Hüdraulilised rooliseadmed (mida sageli nimetatakse hüdraulilisteks roolimisseadmeteks, hüdrostaatilisteks rooliseadmeteks või orbitaalseteks rooliseadmeteks (Orbitrol-tüüpi)) on hüdraulilise roolisüsteemi 'käsukeskus'. Need muudavad väikese roolisisendi täpselt mõõdetud õlivooluks, mis liigutab roolisilindrit, muutes raskeid masinaid koormuse all hõlpsasti juhitavaks. See on eriti oluline traktorite, harvesterite, laadurite, tõstukite ja erisõidukite puhul, mis töötavad pikki vahetusi venekeelsetel Euraasia turgudel ja hispaaniakeelsetes Belt & Road projektipiirkondades, kus töökindlus, hooldatavus ja pumpade õige sobitamine määravad sageli kogu kasutuskulud.
Paljud ostjad ja insenerid ajavad segadusse see, et rooliseadmeid kirjeldatakse kahel kattuval viisil: keskosa tüüp (avatud keskus, suletud kese, koormuse tuvastamine) ja tagasiside käitumine (reaktsioon või mittereageerimine). Danfoss – juhtiv hüdrauliliste rooliseadmete tootja – loetleb selgesõnaliselt levinumad variandid, nagu avatud keskuse mittereageerimine, avatud keskuse reaktsioon, suletud keskuse mittereageerimine ja koormuse tuvastamine (LS). Selles juhendis selgitatakse iga tüüpi määratlusi, tööpõhimõtteid, plusse/miinuseid ja tüüpilisi rakendusi, ühildades samal ajal terminoloogiat tarnija kategooriate nimetustega St ja seeria St hüdrauliline juhtimineZ, näiteks Hydra Blinice'i B-seeria hüdraulika juhtimineZ. rooli juhtseadmed.
Hüdraulilise rooliseadme põhitõed ja põhisõnavara
Tüüpiline hüdrostaatiline rooliseade ühendab endas pöörleva juhtventiili (väändelemendiga pool-/hülsikventiil) ja pöörleva doseerimiselemendi (sageli gerootor/pöördmõõtur). Rooli keerates mõõdavad ventiilid proportsionaalselt voolu ja suunavad õli vasakusse või paremasse silindri porti; kui peatute, naaseb seade neutraalasendisse ja hoiab või juhib voolu sõltuvalt selle konfiguratsioonist. Danfossi tehnilises kirjanduses kirjeldatakse neid seadmeid kui 'hüdrostaatilisi rooliseadmeid', mida pakutakse mitmes variandis erinevate hüdroahelate ja juhtimiskäitumise jaoks.
Elektriskeemidel ja rooliseadme korpusel on need pordid, mida näete kõige sagedamini:
P (rõhk / pump) : toide pumbast või prioriteetventiilist
T (paak / tagastus) : tagasi reservuaari
L ja R (vasak/parem tööavad) : roolisilindri kambritesse (mõnikord märgistatakse A/B)
LS (Load Sensing) : signaaliport LS-süsteemides (olemas ainult LS-i rooliseadmetel)
Olenevalt mudelist ja konfiguratsioonist saab tellida paljusid rooliseadmete perekondi ka sisseehitatud klapifunktsioonidega, nagu rõhualandus, tööavade löök-/imemisventiilid ning tagasilöögi-/tagasilöögiklapid. Danfoss võtab teadmiseks valikulised pordiühenduse standardid (ISO/SAE/DIN) ja integreeritud ventiilide funktsioonid paljudes tüüpides, mis on oluline ekspordimasinate ja piiriülese varuosade hankimise jaoks.
Allpool on lihtsustatud 'vaimse mudeli' diagramm selle kohta, kuidas tsentrite tüübid neutraalses erinevad:
AVATUD KESKUS (neutraalne): P -----> T (pidev voolutee avatud) L/R: tavaliselt hoitakse/blokeeritud (sõltub reaktsiooni ülesehitusest) SULETUD KESKUS (neutraalne): P X (blokeeritud / läbivool puudub) L/ADNS: tavaliselt hallatakse (neutraalne): P: toidetakse prioriteedi/LS pumba loogika kaudu LS -----> T (LS signaal ventileeritakse neutraalasendis)
See neutraalne käitumine on tuum, miks pumba sobitamine ei ole vaieldav: avatud keskus eeldab püsivalt pumbalt pidevat voolu, samas kui suletud keskus/LS on kavandatud muutuva tarnimise või prioriteediga juhitava väljastamise jaoks.
Avatud keskmised rooliseadmed ja avatud keskkohaga roolisüsteemid
Määratlus ja süsteemi eesmärk
Avatud keskel asuval rooliseadmel on avatud ühendus neutraalasendis oleva pumba ja paagi vahel ning seda kasutatakse avatud keskosa roolimissüsteemides, mis kasutavad tavaliselt fikseeritud töömahuga pumpa. Danfoss ütleb seda otse: avatud keskpunktiga rooliseadmetel on neutraalasendis avatud pumba ja paagi ühendus ning avatud keskpunktiga süsteemides kasutatakse fikseeritud töömahuga pumpasid.
Hydromot kasutab sarnast sõnastust: 'Open Center' tähendab, et seade on mõeldud avatud süsteemidele ja neutraalasendis on pumba ja paagi vahel avatud ühendus.
Tööpõhimõte
Neutraalses asendis liigub pumba vool läbi rooliseadme tagasi paaki, hoides süsteemi rõhu suhteliselt madalal. Kui operaator pöörab rooli, mõõdab pöördklapp ja suunab voolu vasakule või paremale, liigutades silindrit ja keerates rattaid. See arhitektuur tagab kohese roolile reageerimise, kui ratas hakkab pöörlema, ja Danfoss rõhutab 'vahetut reaktsiooni' kui avatud keskpunktiga roolimissüsteemide omadust.
Eelised
Avatud keskrool valitakse sageli vastupidavuse ja lihtsa hoolduse huvides:
Lihtsam ahela integreerimine fikseeritud töömahuga pumpadega (vähem juhtelemente kui LS / suletud keskus).
Tõestatud sobivus traktoritele, harvesteritele, kahveltõstukitele, töömasinatele ja avatud ahelaga juhtimisseadmetega erisõidukitele.
Laialdane kaubanduslik kättesaadavus tavalistes 'ON/OR' variantides (avatud keskuse mittereaktsioon / avatud keskuse reaktsioon).
Puudused
Peamine kompromiss on energia ja soojus:
Fikseeritud pump varustab voolu pidevalt; neutraalasendis naaseb see vool kasuliku töö tegemise asemel paaki, mis suurendab kütusekulu ja soojuskoormust pikkade töötsüklite jooksul. (See on neutraalse pumba ja paagi vahelise 'avatud ühenduse' olemuslik tagajärg.)
Multifunktsionaalsetes masinates võib avatud keskjuhtimine ilma prioriteedihalduseta olla vähem tõhus kui LS-arhitektuurid, mis on loodud pumpade jagamiseks ahelate vahel.
Tüüpilised rakendused
Avatud tsentraalsed rooliseadmed on endiselt levinud masinates, mis on ehitatud fikseeritud töömahuga pumpade ja kulutundlike konfiguratsioonidega: vanemad traktorid, tavalised põllumajandusmasinad, kahveltõstukid ja lihtsad töövõtjasõidukid. Danfoss loetleb traktorid, harvesterid, kahveltõstukid ja töövõtja/spetsiaalsed sõidukid rakendustena rooliseadmete perekondadele, mida pakutakse avatud keskusega variantides.
Suletud keskrooliseadmed ja suletud keskroolisüsteemid
Määratlus ja süsteemi eesmärk
Suletud keskrooliseade on neutraalasendis P (pumba) pordis blokeeritud ja suletud keskroolisüsteemid nõuavad muutuvat õlivoolu (st pigem muutuvat tarnimist/kontrollitud toiteallikat kui pidevat avatud tagasivooluga voolu). Danfoss kirjeldab suletud keskosa rooliseadmeid täpselt nii: P on neutraalasendis blokeeritud ja vaja on muutuvat õlivoolu. 5
See määratlus on kogu teema kõige olulisem ühilduvusreegel: suletud keskusega üksused ei ole lihtsalt 'erinevad sildid' - need eeldavad erinevat pumba/varustuse strateegiat kui avatud keskus.
Tööpõhimõte
Neutraalses asendis takistab rooliseade läbivoolu pumbapordis (P on blokeeritud), mistõttu vooluvajadus langeb nulli lähedale. Juhtimise korral mõõdab ja suunab seade õli L või R proportsionaalselt rooli sisendiga ning pumba/kompensatsiooniseade varustab ainult seda, mida on vaja roolimiseks.
Eelised
Tõhususe ja soojusjuhtimise huvides valitakse sageli suletud keskrool:
Vähendatud neutraalse/tühikäigu voolukaod, kuna P on neutraalasendis blokeeritud (vähem konstantne retsirkulatsioon paaki kui avatud keskus).
Parem joondamine muutuvate tarnestrateegiatega, mis on levinud tänapäevaste masinate hüdraulika konstruktsioonis (eriti kui mitu vooluahelat jagavad pumpa kompensatsiooniloogika kaudu).
Puudused
Kompromiss on süsteemi keerukus ja õige sobitamise hind:
Nõuab ühilduvat toitestrateegiat ('muutuv õlivool') – tavaliselt rõhukompenseeritud või voolu ja rõhuga kompenseeritud pumpa või samaväärset kontrollitud toiteseadet.
Suletud keskse rooliseadme valesti sobitamine avatud keskpunktiga fikseeritud pumbaahelaga võib põhjustada ebastabiilset roolimist või liigset kuumuse/rõhu käitumist, kuna seade on ette nähtud blokeerima P neutraalasendis.
Tüüpilised rakendused
Suletud keskosa rooliseadmeid kasutatakse tänapäevastes seadmete arhitektuuris, kus juhtimine on osa kontrollitud hüdraulilisest 'ökosüsteemist', mille tõhususe ja termilise stabiilsuse osas on sageli suuremad ootused. Danfoss sisaldab avatud keskpunkti ja LS-i konfiguratsioonide kõrval oma rooliseadme saadaolevate loendites ka suletud keskpunktiga variante.
Koormustundlikud rooliseadmed ja LS-i prioriteediga roolimisahelad
Definitsioon ja see, mis teeb LS-i ainulaadseks
Koormustundlik rooliseade sisaldab täiendavat LS-ühendust (load Sensing), mis edastab koormuse rõhusignaali rooliseadmelt prioriteetventiilile ja/või LS-pumbale. Danfoss selgitab, et LS-i rooliseadmetel on see täiendav LS-port; LS-signaal juhib õlivoolu prioriteetventiilist ja/või LS-pumbast rooliseadmesse ning LS-ühendus on avatud paagiga, kui rooliseade on neutraalasendis.
Hydromot võtab süsteemitaseme kontseptsiooni selgelt kokku: LS-i rooliseadmetes saab roolisüsteemi ja tööhüdraulika varustada ühise pumbaga ning prioriteetventiil tagab roolimise esikoha.
Tööpõhimõte
Tüüpilises LS-juhtimisahelas saadab rooliseade LS-signaali, mis on proportsionaalne roolimisvajadusega. See signaal nihutab prioriteetventiili (või annab käsu LS-pumbale), nii et roolimehhanism saab esimesena garanteeritud voolu; liigne vool tehakse kättesaadavaks teistele ahelatele (tööriistad, poomid, abifunktsioonid). Eatoni/Char-Lynni kirjanduses tuuakse esile selle arhitektuuri peamised eelised: juhtimiseks läheb ainult roolimanöövri jaoks vajalik vool, abiahelate jaoks on saadaval kasutamata vooluhulk ja rooliahel säilitab voolu/rõhu prioriteedi.
Danfoss eristab ka koormuse tuvastamise staatilisi ja koormuse tuvastamise dünaamilisi juhtimissüsteeme. Danfossi definitsiooni kohaselt on dünaamilistel LS-süsteemidel pidev vool LS-ühenduses rooliseadme suunas isegi siis, kui rooliseade on neutraalasendis, samas kui staatilistel süsteemidel mitte (see vahe on õige prioriteetse klapitüübi valimisel oluline).
Eelised
LS-roolisüsteemi kasutatakse laialdaselt täiustatud mobiilses hüdraulikasüsteemis, kuna see parandab nii juhtimise kindlust kui ka tõhusust:
Juhtimisprioriteet on ahelasse konstrueeritud LS-signaali ja prioriteediklappide loogika kaudu.
Parem üldine masina efektiivsus, kuna kasutamata vooluhulk suunatakse abiahelatesse, mitte ei suunata üle reljeefi või suunatakse mõttetult tagasi paaki.
Sobib hästi multifunktsionaalsetele masinatele ja uuendusprojektidele, kus üks pump peab toetama juhtimist ja tööseadmeid.
Puudused
LS-i jõudlus sõltub õigest süsteemi ülesehitusest:
Rohkem torustikku ja rohkem komponente (LS-liin, prioriteetne klapi suuruse määramine/sobitamine, õige juhtrõhustrateegia). Eaton märgib selgesõnaliselt, et soovitud roolikiiruse ja stabiilsuse saavutamiseks tuleb rooli juhtseade ja prioriteetventiil sobitada.
Kui installija ei ole ettevaatlik, võib staatilise või dünaamilise LS-i valikuid valesti rakendada, mis põhjustab ebastabiilseid signaale või aeglast reageerimist.
Tüüpilised rakendused
LS-juhtimine on levinud tänapäevastes traktorites, harvesterites ja töölistes masinates, kus juhtimine peab jääma töökindlaks ka muude hüdrauliliste funktsioonide töötamise ajal. Danfossi rooliseadmete perekonnad hõlmavad LS-i variante ja Eaton/Char-Lynn kirjeldab LS-juhtimist jagatud pumpade ja prioriteetsete ahelate kontekstis.
Reageerimis- ja mittereageerivad rooliseadmed ja mida 'tagasiside' tegelikult tähendab
Definitsioonid
Reageerivad rooliseadmed edastavad välised rattajõud tagasi roolile: Danfoss määratleb reaktsiooni kui 'juhitavatele ratastele mõjuvad välised jõud põhjustavad rooli vastava liikumise, kui juht ei juhi rooli.'
Mittereageerivad rooliseadmed blokeerivad selle käitumise: Danfoss määratleb mittereageerimise kui vastava rooli liikumise puudumise, kui juht ei juhi rooli. Hydromot joondab selle idee termini 'Non Load Reaction' alla, väites, et ratastele mõjuvad välised jõud ei käivita roolil pöörlevat liikumist, kui rooliseade on neutraalasendis.
Mis muutub seadme sees
Reaktsioon vs mittereaktsioon ei ole lihtsalt 'tunne'; see muudab rataste põhjustatud surve ja nihke juhtimist tööportides. Reaktsioonide konstruktsioonides võivad rattajõud õli sisemiste radade kaudu tagasi juhtida, mis pöörab rooli (teetunnetus / tagasilöök). Mittereageerivate konstruktsioonide puhul on rooliseade konfigureeritud nii, et see takistab rataste jõududel rooli tagasiliikumist neutraalasendis, parandades juhi mugavust ja stabiilsust löögikoormuse ajal.
Lihtsustatud kontseptuaalne diagramm:
Reaktsiooni tüüp: silindri rõhu muutus -> sisemine tagasiside -> rool liigub
Mittereageerimise tüüp: silindri pordid isoleeritud/juhitavad -> rool EI liigu
Eelised ja miinused
Reaktsioonijuhtimine annab informatiivset tagasisidet, kuid võib olla väsitav; mittereageerimine suurendab mugavust, kuid vähendab puutetundlikku teavet.
Inseneride jaoks on võtmetähtsusega valik lähtuvalt ohutusest, operaatori ootustest ja sellest, kui suur 'tagasilöök' on masinakategooria jaoks vastuvõetav. Danfossi toodete saadavuse loendid näitavad nii reageerimis- kui ka mittereageerimisvõimalusi samades rooliseadmete perekonnas, mis näitab, et see on pigem tahtlik disainivalik kui nišifunktsioon. 1
Tüüpilised rakendused
Reageerivat juhtimist eelistatakse sageli siis, kui operaatori tagasiside parandab juhitavust ebatasasel maastikul või nõudlikul manööverdamisel (nt mõned põllumajandus- ja maastikurakendused).
Mittereageerivat roolimist kasutatakse laialdaselt seal, kus prioriteediks on mugavus ja vähendatud tagasilöök (tavaline paljudel rasketel masinatel) ning see on selgesõnaliselt üks levinumaid variante avatud keskpunkti, suletud keskpunkti ja LS konfiguratsioonides.
Praktiline valiku kontrollnimekiri
Alustage oma pumba ja masina arhitektuurist, seejärel täpsustage:
Kinnitage hüdraulilise keskuse nõue: avatud keskus vs suletud keskus vs LS. 5
Otsustage tagasiside käitumise üle: reageerimine või mittereageerimine, lähtudes operaatori eelistustest ja masina keskkonnast. 4
Täpsustage pordid ja standardid: ISO/SAE/DIN-pordi valikud võivad mõjutada põllutööde teostatavust ja voolikuliitmikke ekspordiprojektides. 1
Valige vastavalt vajadusele integreeritud klapifunktsioonid (reljeef-, löök-/imemisventiilid, tagasilöögiklapid), eriti tugevate löökide ja ohutuse jaoks. 3
Kontrollige ratastega pinnase teisaldamismasinate asjakohaseid juhtimisohutusnõudeid: ISO 5010:2019 määrab kindlaks roolimissüsteemi testid ja jõudluskriteeriumid ratastega pinnase teisaldusmasinate jaoks ning hõlmab juhtimis- ja sõidufunktsioonidega seotud ohte.
KKK
Milline hüdraulilise rooliseadme tüüp on venekeelse Euraasia masinaparkide jaoks parim?
Paljude vanade traktorite ja lihtsate tarbemasinate puhul on avatud keskjuhtimine endiselt tavaline, kuna see sobib fikseeritud töömahuga pumpadega ja kasutab neutraalasendis avatud pumba ja paagi vahelist ühendust.
Uuemate masinate puhul, mis jagavad juhtimis- ja tööfunktsioonide vahel pumpa, on sageli eelistatud arhitektuur koormuse tuvastamisega roolisüsteem, kuna prioriteetventiil tagab juhtimise prioriteedi, eraldades samal ajal kasutamata voolu abiahelatele.
Kuidas selgitada hispaania keelt kõnelevatel turgudel klientidele 'avatud keskjuhtimist' vs 'suletud keskjuhtimist'?
Tootja määratlustega kooskõlas olev praktiline selgitus on järgmine: avatud keskus tähendab, et vooluahel võimaldab pumba voolu tagasi paaki neutraalasendis, samas kui suletud keskus tähendab, et toide (P) on neutraalasendis blokeeritud ja süsteem vajab muutuvat õlivoolu.
See sõnastus on kakskeelsete müügimeeskondade jaoks sageli lihtsam, kuna see keskendub pigem otse sõites toimuvale kui sisemisele klapi geomeetriale.
Millal peaks projekt valima reageerimisjuhtimise või mittereageeriva juhtimise ebatasasel objektil (kaevandamine, metsandus, teedeehitus)?
Kui juhi kasu 'teetunnetusest' on oluline ja rooliratta mõningane liikumine välistest rattajõududest on vastuvõetav, tagab reaktsioonijuhtimine selle käitumise konstruktsiooni järgi.
Kui mugavus, vähendatud tagasilöök ja rooli stabiilsus on olulisemad (tavaline raskete töötsüklite puhul), siis mittereageeriv rool takistab rattajõududel rooli pööramast, kui juht ei juhi rooli.
Mida tähendab 'koormuse tuvastav juhtimine' ühes lauses kohaliku SEO jaoks Ladina-Ameerikas ja Euraasias?
See tähendab, et rooliseadmel on LS-signaali port, mis saadab koormusrõhu signaali prioriteetsele ventiilile ja/või LS-pumbale, nii et juhtimine saab kõigepealt vajaliku voolu ja kasutamata vooluhulk võib teenindada muud hüdraulikasüsteemi.
Kuidas sobivad Blince BZZ seeria rooliseadmed nendesse kategooriatesse?
Blince turustab oma BZZ-seeria hüdraulilisi roolimisseadmeid hüdraulilise roolimisseadme (SCU) kategoorias ja kirjeldab neid väikese kiirusega raskeveokite jaoks, millel on madal juhtimismoment ja koormusest sõltumatu reaktsioon.
Spetsifikatsioonide või sisulehtede koostamisel ühendate selle toote nimetuse tavaliselt tootja määratlustest tuleneva õige vooluahela tüübi terminoloogiaga (avatud keskus / suletud keskus / LS, reaktsioon / mittereaktsioon), et vältida vale rakendamist.
