira za varnostno kritične aplikacije, kot so tokokrogi za zadrževanje tovora na dvižnih delovnih ploščadih ali mobilnih žerjavih.
Standard puščanja FCI 70-2 kvantificira to zmogljivost. Razred IV omogoča puščanje, ki je enakovredno 0,01 % nazivne zmogljivosti, kar dobro deluje za splošno industrijsko uporabo. Ko pa potrebujete absolutno varnost, določite razred V ali razred VI. Razred VI, včasih imenovan tudi klasifikacija mehkega sedeža, dovoljuje le mililitre na minuto puščanja tudi pri polnem diferenčnem tlaku. Samo loputni ventili zanesljivo dosegajo te ocene, ker tesnilni mehanizem ni odvisen od tesnih mehanskih zračnosti, ki se neizogibno obrabijo.
Ventili imajo drugačen pristop. Natančno obdelano cilindrično jedro drsi znotraj enako natančne izvrtine. Pristane na pretoku bloka tuljave, medtem ko utori to omogočajo. Razdalja med tuljavo in izvrtino mora biti dovolj velika, da omogoča nemoteno gibanje, vendar dovolj majhna, da zmanjša puščanje. Ta inherentni kompromis pomeni, da vretenski ventili do neke mere vedno puščajo znotraj.
Toda zasnove tuljav ponujajo svoje prednosti. Odzivni časi so bolj dosledni in predvidljivi. Stroški izdelave so nižji za preproste vklopno-izklopne aplikacije. V sistemih, kjer določeno puščanje ni pomembno, kot je začasna izolacija tokokroga med vzdrževanjem, dvosmerni ventil na tuljavo deluje popolnoma dobro z nižjimi stroški.
Razlike v zmogljivosti so jasno vidne v resničnih aplikacijah. Namestite vijačni ventil na navpični valj, ki drži obešeno breme, in čez ure boste merili odnašanje navzdol, saj notranje puščanje omogoča, da olje zdrsne mimo. Namestite loputni ventil razreda VI in ta valj ostane zaklenjen več dni. Diagram dvosmernega hidravličnega ventila je morda videti enak za oba, vendar se inženirska realnost popolnoma razlikuje.
| Značilno | Lončasti (sedežni) ventil | Spool ventil | Vpliv aplikacije |
|---|---|---|---|
| Ocena tlaka | Skoraj nič (razred V/VI dosegljiv) | Merljivo notranje puščanje (tipično za razred III/IV) | Določa primernost za zadrževanje statične obremenitve in varnostna vezja |
| Hitrost odziva | Hitra, takojšnja angažiranost | Dosledno, običajno počasneje | Kritično za visokofrekvenčne ali časovno občutljive krmilne zanke |
| Zmogljivost pretoka | Cum funcționează stațiile hidraulice: proces pas cu pas | Omejeno s premerom tuljave in zračnostjo | Kartuše z loputami lahko preklapljajo ogromno hidravlično moč |
| Ocena tlaka | Do 630 barov v industrijskih kartušah | Razlikuje se glede na obliko, običajno nižje | Visokotlačni sistemi dajejo prednost konstrukciji loput |
Drugačen je tudi dinamični odziv. Loptični ventili se hitro odprejo in zaprejo, ker je dolžina giba kratka. Samo dvignete stožec z njegovega sedeža, ne drsite tuljave čez več odprtin. Zaradi tega so dvosmerni ventili tipa lopute idealni za aplikacije, ki zahtevajo takojšen začetek pretoka, kot so vezja za izklop v sili ali zaščita pred kavitacijo.
Aplikacije kritičnih tokokrogov z uporabo diagramov dvosmernega hidravličnega ventila
Prava vrednost razumevanja diagramov dvosmernega hidravličnega ventila postane jasna, ko vidite, kje te komponente rešujejo dejanske inženirske probleme. Nekatere aplikacije absolutno zahtevajo posebne lastnosti, ki jih zagotavljajo 2/2 ventili.
Tokokrogi za zadrževanje bremena in protiutež
Predstavljajte si roko bagra, ki drži polno žlico tri metre v zraku. Hidravlični cilinder, ki podpira to obremenitev, ne sme zdrsniti navzdol niti za en milimeter, niti čez nekaj ur, tudi če hidravlična cev malo pušča. To zahteva krmilno vodene povratne ventile, ki so specializirani dvosmerni elementi, prikazani v diagramih vezja z dodatno črtkano črto, ki označuje krmilno odprtino pilota.
[Slika diagrama vezja protiutežnega ventila]Pilotno upravljani protipovratni ventil (POCV) omogoča prost pretok v eno smer in polni valj, ko se roka dviga. Toda v obratni smeri je pretok popolnoma blokiran, dokler krmilni tlak ne prispe skozi krmilni vod. Diagram dvosmernega hidravličnega ventila prikazuje to kot standardni simbol povratnega ventila in pilotni vod. Ko upravljavec ukaže, naj se roko spusti, krmilni tlak mehansko dvigne tesnilni element, kar omogoči nadzorovano odvajanje olja.
Značilnost konstrukcije lopute brez puščanja omogoča delovanje POCV. Celo majhna stopnja puščanja bi povzročila počasno pogrezanje roka. Toda POCV imajo omejitev. Niso merilne naprave. So popolnoma zaprti ali popolnoma odprti. Pri spuščanju težkega bremena s pomočjo gravitacije lahko preprost POCV povzroči sunkovito gibanje, saj ventil lovi med odprtim in zaprtim stanjem.
Tu pridejo na vrsto protiutežni ventili. Protiutežni ventil je bolj izpopolnjen dvosmerni element, ki združuje protipovratni ventil za prosti pretok v eni smeri s tlačno krmiljenim varnostnim ventilom za povratno pot. Diagram dvosmernega hidravličnega ventila za protiutežni ventil prikazuje tri funkcionalne komponente: protipovratni ventil, razbremenilni element in krmilni bat, ki zmanjša tlak odpiranja razbremenilnega ventila.
Ko upravljavec sproži spuščanje, krmilni tlak iz smernega regulacijskega ventila deluje na pilotni bat. Ta pilotni signal se združi s tlakom, ki ga povzroči obremenitev, za modulacijo razbremenilnega ventila in merjenje povratnega toka. Rezultat je gladko, nadzorovano spuščanje tudi pri velikih obremenitvah. Z namestitvijo protiutežnega ventila neposredno na aktuator namesto na glavni regulacijski ventil lokalizirate odgovornost za nadzor pretoka tam, kjer je najbolj pomembno.
Tokokrogi za polnjenje in praznjenje akumulatorja
V sistemih, ki uporabljajo črpalke s fiksno prostornino in hidravličnimi akumulatorji, potrebujete poseben dvosmerni razbremenilni ventil za učinkovito upravljanje pretoka črpalke. Ko je akumulator popolnoma napolnjen, nadaljnje črpanje proti temu tlaku zapravlja energijo in ustvarja toploto. Razbremenilni ventil to reši tako, da preusmeri pretok črpalke v rezervoar pri skoraj ničelnem tlaku, ko je akumulator napolnjen.
Tipičen polnilni ventil akumulatorja je dvostopenjski vložek s pilotno stopnjo in glavno stopnjo tuljave. Diagram dvosmernega hidravličnega ventila prikazuje povezavo pretoka črpalke (P) z akumulatorjem ali rezervoarjem (A in B). Ko sistemski tlak pade pod nastavljeno točko za "odprto" zaradi uporabe aktuatorja, ventil blokira povratek rezervoarja, s čimer prisili pretok črpalke nazaj v polnjenje akumulatorja. Ko tlak naraste na nastavljeno točko "zapri", se ventil premakne, da razbremeni črpalko.
To zahteva lastnosti mehkega premikanja in ustrezno blaženje v zasnovi. Nenadni prehodi med nakladanjem in razkladanjem povzročajo skoke tlaka, ki poškodujejo črpalke in napetostne armature. Dobro zasnovani razbremenilni ventili vključujejo notranje dušilne komore, ki upočasnjujejo preklopno gibanje in porazdelijo prehod tlaka na več milisekund namesto takojšnjega zaskoka.
Nadzor pretoka za regulacijo hitrosti
Dvosmerni hidravlični ventili za regulacijo pretoka se v shemah vezja pojavijo s simbolom za omejitev plina, prikazanim kot dve nagnjeni črti ali krivulji, ki tvorita zožen prehod. Nastavljiv plin doda diagonalno puščico skozi simbol za omejitev, ki označuje spremenljivo območje odprtine. Ti ventili nadzorujejo hitrost aktuatorja tako, da omejijo pretok, namesto da ga popolnoma blokirajo.
Razmerje med pretokom in hitrostjo sledi hidravličnim osnovam. Za dano izvrtino valja je hitrost enaka stopnji pretoka, deljeni s površino bata. Z omejevanjem pretoka skozi nastavljivo odprtino neposredno nadzirate, kako hitro se valj razširi ali umakne. Plinska loputa ustvari padec tlaka in pretok skozi to omejitev je odvisen od kvadratnega korena tlačne razlike na njej.
Napredni dvosmerni ventili za regulacijo pretoka vključujejo kompenzacijo tlaka. Diagram 2-smernega hidravličnega ventila prikazuje to kot dodaten element z nadzorom tlaka, običajno predstavljen s puščico, ki označuje bat kompenzatorja. Ta kompenzator samodejno prilagodi odprtino dušilne lopute za vzdrževanje konstantnega pretoka ne glede na spremembe tlaka obremenitve. Brez kompenzacije bi se valj upočasnil, ko se obremenitev poveča, ker višji tlak obremenitve zmanjša diferencial čez dušilno loputo. S kompenzacijo ventil ohranja enakomerno hitrost cilindra, tudi če se obremenitev močno spremeni.
Tehnologija kartušnih ventilov in nadzor visoke gostote
Ko morate preklopiti zelo visoke stopnje pretoka v kompaktnih prostorih, lahko diagram dvosmernega hidravličnega ventila prikazuje element v obliki kartuše namesto običajnega ventila, nameščenega na ohišje. Kartušni ventili, imenovani tudi drsni logični elementi, predstavljajo prefinjen pristop k hidravličnemu nadzoru, ki poveča gostoto moči.
Kartušni ventil je v bistvu hidravlični logični modul, vstavljen v razdelilno izvrtino in nadzorovan z ločeno pokrovno ploščo. Simbol diagrama dvosmernega hidravličnega ventila je podoben standardnim ventilom, vendar se fizična izvedba popolnoma razlikuje. Namesto samostojne enote z navojnimi odprtinami imate cilindrično kartušo, ki pade v natančno strojno obdelano votlino. Vsa vodovodna napeljava je znotraj razdelilnega bloka.
Ta arhitektura omogoča izjemno pretočno zmogljivost. Industrijski 2-smerni kartušni ventili prenesejo do 3.530 litrov na minuto, hkrati pa ohranjajo zelo nizek padec tlaka, pogosto pod 1 barom tudi pri največjem pretoku. Visok pretok z nizkim padcem tlaka pomeni neposredno energetsko učinkovitost. Manjša izguba tlaka pomeni manjšo proizvodnjo toplote in nižje obratovalne stroške.
Načelo krmiljenja uporablja ojačanje pilota. Majhen pilotni ventil, ki lahko preklopi le nekaj litrov na minuto, nadzoruje visokotlačno olje, ki premika glavno loputo kartuše. To loči krmilno moč od moči glavnega toka. Preklopite lahko na stotine kilovatov hidravlične moči z majhnim solenoidom, ki porabi približno 20 vatov električne energije.
Zasnova kartuše vključuje tudi diagnostične funkcije. Krmilni pokrovi običajno vključujejo odprtine za odkrivanje puščanja in pregledovalna okna. Ko notranja tesnila začnejo odpovedovati, se izteklo olje pojavi na teh diagnostičnih vratih, preden se zmogljivost sistema opazno poslabša. To zgodnje opozorilo preprečuje nepričakovane izpade.
Eden ključnih premislekov so zahteve za dobavo pilota. Diagram dvosmernega hidravličnega ventila mora prikazati vir krmilnega tlaka. Nekateri kartušni ventili lahko delujejo kot normalno odprti ali normalno zaprti, odvisno od konfiguracije pilota. Zasnova pokrovne plošče določa logiko, sama kartuša pa ostaja enaka. Ta modularnost zmanjšuje zahteve glede zalog, saj ena številka dela kartuše služi več funkcijam.
Elektromagnetno aktiviranje: neposredno ali pilotno
Shema 2-smernega hidravličnega ventila prikazuje načine aktiviranja s simboli zunaj polj za položaje. Ventili, ki jih krmili elektromagnet, so prikazani s simbolom tuljave, vendar ta preprosta grafika skriva pomembno izbiro zasnove, ki vpliva na delovanje sistema.
Neposredno delujoči elektromagnetni ventili uporabljajo elektromagnetno silo za neposredno premikanje elementa ventila. Ko napajate tuljavo, magnetno polje potegne armaturo, ki fizično potiska loputo ali tuljavo. Ti ventili se odzovejo zelo hitro, pogosto v milisekundah, ker ni vmesnega koraka. Toda razpoložljiva elektromagnetna sila omejuje velikost ventila. Večji ventili potrebujejo večje solenoide, ki porabijo več električne energije in proizvajajo več toplote.
Pilotno vodeni elektromagnetni ventili imajo dvostopenjski pristop. Solenoid premakne majhen pilotni ventil, ki nato usmerja hidravlični tlak za premikanje glavnega elementa ventila. To izkorišča multiplikacijo hidravlične sile. Majhen solenoid z nizko močjo krmili pilot, ki preklopi visokotlačno olje, ki poganja velik glavni tuljav ali loputo. Rezultat tega je, da lahko pilotno vodeni 2-smerni ventili prenesejo veliko višje pretoke kot direktno delujoči modeli.
Kompromis je odzivni čas. Pilotno vodeni ventili se odzivajo počasneje, ker se mora najprej premakniti pilotna stopnja, nato ustvariti tlak v krmilni komori in nato počakati, da se premakne glavni element. Ta dodana zakasnitev je lahko le 20 do 50 milisekund, toda pri hitri avtomatizaciji ali natančnem nadzoru gibanja so te milisekunde pomembne.
V praksi elektromagnetni ventili z neposrednim delovanjem dobro delujejo do približno 80 litrov na minuto pri standardnih industrijskih tlakih. Poleg tega običajno potrebujete pilotsko delovanje. Diagram dvosmernega hidravličnega ventila ne določa vedno, kateri tip, zato morate preveriti podatkovne liste proizvajalca, ko je odzivni čas kritičen.
Drug dejavnik je poraba energije med držanjem. Neposredno delujoči solenoidi potrebujejo stalen tok, da držijo ventil odprt pred silo vzmeti in pritiskom tekočine. Pilotno vodeni ventili uporabljajo pritisk za držanje glavnega elementa, tako da mora elektromagnet le premikati majhen pilotni ventil. To zmanjša električno obremenitev in nastajanje toplote v elektromagnetni tuljavi.
Merila za izbor in tehnične specifikacije
Ko načrtujete vezje in se odločate, kateri dvosmerni hidravlični ventil boste določili, vam diagram pove logično funkcijo, ne pa tudi zahtev glede zmogljivosti. Več ključnih parametrov določa, ali bo ventil zanesljivo deloval v vaši aplikaciji.
Največji delovni tlak določa strukturno mejo. Ventil za 350 barov bo katastrofalno odpovedal, če znatno presežete ta tlak. Toda sama stopnja pritiska ne pove vsega. Nekateri ventili ohranjajo nazivni pretok samo do določenega tlaka, nato pa se zmanjšajo, ko se tlak poveča zaradi deformacije notranje zračnosti ali stiskanja tesnila.
Zmogljivost pretoka zahteva skrbno prilagajanje potrebam sistema. Premajhni ventili povzročajo čezmerne padce tlaka, kar zapravlja energijo in ustvarja toploto. Preveliki ventili so dražji in lahko povzročijo nestabilnost krmiljenja. Koeficient ventila (Cv) količinsko določa, koliko pretoka preteče za dani padec tlaka. Zahtevani Cv izračunate iz svojega pretoka in sprejemljive izgube tlaka, nato pa izberete ventil, ki izpolnjuje to zahtevo z nekaj varnostne rezerve.
| Parameter | Običajni odzivni čas | Tipično območje (primer industrijskih ventilov) |
|---|---|---|
| AI ပေါင်းစည်းမှု: | Omejitev strukturne celovitosti in trajnosti | 210 do 630 barov za industrijske patronske ventile |
| Največji pretok | Pretočna zmogljivost in padec tlaka | 7,5 do 3.530 L/min, odvisno od izvedbe |
| Odzivni čas | Dinamična hitrost in zmogljivost cikla | Aplikacije kritičnih tokokrogov z uporabo diagramov dvosmernega hidravličnega ventila |
| Lončasti (sedežni) ventil | Standard učinkovitosti tesnjenja | Razred IV (splošno) do razred VI (kritično za varnost) |
| Območje delovne temperature | Meje tesnjenja in viskoznosti | -20°C do +80°C tipično, širše za posebne tekočine |
| Razpon viskoznosti tekočine | Pravilno delovanje in združljivost tesnila | 15 do 400 cSt za večino industrijskih ventilov |
Klasifikacija puščanja je najpomembnejša pri aplikacijah za zadrževanje obremenitev. Če vaš diagram dvosmernega hidravličnega ventila prikazuje ventil, ki mora preprečiti odnašanje obremenitve, določite razred V ali razred VI. Za enostavno izolacijo med vzdrževanjem zadostuje razred IV. Razlika v stroških med razredi puščanja je lahko znatna, zato ne navedite preveč po nepotrebnem.
Odzivni čas postane kritičen pri avtomatiziranih proizvodnih linijah ali mobilni opremi, kjer čas cikla določa produktivnost. Če se mora roka vašega bagra ustaviti v 100 milisekundah, ko upravljavec sprosti krmilno ročico, mora vaša izbira ventila podpirati ta čas. Upoštevajte čas preklopa ventila in čas, potreben za nastanek ali sesedanje tlaka v tokokrogu.
O združljivosti tekočin se ni mogoče pogajati. Standardna tesnila iz nitrila (NBR) dobro delujejo s hidravličnim oljem na osnovi nafte, vendar nabreknejo in odpovejo v nekaterih sintetičnih tekočinah. Če uporabljate biorazgradljivo hidravlično tekočino na osnovi estra ali ognjeodporni vodni glikol, izrecno preverite združljivost tesnila. Napačen tesnilni material povzroči zgodnjo odpoved, tudi če so vse druge specifikacije pravilne.
Delovna temperatura vpliva tako na življenjsko dobo tesnila kot na viskoznost tekočine. Viskoznost hidravličnega olja se močno spreminja s temperaturo. Pri -20 °C je lahko vaše olje ISO VG 46 gosto kot med. Pri 80°C teče kot voda. Ta sprememba viskoznosti vpliva na padec tlaka skozi ventile in lahko vpliva na odzivni čas. Nekateri dvosmerni ventili za regulacijo pretoka uporabljajo odprtine z ostrimi robovi, ker je pretok skozi oster rob manj odvisen od viskoznosti kot pretok skozi dolg prehod z majhnim premerom.
Odpravljanje pogostih težav s tokokrogi dvosmernega ventila
Tudi če je diagram vašega 2-smernega hidravličnega ventila pravilno narisan in ste izbrali ustrezne komponente, se lahko med delovanjem pojavijo težave. Razumevanje običajnih načinov okvar pomaga pri hitri diagnozi in preprečuje, da bi manjše težave postale drage okvare.
Kontaminacija in poslabšanje odziva
Onesnaženje s tekočino je glavni vzrok za težave z delovanjem ventila. Ko se hidravlično olje kontaminira z delci ali se viskoznost zmanjša zaradi toplotne razgradnje, se pojavi več simptomov. Počasen odziv je pogosto prvi znak. Delci umazanije se zadržujejo v majhnih razdaljah med gibljivimi deli in ustvarjajo trenje, ki upočasnjuje aktiviranje ventila. Ventil, ki bi se moral premakniti v 15 milisekundah, bi lahko potreboval 50 milisekund, če je onesnažen.
Ta navidezno majhna zamuda se razliva po sistemu. V avtomatizirani proizvodnji dodatne milisekunde vsakega cikla povzročijo izgubo proizvodnje. Pri mobilni opremi je odziv operaterja počasen, kar zmanjšuje natančnost pozicioniranja. Še huje, zakasnjeno zapiranje ventila povzroči skoke tlaka, saj premikajoči se aktuatorji nenadoma naletijo na upor, kar ustvarja udarne valove, ki utrudijo priključke in cevi.
Standard čistosti ISO 4406 kvantificira kontaminacijo z delci. Tipičen industrijski hidravlični sistem bi lahko ciljal na 19/17/14, ki določa največje število delcev pri velikosti 4, 6 in 14 mikronov. Toda servo ventili in visokozmogljivi proporcionalni ventili potrebujejo veliko čistejšo tekočino, morda 16/14/11. Ko olje preseže te meje, se delovanje ventila merljivo poslabša.
Redna analiza olja in menjava filtra ohranjata odzivne čase ventilov. Visokokakovostni filtrirni sistemi se hitro povrnejo s preprečevanjem težav, povezanih s kontaminacijo. Nekateri napredni sistemi vključujejo spletne števce delcev, ki operaterje opozorijo, ko kontaminacija doseže opozorilno raven, kar omogoča preventivno ukrepanje, preden se delovanje ventila poslabša.
Šklepetanje ventilov in dinamična nestabilnost
Kompromis je odzivni čas. Pilotno vodeni ventili se odzivajo počasneje, ker se mora najprej premakniti pilotna stopnja, nato ustvariti tlak v krmilni komori in nato počakati, da se premakne glavni element. Ta dodana zakasnitev je lahko le 20 do 50 milisekund, toda pri hitri avtomatizaciji ali natančnem nadzoru gibanja so te milisekunde pomembne.
Ko se koeficient pretoka ventila ne ujema z dejanskimi zahtevami pretoka sistema, ventil deluje v nestabilnem območju krivulje pretoka. Majhna nihanja tlaka povzročijo velike spremembe položaja, kar povzroči nihanje. Ventil lovi med odprtim in zaprtim stanjem, nikoli se ne ustali v stabilnem položaju.
Tudi razlika v tlaku vpliva na to. Če sta tlak navzgor in navzdol preblizu, ventil nima dovolj sile, da bi držal stabilen položaj. Industrijska praksa priporoča vzdrževanje vsaj 1 psi (0,07 bara) razlike med ventili za regulacijo pretoka, da se zagotovi stabilno delovanje. Ko razlika pade pod to vrednost, postane verjetno klepetanje.
Rešitev vključuje pravilno dimenzioniranje ventila, ki temelji na zahtevah glede najmanjšega padca tlaka in ne le največje zmogljivosti pretoka. Ventil, ki je dimenzioniran za absolutni največji pretok, je lahko prevelik za normalno delovanje, zaradi česar ni dovolj diferenciala za vzdrževanje stabilnosti. Bolje je dimenzionirati ventile za tipične delovne pogoje z ustrezno rezervo tlaka, nato pa sprejeti nekoliko večji padec tlaka pri največjem pretoku.
Razred puščanja (FCI 70-2)
Levior operatio significat minus lapsum et dilacerant in apparatu
Najprej preverite, ali je težava dejansko dvosmerni ventil ali drugje v tokokrogu. Priključite manometer na izhod ventila in opazujte upad tlaka. Če tlak enakomerno pada, ko je aktuator zaklenjen, nekaj pušča. Če je tlak stabilen, vendar se aktuator še vedno premika, prihaja do puščanja navzdol, po možnosti preko tesnil bata aktuatorja.
Ko sam dvosmerni ventil pušča, ugotovite, ali presega konstrukcijske specifikacije ali se je poslabšal zaradi obrabe. Ventil razreda IV, ki pušča pri 0,01 % nazivnega pretoka, deluje v skladu s specifikacijami, čeprav to morda ni dovolj tesno za vašo aplikacijo. V tem primeru potrebujete strožjo klasifikacijo, kot je razred VI, ne pa popravilo ventila.
Če prej tesni ventil začne puščati, preglejte tri pogoste vzroke. Kontaminacija lahko poškoduje tesnilne površine. Toplotno kroženje je lahko povzročilo degradacijo tesnilnega materiala. Skoki tlaka, ki presegajo nazivno vrednost, so lahko poškodovali loputni sedež. Včasih potrebuje ventil le čiščenje in sveža tesnila. Včasih je aplikacija presegla konstrukcijske omejitve ventila in potrebujete bolj robustno komponento.
Razumevanje razlike med konstrukcijskimi omejitvami in okvarami komponent je pomembno, ker se rešitve popolnoma razlikujejo. Zahteva po strožjem razredu uhajanja v fazi načrtovanja stane nekoliko več, vendar trajno reši težavo. Ponavljajoča se zamenjava dotrajanih ventilov, ki nikoli niso bili primerni za uporabo, izgublja čas in denar, medtem ko težave nikoli zares ne odpravi.
Shema dvosmernega hidravličnega ventila na vaši shemi je morda videti preprosta, vendar ti elementi omogočajo nekatere najbolj kritične funkcije v sistemih za tekočinsko napajanje. Pravilna izdelava diagrama, izbira ustreznih komponent in njihovo pravilno vzdrževanje zagotavljajo zanesljivo delovanje vaših hidravličnih krogov v letih delovanja.





















