Hüdraulikasüsteemid toetuvad mitmekäigulised ventiilid (suunalised juhtventiilid) vedeliku voolu suunamiseks ja täiturmehhanismide juhtimiseks. Need ventiilid on erineva konfiguratsiooniga, mida sageli kirjeldatakse nende positsioonide ja viiside (portide) arvuga. Selles artiklis selgitame, mida tähendavad terminid 'kahepositsiooniline kolmesuunaline' ja 'kolmepositsiooniline kuuesuunaline' , ning selgitame, kuidas saab paigutada mitmesuunalisi ventiile, et luua paralleelseid ja jadahüdraulikaahelaid . Kasutame selget terminoloogiat (P-, T-, A-, B-, N-pordid jne), reaalse maailma analooge ja näiteid, et muuta need mõisted inseneridele, tehnilistele ostjatele ja energiaõppijatele hõlpsasti arusaadavaks.
Hüdraulilise suunaventiili põhitõed
Hüdraulilised suunaventiilid – sageli solenoidjuhtimisega – juhivad vedeliku suunda, voolu ja rõhku süsteemis. Nad saavutavad selle erinevate portide vahelisi ühendusi avades, sulgedes või vahetades. Põhimõisted hõlmavad järgmist:
Portid (teed): klapi ühenduspunktid. Tavalised pordisildid on P (surve sisselaskeava pumbast), T (paagi tagasivool reservuaari) ja A/B (silindri või mootorini viivad tööpordid). Mõnel ventiilil on ka N- port (Next või power over port), et ühendada see teise allavoolu ventiiliga. Näiteks olev ülevooluadapter 'N' pordis tagab kõrgsurveülekande, et vedelik saaks toita teist klapipanka.
Asendid: klapi sees olevad pooli eristatavad asendid, mis muudavad vooluteid. Kahepositsioonilisel ventiilil on kaks stabiilset olekut (sageli üks pingestatud ja teine pingevaba), samas kui kolmepositsioonilisel klapil on kolm (tavaliselt kaks äärmist pluss keskne null). Vedrusid kasutatakse tavaliselt pooli kesk- või vaikeasendisse tagasi viimiseks , kui neid ei käivitata.
Klapi tähistuse mõistmine (nt '3/2' kahepositsioonilise kolmekäigulise ventiili jaoks või '6/3' kolmepositsioonilise kuuekäigulise ventiili jaoks) on hüdrauliliste ahelate kavandamisel ülioluline. Esimene number tähistab teid (pordid) ja teine positsioone . Jagame need näited üksikasjalikult lahti.
Kahe asendiga kolmekäigulised ventiilid (3/2 ventiilid)
Kahepositsiooniline kolmekäiguline klapp on suunaventiil kolme pordi ja kahe pooli asendiga . Tööstuses on see 3/2 ventiil . Põhimõtteliselt toimib see nagu sisse/välja lüliti vedeliku täiturmehhanismi suunamiseks. Üks asend (näiteks kui solenoid on pingestatud või hoob on nihutatud) ühendab survepordi väljalaskeavaga, võimaldades vedeliku voolu täiturmehhanismi. Teine asend katkestab tavaliselt toite ja õhutab täiturmehhanismi paaki. Teisisõnu, kui klapp on 'avatud', võib vedelik läbi voolata ühes suunas; kui 'suletud', on vool blokeeritud ja täiturmehhanism võib olla ühendatud tagasivooluga.
Kasutusjuhtum: klassikaline rakendus juhib a ühetoimeline silinder või mis tahes seade, mis vajab toite- ja väljalasketoru. Näiteks vedrutagastusega silindriga hüdropressil võib 3/2 solenoidklapp suunata survestatud õli (P) silindri porti (A), et seda pikendada, ja kui see on pingevaba, ühendada see port A paagiga (T), nii et silinder tõmbub vedrujõul tagasi. Seda võib mõelda nagu kolme avaga segisti suunaja: ühes asendis saadab see vedeliku silindrisse ja teises juhib voolu paaki välja (laseb silindril kokku kukkuda).
Sageli on kahepositsioonilised kolmekäigulised ventiilid solenoidventiilid automatiseerimiseks, kuid neid saab käivitada ka mehaaniliselt või pneumaatiliselt. Neil on ainult kaks olekut – näiteks pingestatud või pingevaba –, nii et need on lihtsad vedeliku voolu sisse- ja väljalülitamiseks. Praktikas võivad need olla tähistatud kui 'tavaliselt suletud' (blokeerib voolu kuni aktiveerimiseni) või 'tavaliselt avatud' (lubab voolu kuni aktiveerimiseni blokeerida), olenevalt sellest, kuidas sisemine pool on konfigureeritud.
Kolme asendiga kuuesuunalised ventiilid (6/3 ventiilid)
Kolmepositsiooniline kuuekäiguline klapp on keerulisem, kuue pordi ja kolme pooli asendiga (tavaliselt tähistatud kui 6/3 ventiil ). See konfiguratsioon on vähem levinud kui tavalised 4-suunalised ventiilid, kuid see pakub täiendavaid porte voolu täpsemaks juhtimiseks. Põhimõtteliselt saab 3-positsiooniline 6-suunaline ventiil oma sisemise pordikonstruktsiooni kaudu hallata mitut vooluteed või isegi mitut täiturmehhanismi ühest klapist. See on nagu kaks omavahel ühendatud ventiili ühes korpuses, mis annab paindlikkuse täiustatud ahelate loomiseks.
Visualiseerimiseks võtke arvesse, et tüüpilisel 4-suunalisel ventiilil (kahepoolse toimega silindri jaoks) on P-, T-, A- ja B-pordid. Nüüd lisab 6-suunaline ventiil veel kaks porti (sageli märgistatud nagu P2 ja T2 või N ning lisatagastus). Need täiendavad pordid võivad toimida sekundaarsete sisendite/väljundite või võimsuse ületamise rajana . Paljudel juhtudel on 6-käiguline ventiil konstrueeritud nii, et seda saab teiste ventiilidega ühendada . hõlpsasti Üks P/T-portide komplekt võib ühenduda esmase pumba ja paagiga ning täiendavad P2/T2-pordid võivad toita või vastu võtta voolu teisest klapiastmest. See võimaldab mitut sellist ventiili vastavalt vajadusele järjestikku või paralleelselt ühendada.
Näiteks Festo pakub hüdrauliliste treeningsüsteemide jaoks käsitsi kangiga 3-asendilist 6-käigulist ventiili. Neutraalses keskasendis (vedrukeskne) avab see tee primaarrõhu sisselaskeavast primaarpaaki (pumba mahalaadimine), blokeerides samal ajal sekundaarsed pordid ja tööpordid (P1 → T1 on avatud, samas kui P2, T2, A, B on kõik suletud). See tähendab, et kui klapp on tsentreeritud, siis ükski täiturmehhanism ei liigu ja pumba vool läheb lihtsalt madalal rõhul (tühikäigul) paaki. Klapi kaks aktiivset asendit võivad seejärel suunata voolu erinevate funktsioonide saavutamiseks või erinevate ahelate ühendamiseks. Üks asend võib suunata voolu P1-st A-sse ja B-st T1-sse (nagu silindri pikendamine), samas kui teine asend võib ühendada P1 punktiga B ja A-punkti T1 (silindri tagasitõmbamine). Samal ajal tähendab P2- ja T2-portide olemasolu, et see klapp võib suunata voolu teisele ventiilile või sealt välja: ühendades mitu 6-suunalist ventiili, saate süsteemis rakendada jada-, paralleel- või isegi segaahelaid (jada-paralleelsed) . Sisuliselt annavad lisapordid disaineritele vabaduse aheldada ventiile või jagada voolu ilma väliste teeliitmiketa.
Kasutusjuhtum: kolmepositsioonilised kuuekäigulised ventiilid esinevad sageli mobiilsetes hüdraulikates ja keerukates masinates. Näiteks ühes rataslaaduri konstruktsioonis oli kallutamise juhtpool 3-positsiooniline 6-suunaline klapp, mis juhtis nii kopa kallutussilindrit kahes suunas (üles/alla kallutamine) kui ka kolmandat funktsiooni – kopa klambrit või sulgemistoimingut – kõik ühe klapipooliga. See on täiustatud konfiguratsioon, kus üks mitmekäiguline klapp suudab hallata kahte liikumist ja kinnitusfunktsiooni, luues pooli erinevates asendites nutikalt. (Teine pool samal masinal oli poomi 4-positsiooniline 6-suunaline klapp, millel oli isegi lisaujukasend.) Need näited näitavad, et 6-suunalisi ventiile kasutatakse mitme hüdraulilise funktsiooni integreerimiseks, sageli ruumi säästmiseks ja hüdroahela lihtsustamiseks.
Ahela disaini seisukohast on 3-positsiooniline 6-suunaline ventiil eriti kasulik, kui soovite avatud keskpunktiga neutraali (pumba mahalaadimiseks), kuid teil on siiski võimalus survet täiendavatele ventiilidele edasi kanda. Täiendavaid 'viise' saab konfigureerida ülekande (toide üle) ja sekundaarse sisselaskeavana . See võimaldab teil asetada ventiilid järjestikku (vool läbib ühte, et toita järgmist) või paralleelselt (mõlemad ventiilid saavad toiteallikast) vastavalt sellele, kuidas need pordid ühendate või ühendate. Järgmisena uurime, mida tähendab ventiilide paralleelne ja seeria ühendamine ja kuidas need mitmesuunalised klapikonfiguratsioonid võimaldavad neid vooluahelaid.
Paralleelsed vs seeriahüdraulilised ahelad
Kui juhite mitut täiturmehhanismi (silindreid, mootoreid) hüdrosüsteemis, on teil saadaval kaks põhilist vooluahela paigutust:
Paralleelahelad: iga klapi/ajami haru toidetakse otse rõhu toitetorust (ja naaseb iseseisvalt paaki). See tähendab, et mitu täiturmehhanismi saavad voolu korraga vastu võtta , jagades pumba voolu. Paralleelseadistuse korral ei blokeeri ühe funktsiooni aktiveerimine olemuslikult teise voolu – vedelik võib kulgeda mitut teed pidi. Kui aga kahte täiturmehhanismi koos käitatakse, võistlevad need voolu pärast ja tavaliselt liigub see, mille takistus on väiksem (kergem koormus), esimesena või kiiremini. Kaasaegsetes seadmetes on paralleelsed vooluringid tavalised, kuna võimaldavad multifunktsionaalset juhtimist – näiteks noole tõstmist, samal ajal kätt õõtsutades.
Seeriaahelad: ventiilid või täiturmehhanismid on paigutatud joonele , nii et vedelik voolab läbi ühe ja seejärel järgmisesse. Tegelikult on üks funktsioon teisest allavoolu. See tähendab sageli, et ülesvoolu täiturmehhanism on prioriteetne – see saab voolu esimesena ja alles siis, kui see on lõpetanud või suurendab survet, toidab vedelik järgmist täiturmehhanismi. Kui kaks ventiili on järjestikku ja esimene klapp käivitatakse, võib see kogu voolu suunata, katkestades allavoolu ventiilid (kuni esimene on täidetud või vabastatud). Seeriaahelad põhjustavad tavaliselt järjestikust tööd : üks täiturmehhanism liigub, siis järgmine, mitte samaaegselt. See võib olla kasulik liigutuste automaatseks järjestamiseks või ohutuse tagamiseks (tagamaks, et üks toiming lõpeb enne teise algust), kuid see võib piirata võimalust teha kahte asja korraga.
Lihtne analoogia on mõelda elektriahelatele või veevoolule: paralleelne vooluahel on nagu kahe seadme ühendamine toitejuhtme kaudu samasse pistikupessa – need võivad koos töötada (kuigi jagavad saadaolevat voolu). Jadaahel on nagu seadmete juhtmestik ahelas – teine saab toite ainult läbi esimese; kui esimene on välja lülitatud, ei saa teine midagi. Kujutage vedeliku analoogias ette kahte vesiratast ojas: paralleelselt oja jaguneb ja iga ratas saab oma voolu; seerias peab vesi pöörlema esimest ratast, siis kõik, mis järele jääb, keerutab teist. Seeria puhul võtab esimene ratas seda, mida ta vajab, ja teine saab 'ülejäänud' voolu (ja kui esimene on kinni jäänud, peatub teine täielikult).
Kumbki lähenemisviis pole kõigil juhtudel 'parem' – need lihtsalt teenivad erinevaid eesmärke. Paljud hüdrosüsteemid kasutavad tegelikult kombinatsiooni: mõned töötavad paralleelselt, teised järjestikku ja kasutavad järjestusventiile või voolujagajaid). vajaduse korral koordineerimiseks spetsiaalseid ventiile (nt Nüüd vaatame, kuidas mitmesuunalised suunaventiilid on iga juhtumi jaoks konfigureeritud.
Paralleelsete hüdraulikaahelate saavutamine mitmesuunaliste ventiilidega
korral Paralleelse vooluahela ühendub iga suunaventiil (või mitme poolventiilipanga iga sektsioon) toiterõhuga iseseisvalt. Praktiliselt tähendab see, et kõik ventiilide P-pordid on ühendatud pumba ühise survetoruga (kollektoriga) ja kõik T-pordid naasevad paagitorusse. Kui ühtki ventiili ei käivitata, ringleb vedelik (avatud tsentriga süsteemis püsiva töömahuga pumbast) tavaliselt avatud keskpunkti kaudu paaki. Hetkel, kui mõni pool nihkub silindri toiteks, blokeerib see selle keskse möödaviigu ja suunab voolu klapisõlme paralleelsetele radadele. Õli on siis saadaval kõikidele paralleelvõrgu täiturmehhanismidele. Kui liigutada korraga mitu pooli, jaguneb vool – kuigi mitte alati võrdselt. Tavaliselt liigub esimesena väikseima koormusega (väikseima takistusega) täiturmehhanism, kuna see võimaldab kergemat voolu, seda nähtust nimetatakse 'väikseima takistuse tee' efektiks. Operaatorid täheldavad seda sageli, kui üks funktsioon aeglustub, kui samaaegselt töötab teine, raskema koormuse funktsioon – kergem koorem varastab voolu, kuni selle takistus tõuseb.
Klapi disain paralleelsete vooluahelate jaoks: kaasaegsed mitme sektsiooniga ventiilid on sageli ehitatud paralleelse vooluringiga (mõnikord nimetatakse seda 'paralleelkeskme' konstruktsiooniks). See tagab, et kui üks sektsioon on aktiveeritud, on allavoolu sektsioonidel juurdepääs survele. Näiteks kasutavad paljud ekskavaatorid ja laadurid paralleelseid klapipangaid, et juht saaks mitut toimingut teha. Kui on aktiveeritud rohkem kui üks funktsioon, jaotatakse pumba vooluhulk ja sageli kasutatakse kiiruste ühtlustamiseks rõhukompensaatorit või vooluregulaatorit. Kompenseerimata paralleelses vooluringis, kui kaks pooli on avatud, võib kogu vool minna ühte täiturmehhanismi, kuni see saab piisavalt koormust, siis teine käivitub – seepärast võivad tõste- ja lokifunktsioonid omavahel suhelda. Selle lahendamiseks on lisatud mitmesuguseid lahendusi, nagu voolujagamisventiilid või koormuse tuvastamise süsteemid, kuid põhimõtteliselt võimaldab paralleelne paigutus samaaegset tööd.
Diskreetsete ventiilidega paralleelse vooluringi seadistamine on lihtne: ühendage kõik P-pordid koos pumbaga (või ühise kõrgsurvegaleriiga) ja kõik T-pordid koos paagi tagasivooluga. Iga klapi tööpordid lähevad vastavasse silindrisse või mootorisse. Kui kasutate N-pordiga mitmesuunalisi ventiile (võimsust üle) , paigaldate tavaliselt pistiku, mis muudab ventiili avatud keskpunkti paralleelvooluks (nii et neutraalasendis läheb vool T-pordist paaki, mitte N-st välja). Paralleelses konfiguratsioonis võib N-pordi blokeerida või kasutada eraldi otstarbel (nt lisaseadme toitmiseks ainult siis, kui põhifunktsioonid on passiivsed). Paljud standardsed hüdraulilised monoblokkventiilid on vaikimisi paralleelsed: näiteks 'paralleelahel' on tavaline konstruktsioon, samas kui 'tandem (seeria) ahel' võib olla eriline valik.
Paralleelahelate eelised: Suureks eeliseks on sõltumatu juhtimine – täiturmehhanismid ei pea liikuma kindlas järjestuses. Saate käivitada või peatada mis tahes liikumist, sõltumata teistest (olenevalt pumba võimsusest). See on ideaalne, kui soovite, et masin teeks kombineeritud toiminguid, nagu roolimine sõidu ajal või haakeseadme tõstmine selle pikendamise ajal. Negatiivne külg on voo jagamise probleem; kui üks täiturmehhanism nõuab madalat rõhku ja suurt vooluhulka, võib see teise näljutada. Disainerid leevendavad seda voolureguleerimisventiilide, prioriteetventiilide või koormustundlike pumpadega, et tagada iga funktsiooni jaoks vajalik vooluhulk. Sellegipoolest on paralleelsed ahelad paindlikkust nõudvate mitme ajamiga süsteemide jaoks sobivad.
Seeriate hüdraulikaahelate loomine mitmesuunaliste ventiilidega
Jadaahela paigutuses ühendatakse ventiilid üksteise järel nii, et ühe väljalaskeava toidab järgmise sisselaskeava. Selle kujutamiseks kujutage ette, et pumba survevoolik läheb ventiili 1 P porti; siis vool, mis väljub ventiilist 1 (kui see on neutraalasendis), läheb ventiili 2 P-porti ja nii edasi. Ventiili on (N) pordist ületav võimsus selle saavutamise võti – see kannab kõrgsurvevoolu edasi reas järgmisele ventiilile, samal ajal kui algsel ventiilil on töötamise ajaks oma tagasitee paaki. Paigaldades ventiili väljalaskeossa voolutaguri adapteri , isoleerite voolu: kõrgsurvevool väljub N-pordist, et toita allavoolu ventiile, ja selle klapi T-port käsitleb ainult madala rõhuga paagi tagasivoolu. Sisuliselt saab N-pordist surveliini seeria jätk.
Kui ventiilid (või sektsioonid) on niimoodi jadamisi, on prioriteet pumbale kõige lähemal asuv. Vedelik voolab kordamööda läbi iga klapi . Kui esimene klapp käivitatakse, suunab see tavaliselt pumba voolu oma täiturmehhanismi ja blokeerib voolu jõudmise kaugemale (kuni selle esimese klapi vajadus on täidetud või see naaseb neutraalasendisse). Ainult siis, kui klapp 1 on neutraalasendis, liigub vool vabalt ventiilile 2 (ja siis saab klapp 2 seda kasutada). Kui klapp 1 on osaliselt avatud (drossel), võib ventiil 2 saada ainult selle üleliigse voolu (või rõhu), mida 1 ei kasuta. Seetõttu loovad jadaahelad oma olemuselt järjestikuse või prioriteedipõhise juhtimise . Näiteks kui ühendate kaks tõstesilindrit ventiilide kaudu järjestikku, võib esimene enne teise liikumist täielikult välja ulatuda, tagades korrapärase jada (see võib olla soovitav sellistes rakendustes nagu tugijalgade üksteise järel rakendamine).
Klapikonstruktsioon jadaahelate jaoks: avatud keskpunktiga klappe koos tandemkeskse (seeria) pooliga . Klassikalistes fikseeritud pumbasüsteemides kasutatakse Neutraalses asendis suunab iga klapp vedelikku järgmisele otsekui pideva toru kaudu paaki. Kui klapp on käivitatud, lõikab selle pool ära allavoolu voolutee (prioriteediks selle funktsiooni). Näiteks vanematel traktorilaaduritel oli laaduri klapipank sageli ekskavaatoriklapiga järjestikku ühendatud – laaduri sisselülitamine võib röövida voolu ekskavaatorist, välja arvatud juhul, kui laaduri pool oli neutraalne. Moodsate moodulventiilidega jadaahela rakendamiseks kasutate ülekandeporti (võimsust üle) . Esimese klapi N (järgmine) port toidab teise klapi sisselaskeava, mille N port toidab kolmandat ja nii edasi, kusjuures ainult viimase klapi väljalaskeava läheb paaki. Iga ahela ventiil peab olema varustatud ülevooluga, et see saaks pumba sisemiselt täisvoolu kahjustamata toime tulla (st on paigaldatud hülss või adapter). rõhutavad N-pordi tähtsust tootjad: see on spetsiaalselt mõeldud 'ühenduse loomiseks kahe juhtventiili vahel' kõrgsurve ülekandelülina.
Jadaahelate eelised ja kaalutlused: Peamine eelis on see, et saate hõlpsalt luua prioriteedi või järjestuse juhtimise ilma täiendavate järjestusventiilideta – ülesvoolu funktsioonil on loomulikult prioriteet. Jadaühendus lihtsustab ka torustikku süsteemides, kus eeldatakse, et korraga töötab ainult üks funktsioon (vool langeb lihtsalt alla, kui iga ülesvoolu klapp on täidetud). See võib vähendada pumba voolikute arvu (üks rida sisse, üks rida ventiilide ketist välja). Siiski on olulisi kaalutlusi ja puudusi:
Järjestikune töö: Nagu märgitud, on samaaegne töötamine piiratud või võimatu ilma spetsiaalsete rõhukompensatsiooniventiilideta. Paljudel juhtudel on see puudus, kuna see piirab multitegumtööd. Seda kasutatakse sihilikult ainult siis, kui soovitakse või on vastuvõetav üks-ühekordne käivitamine. Muidu eelistavad disainerid kaasaegsete masinate jaoks paralleelseid või koormustundlikke süsteeme, et võimaldada kombineeritud liikumist.
Rõhulangus ja kuumus: vedeliku surumine läbi mitme järjestikuse ventiili võib põhjustada kumulatiivseid rõhulangusi. Iga klapp ja selle sisemised kanalid lisavad takistust. Selleks ajaks, kui vedelik jõuab allavoolu ventiilini, võib selle saadaolev rõhk väheneda (eriti kui kasutatakse ülesvoolu funktsiooni). Kasutamata energia muutub soojuseks. Seega võivad jadaahelad olla vähem tõhusad, kui mitu ventiili on sageli aktiivsed või kui kasutatakse pikki vooluteid.
Klapi võimsuse sobitamine: ventiilide järjestikku ühendamisel veenduge, et iga ventiil suudab toime tulla kogu süsteemi voolu ja rõhuga . Kogu järgnevate täiturmehhanismide vool läheb läbi ülesvoolu ventiilide galeriid. Kui voolukiirus ületab nende ventiilide jaoks ettenähtud väärtust, on teil oht rõhukadudele, ventiili kahjustustele või ebastabiilsele talitlusele (nt pooli kinnikiilumine või lekked). Samuti näeb iga järjestikuses ventiilis rõhku nii oma koormuse kui ka kuhjuvate allavoolu koormuste poolt. Kui üks sektsioon on seatud madalamale rõhule, võib see allavoolu funktsioone näljutada või põhjustada nende seiskumist. Klappide õige valik ja kalibreerimine (vastavad voolu/rõhu näitajad ja vabastussätted) on ohutuks ja tõhusaks seeriatööks hädavajalik.
Keerukus ja hooldus: seeriakorraldus tähendab, et süsteem on üksteisest sõltuv – ühe ventiili rike või leke võib mõjutada kõiki allavoolu funktsioone. Ahelas on rohkem ühendusi, mis suurendab keerukust. Regulaarne hooldus ja rõhu seadistuste, lekete ja saastumise kontrollimine on olulised. Sellegipoolest võib seeriaviisiline lähenemine säästa ruumi (vähem pumbatorusid) ja kulusid (lihtsam pump või üks keti kaitseklapp), seega on see kompromiss.
Rakenduse näide: kaaluge kahe astmega hüdraulilist tõstukit, mis peavad tõusma järjestikku. Ballooni juhtventiilid järjestikku ühendades ulatub esimene etapp täielikult välja, enne kui rõhk tõuseb teise astme käivitamiseks piisavalt, saavutades lihtsa järjestuse ilma elektrooniliste juhtimisseadmeteta. Teisel juhul märgiti Hiina rataslaaduri käsiraamatus, et selle mitmekäigulisel ventiilil oli seeriaskeem , et juhtida noole ja kallutussilindreid, lukustades iga osa vastavalt vajadusele. See tagas, et kui kumbki pool pole aktiivne, jäävad mõlemad silindrid paigale (suletud keskpunktid) ja pumba vool läheb paaki (avatud keskkäik) ning kui üks pool on aktiivne, suunab see voolu selle funktsiooni jaoks ümber, samas kui teine funktsioon jääb lukustatuks. Sellised konstruktsioonid illustreerivad, kuidas jadaahelad vastavad ohutuse või lihtsuse erinõuetele.
Mitmesuunaliste ventiilide kasutamine soovitud vooluringi loomiseks
Paralleelsete ja seeriate mõistmisel saame kokku võtta, kuidas mitmekäigulised ventiilid aitavad saavutada järgmist:
Paralleelahela seadistamine: kasutage ühise rõhu etteandega ventiile (või mitme poolklapiga kollektorit). Monoplokk- või sektsioonventiilikoostu puhul valige paralleelkonfiguratsioon, nii et mis tahes pooli nihutamine suunab voolu sellesse sektsiooni, säilitades samal ajal voolu teistele. Veenduge, et pump suudaks varustada kombineeritud voolu, kui mitu funktsiooni töötavad koos. Vajadusel lisage voolu reguleerimisventiilid või koormuse tuvastamine, et hallata voolu jaotamist harude vahel. Kõik tagasivooluliinid lähevad paaki. (Mõelge igale ventiilile kui põhiliini harule.)
Seeriaahela seadistamine: ühendage ventiilid, kasutades võimsust ületava (ülekande) funktsiooni. Esimese ventiili väljund (N-port) toidab järgmise ventiili sisselaskeava ja nii edasi. Kasutage tandem- või avatud keskpunktiga pooli, mis võimaldavad neutraalasendis läbivoolu. Määrake reas esimeseks prioriteedikriitilisem funktsioon. Kontrollige iga klapi nimiväärtusi pumba täisvoolu jaoks. Soovi korral lisage järjestusklapp või rõhureguleeritav klapp, kui vajate ühelt funktsioonilt teisele lülitumiseks täpset rõhuläve (järjestuse peenhäälestamiseks). Kõikide vaheventiilide paagi pordid peavad käsitlema ainult oma tagasivoolu, mitte kogu pumba voolu. Seeria viimane klapp kallab keti lõpus asuvasse paaki. (Mõelge igale ventiilile kui ahela lülile, mis suunab voolu järgmisele.)
Kombineeritud vooluringid: mõned süsteemid kasutavad hübriidi. Näiteks võivad kaks ventiili töötada paralleelselt (mõlemad saavad pumba voolu), samal ajal kui kolmandat toidetakse nendest allavoolu järjestuse kaudu – tegelikult seeria-paralleelseguna. Mitmekäigulised klapisõlmed (nagu käsitletud 6-suunalised ventiilid) võimaldavad seda, pakkudes mitut porti klappide loominguliseks ühendamiseks. Insener võib ühendada teatud pordid, et seadistada üks ahela osa järjestikku ja teine paralleelselt. Eesmärk on tagada, et iga täiturmehhanism saaks õigel ajal õige voolu. Keeruliste süsteemide jaoks on kollektoriplokid sageli projekteeritud sisemiste läbipääsudega, et saavutada soovitud jada-/paralleelteede võrgustik.
Järeldus
mõista termineid 'kahepositsiooniline kolmesuunaline' ja 'kolmepositsiooniline kuuesuunaline' . Hüdraulikaventiilide valimisel või arutamisel on oluline 3/2 ventiil pakub lihtsat kaheolekulist juhtimist üherealiste täiturmehhanismide või pilootsignaalide jaoks, samas kui 6/3 ventiil pakub mitme pordiga mitme olekuga lahendust keerukamaks voolu suunamiseks, mis sisaldab sageli võimalust hõlpsasti konfigureerida jada- või paralleelahelaid klappide ühendamise järgi.
Hüdraulilise ahela projekteerimisel mõjutab paralleel- või jadakonfiguratsiooni (või kombinatsiooni) vahel otsustamine drastiliselt masina tööd. Rööpahelad võimaldavad samaaegset sõltumatut liikumist voo jagamise hinnaga, muutes need tavaliseks süsteemides, mis nõuavad multitegumtöötlust. Seeriaahelad jõustavad järjestikust tööd ja prioriteeti, mis võib teatud juhtelemente lihtsustada, kuid piirata samaaegset liikumist. Mitmesuunalised suundventiilid, eriti need, millel on täiustatud pordid, nagu N-port, mis võimaldab energiat üle anda, on ehitusplokid, mis võimaldavad inseneridel neid ahelaid praktikas rakendada – alates lihtsast solenoidventiilist, mis juhib ühte silindrit, kuni mitme pooliga kollektorini, mis juhib tervet rasket seadet.
Kasutades õiget ventiili tüüpi ja konfiguratsiooni ning pöörates tähelepanu vooluhulga reguleerimise ja järjestikuse juhtimise vajadustele, saavad disainerid tagada, et hüdrosüsteem käitub ettenähtud viisil. Näiteks kui kaks silindrit peavad liikuma koos, võib valida paralleelse klapi seadistuse koos vooluregulaatoritega; kui üks peab alati liikuma enne teist, saavutab selle seerialüli või jadaventiil. Arvestage alati süsteemi koormusnõudeid, ohutust (nt hoidmisasendid, mis võivad vajada suletud keskusi või lukustusventiile) ja võimalikku vajadust edaspidiseks laiendamiseks (näiteks teise ventiili lisamine allavoolu toiteallika kaudu). Nende mõistete ja terminite põhjalik mõistmine võimaldab hüdraulilisi skeeme või spetsifikatsioone lugeda enesekindlalt ja teha teadlikke otsuseid vedeliku võimsuse kavandamisel.
KKK: Hüdrauliliste ventiilide tüübid ja vooluahela konfiguratsioonid
Q1: Mis on kahepositsiooniline kolmekäiguline ventiil hüdrosüsteemis?
Kahepositsiooniline kolmekäiguline klapp (nimetatakse ka 3/2 suunaventiiliks) on tüüp . hüdraulilise suunaventiili kolme pordi ja kahe stabiilse tööasendiga Seda kasutatakse tavaliselt ühetoimeliste silindrite või juhtliinide juhtimiseks, võimaldades vedelikul ühes asendis voolata ja teises kohas paaki õhutada. Need ventiilid on sageli solenoid- või käsitsi käitatavad ja sobivad lihtsateks vedeliku sisse- ja väljalülitamiseks.
Q2: Mida teeb kolmepositsiooniline kuuesuunaline klapp?
Kolmepositsiooniline kuuekäiguline klapp (6/3 ventiil) on multifunktsionaalne suunaventiil . kuue pordi ja kolme pooli asendiga See võimaldab keerukat voolu marsruutimist, mis hõlmab sageli keskmist neutraalset mahalaadimist ja võimsust väljaspool konfiguratsioone mitme täiturmehhanismi juhtimiseks. Neid klappe kasutatakse tavaliselt süsteemides, mis nõuavad järjestikust või segatud paralleelset juhtimist , nagu laadurid või integreeritud hüdromoodulid.
Q3: Mis vahe on jada- ja paralleelsete hüdroahelate vahel?
Paralleelses hüdraulikaahelas saavad mitu täiturmehhanismi vedelikku ühisest survetorust, võimaldades samaaegset liikumist. Jadahüdraulilises ahelas liigub vool ühelt ventiililt või täiturmehhanismilt teisele, luues järjestikuse või prioriteetse juhtimisefekti. Seeriaahelad sobivad ideaalselt toiminguteks, mis nõuavad samm-sammult liikumist; paralleelsed ahelad toetavad sõltumatut samaaegset funktsiooni.
4. küsimus: kuidas töötab hüdraulilise ventiili toiteühendus (N-port)?
N -port , mida tuntakse ka kui võimsust ületava pordina , võimaldab suunaventiilil juhtida kõrgsurvevedelikku järjestikuses hüdraulilises konfiguratsioonis allavoolu ventiilidesse . N-pordi kasutamisel on ventiil konfigureeritud ülevooluadapteriga, et jagada rõhu- ja tagasivooluteed, võimaldades aheldatud ventiili tööd ilma järgnevaid täiturmehhanisme näljutamata.
K5: Kas ma saan ühendada ühe ventiili T (paagi) porti hüdraulikaahelas järgmise klapi P (rõhu) pordiga? Ei,
otse ühendamine järgmise klapi T-pordi ühe klapi P-pordiga on enamikus hüdrosüsteemides vale. Paagi ava on madala rõhu tagastus ja selle kasutamine toiteallikana näljutab järgmise rõhuklapi. Selle asemel kasutage N-porti (toide üle), et anda survet järgmistele jadakonfiguratsioonis olevatele ventiilidele.
K6: Miks tekib paralleelses hüdrosüsteemis voolu tasakaalustamatus?
Paralleelsel hüdraulilise ventiili seadistusel konkureerivad täiturmehhanismid sama pumba vooluhulga pärast. tõttu Väikseima takistuse tee liigub kergema koormusega ajam tavaliselt esimesena, mis võib põhjustada voolu tasakaalustamatust. Seda käitumist saab korrigeerida rõhuga kompenseeritud voolureguleerimisventiilide või koormustundliku tehnoloogia abil, et tagada voolu ühtlane jaotus.
K7: Millist tüüpi hüdroklapp on täiturmehhanismide järjestikuseks juhtimiseks parim?
saavutamiseks Täiturmehhanismi järjestikuse juhtimise kasutage järjestikku ühendatud suunaventiile või integreerige järjestikused ventiilid süsteemi. Seeria hüdroahel tagab loomulikult liikumisjärjekorra, eriti kui see on kombineeritud kolmepositsiooniliste kuuesuunaliste ventiilide või tandemkeskpooli konstruktsioonidega, mis läbivad voolu alles pärast ülesvoolu nõudluse rahuldamist.
