U projektiranju i održavanju hidrauličkog sustava, postoje dvije skupine komponenti koje se često pojavljuju, ali ih je lako zbuniti: prvo, 'povratni ventil' nasuprot 'povratni ventil upravljan pilotom'; i drugo, 'pumpa s vanjskim zupčanicima ' nasuprot 'pumpi s unutarnjim zupčanicima'. Razumijevanje njihovih struktura, principa rada i odgovarajućih scenarija primjene ključno je za sigurnost sustava, pouzdanost i optimizaciju performansi.
1. Nepovratni ventili u odnosu na nepovratne ventile s pilotskim upravljanjem: od sprječavanja povratnog protoka do kontroliranog otpuštanja
Uloga i mehanizam nepovratnog ventila Povratni ventil vrlo je osnovna komponenta u hidraulički sustavi . Njegova uloga je dopustiti hidrauličnom fluidu da teče samo u jednom smjeru i automatski se zatvori kada se tok preokrene, čime se sprječava povratni tok fluida ili pad tlaka. Općenito se opisuje kao dopuštanje slobodnog protoka u jednom smjeru dok blokiranje u suprotnom smjeru. Tipične primjene uključuju mjesta kao što su izlaz pumpe, povratni vodovi ulja ili izolacija povrata ulja. Kada tekućina ulazi s dopuštene strane, element ventila se gurne i otvori; kada se pokuša obrnuti protok, povratni tlak ili sila opruge potiču ventil da se zatvori, čime se sustav štiti od problema kao što su obrnuti protok, protutlak ili povratak pumpe. Budući da je mehanizam jednostavan, struktura jednostavna i cijena niska, povratni ventil je dugo bio važna pasivna zaštitna komponenta u hidrauličkim sustavima.
Proširene funkcije pilot upravljanog povratnog ventila Kontrolni nepovratni ventil nadograđuje se na osnovni nepovratni ventil ugradnjom pilot (kontrolnog) priključka. Njegova je logika: kada se na pilot priključak ne primijeni signal, on funkcionira kao standardni nepovratni ventil—dopušten je samo jedan smjer. Ali ako pilotski otvor prima hidraulički tlak, pilotska sila gura element ventila da oslobodi zabrtvljeno stanje, čime se dopušta protok u prethodno blokiranom smjeru ili otključava blokirani krug ulja. Stoga nepovratni ventil s pilot-upravljanjem kombinira 'sprečavanje povratnog toka' s funkcijama 'kontroliranog otpuštanja/zadržavanja blokade'. Često se koristi u sustavima koji zahtijevaju kontrolu držanja položaja ili otpuštanja, kao što je hidraulički cilindri koji su zaključani, sprječavajući klizanje prema dolje, ili mehanizmi za podizanje.
Savjeti za usporedbu i odabir Iz perspektive kontrole: nepovratni ventil tipična je pasivna komponenta—njegov odgovor u potpunosti ovisi o smjeru protoka tekućine i unutarnjim mehanizmima opruge ili elementa ventila. Kontrolni nepovratni ventil je hibridna aktivna/pasivna komponenta—i dalje osigurava pasivnu prevenciju povratnog protoka, ali također može aktivno prebacivati protok putem vanjskog pilot signala. Što se tiče odabira: ako sustav samo treba spriječiti povratni tok hidrauličke tekućine, izbjegavajte vraćanje tlaka ili preokret hidrauličke pumpe , tada će standardni povratni ventil obično biti dovoljan. Ali ako sustav također zahtijeva 'zaustavljanje cilindra pa zaključavanje položaja', 'osiguranje klizanja prema dolje' ili 'otpuštanje kruga ulja u određenom trenutku', tada je kontrolni ventil prikladniji. Također je vrijedno napomenuti da, iako se nepovratni ventil s upravljačkim upravljanjem može koristiti za zadržavanje tereta, u situacijama kada teret može 'pretjerati brzinu prema dolje' ili kada je okolina ekstremna, oslanjanje samo na nepovratni ventil možda neće biti dovoljno; često se u kombinaciji treba koristiti protutežni ventil ili drugi sigurnosni kontrolni element.
2. Pumpe s vanjskim zupčanicima u odnosu na pumpe s unutarnjim zupčanicima: strukturne razlike dovode do razlika u performansama
Struktura i značajke pumpi s vanjskim zupčanicima An pumpa s vanjskim zupčanicima sastoji se od dva identična međusobno povezana zupčanika, svaki montiran na vlastito vratilo, zatvoren u kruto kućište pumpe. Tijekom rada, zupčanici generiraju sve veći volumen na usisnoj strani kako bi uvukli tekućinu, a na ispusnoj strani volumen se smanjuje kako bi istisnuo tekućinu van, čime se postiže prijenos tekućine. Njegove prednosti uključuju: relativno jednostavnu strukturu, nižu cijenu, veću toleranciju na kontaminaciju (jer su razmaci zupčanika relativno veći, što ga čini tolerantnijim na tekućinu koja sadrži nečistoće). Međutim, zbog vanjskog zahvata zupčanika i većih zazora, njegovo pulsiranje protoka može biti jače i buka može biti veća; u sustavima s visokom preciznošću ili zahtjevima za niskim šumom, njegova izvedba može biti donekle inferiorna.
Struktura i značajke pumpi s unutarnjim zupčanicima An pumpa s unutarnjim zupčanicima ima par zupčanika različitih veličina: veći vanjski zupčanik (pogonski) koji obavija manji unutarnji zupčanik (pogonski), koji su ekscentrično zahvaćeni; između njih je obično pregrada u obliku polumjeseca koja odvaja područje usisavanja od područja pražnjenja. Ova struktura nudi prednosti u pogledu glatkoće rada, kontrole buke, performansi usisavanja i volumetrijske učinkovitosti. Međutim, njegova proizvodna složenost i cijena relativno su veći, a postavlja veće zahtjeve za čistoću ulja, kontrolu nečistoća i održavanje.
Scenariji primjene i savjeti za odabir U praktičnom dizajnu sustava, ako oprema radi u teškom okruženju, s potencijalno visokim razinama nečistoća i gdje je otpornost na kontaminaciju primarna briga, i kada zahtjevi za pulsiranje protoka ili buku nisu iznimno strogi, tada je pumpa s vanjskim zupčanicima obično pouzdaniji izbor. S druge strane, ako sustav zahtijeva nisku razinu buke, visoku preciznost i glatki protok, a uvjeti održavanja opreme su povoljni, tada je pumpa s unutarnjim zupčanicima prikladnija. Istovremeno, odabir također treba uzeti u obzir viskoznost tekućine, tlak u sustavu, učestalost korištenja, pogodnost održavanja i proračun. Drugim riječima, moraju se uzeti u obzir čimbenici kao što su viskoznost, tlak, radni uvjeti i zahtjevi proizvodnje.
Sažetak
Iz prethodne analize možemo jasno vidjeti ključne suprotnosti između ova dva para komponenta/pumpa:
Što se tiče ventila: nepovratni ventil tipična je pasivna komponenta za sprječavanje povratnog protoka, dok nepovratni ventil s upravljačkim upravljanjem proširuje to uključivanjem sposobnosti 'aktivnog otpuštanja/zaključavanja'.
Što se tiče zupčastih pumpi: pumpa s vanjskim zupčanicima utjelovljuje prednosti 'jednostavne strukture, otpornosti na kontaminaciju, niske cijene', dok pumpa s unutarnjim zupčanicima naglašava 'nisku razinu buke, visoku preciznost, glatki protok'. U dizajnu hidrauličkog sustava, odabiru komponenti i održavanju, razumijevanje ovih razlika i prosuđivanje njihovih odgovarajućih prednosti u skladu s tim može učinkovito poboljšati performanse sustava, produžiti radni vijek i smanjiti pojavu grešaka.
