Sistemet hidraulike mbështeten në valvulat me shumë drejtime (valvulat e kontrollit të drejtimit) për të drejtuar rrjedhën e lëngut dhe për të kontrolluar aktivizuesit. Këto valvola vijnë në konfigurime të ndryshme, shpesh të përshkruara nga numri i pozicioneve dhe mënyrave (porteve) që kanë. Në këtë artikull, ne do të sqarojmë se çfarë nënkuptojnë termat si 'me tre drejtime me dy pozicione' dhe 'me gjashtë drejtime me tre pozicione' dhe do të shpjegojmë se si mund të organizohen valvulat me shumë drejtime për të krijuar qarqe hidraulike paralele dhe seri . Ne do të përdorim terminologji të qartë (porte P, T, A, B, N, etj.), analogji të botës reale dhe shembuj për t'i bërë këto koncepte të lehta për t'u kuptuar nga inxhinierët, blerësit teknikë dhe nxënësit e fuqisë së lëngshme.
Bazat e valvulave të drejtimit hidraulik
Valvulat drejtuese hidraulike - shpesh me solenoid - kontrollojnë drejtimin, rrjedhën dhe presionin e lëngut në një sistem. Ata e arrijnë këtë duke hapur, mbyllur ose ndërruar lidhjet midis portave të ndryshme. Termat kryesore përfshijnë:
Portat (Mënyrat): Pikat e lidhjes në valvul. Etiketat e zakonshme të portave janë P (Hyrja e presionit nga pompa), T (Kthimi i rezervuarit në rezervuar) dhe A/B (portat e punës që çojnë në një cilindër ose motor). Disa valvola kanë gjithashtu një portë N (Next, ose fuqi përtej portës) për t'u lidhur me një valvul tjetër në rrjedhën e poshtme. Për shembull, një fuqi përtej përshtatësit në portën 'N' siguron një bartje me presion të lartë në mënyrë që lëngu të mund të ushqejë një bankë tjetër valvulash.
Pozicionet: Pozicione të dallueshme të bobinës brenda valvulës që ndryshojnë shtigjet e rrjedhës. Një valvul me dy pozicione ka dy gjendje të qëndrueshme (shpesh një e ndezur dhe një e pa energji), ndërsa një valvul me tre pozicione ka tre (zakonisht dy ekstreme plus një neutral qendror). Sustat përdoren zakonisht për të kthyer bobinën në një pozicion qendror ose të paracaktuar kur nuk aktivizohet.
Kuptimi i emërtimit të një valvule (p.sh. '3/2' për një valvul me tre drejtime me dy pozicione ose '6/3' për një valvul me gjashtë drejtime me tre pozicione) është thelbësor për projektimin e qarqeve hidraulike. Numri i parë tregon mënyrat (portet) dhe i dyti pozicionet . Le t'i zbërthejmë në detaje këta shembuj.
Valvola me tre drejtime me dy pozicione (valvola 3/2)
Një valvul me tre drejtime me dy pozicione është një valvul drejtimi me tre porte dhe dy pozicione bobine . Në stenografinë e industrisë, kjo është një valvul 3/2 . Në thelb funksionon si një çelës ndezës/fikës për lëngun që shkon te një aktivizues. Një pozicion (të themi, kur një solenoid është i ndezur ose një levë është zhvendosur) lidh portën e presionit me një portë daljeje, duke lejuar rrjedhjen e lëngut në aktuator. Pozicioni tjetër zakonisht ndërpret furnizimin dhe shfryn aktivizuesin në rezervuar. Me fjalë të tjera, kur valvula është 'e hapur', lëngu mund të rrjedhë në një drejtim; kur 'mbyllet', rrjedha bllokohet dhe aktivizuesi mund të lidhet për t'u kthyer.
Rasti i përdorimit: Një aplikacion klasik po kontrollon a cilindër me një veprim ose çdo pajisje që ka nevojë për furnizim dhe shkarkim. Për shembull, në një shtypje hidraulike me një cilindër kthimi me susta, një valvul solenoid 3/2 mund të drejtojë vajin me presion (P) në portën e cilindrit (A) për ta zgjatur atë dhe kur të çaktivizohet, lidhni atë portë A me rezervuarin (T) në mënyrë që cilindri të tërhiqet nga forca e sustës. Dikush mund ta mendojë atë si një devijues rubineti me tre porte: në një pozicion ai dërgon lëng në cilindër dhe në tjetrin e hedh rrjedhën në rezervuar (duke lejuar që cilindri të shembet).
Valvulat me tre drejtime me dy pozicione janë shpesh Valvulat solenoid për automatizim, por ato mund të aktivizohen edhe mekanikisht ose pneumatikisht. Ata kanë vetëm dy gjendje - për shembull, të energjizuar kundrejt të çaktivizuar - kështu që ato janë të drejtpërdrejta për kontrollin e ndezjes/fikjes së rrjedhës së lëngut. Në praktikë, ato mund të caktohen 'normalisht të mbyllura' (duke bllokuar rrjedhën derisa të aktivizohet) ose 'normalisht të hapur' (duke lejuar që rrjedha derisa të aktivizohet të bllokohet), në varësi të mënyrës se si është konfiguruar bobina e brendshme.
Valvola me gjashtë drejtime me tre pozicione (valvola 6/3)
Një valvul me gjashtë drejtime me tre pozicione është më komplekse, me gjashtë porte dhe tre pozicione bobine (zakonisht shënohet si valvula 6/3 ). Ky konfigurim është më pak i zakonshëm se valvulat standarde me 4 drejtime, por ofron porte shtesë për kontroll më të përpunuar të rrjedhës. Në thelb, një valvul 6-kahëshe me 3 pozicione mund të menaxhojë shtigje të shumëfishta rrjedhjeje ose edhe aktivizues të shumtë nga një valvul me modelin e saj të brendshëm të portimit. Është si të kesh dy valvola të ndërlidhura në një strehë, duke dhënë fleksibilitet për të krijuar qarqe të avancuara.
Për të vizualizuar, merrni parasysh se një valvul tipik me 4 drejtime (për një cilindër me veprim të dyfishtë) ka porte P, T, A, B. Tani një valvul me 6 drejtime shton dy porte të tjera (shpesh etiketuar diçka si P2 dhe T2 ose N dhe një kthim shtesë). Këto porte shtesë mund të shërbejnë si hyrje/dalje dytësore ose një shteg përtej fuqisë . Në shumë raste, një valvul me 6 drejtime është projektuar në mënyrë që të mund të lidhet lehtësisht me valvulat e tjera . Një grup portash P/T mund të lidhet me pompën primare dhe rezervuarin, dhe portat shtesë P2/T2 mund të ushqejnë ose marrin rrjedhje nga një fazë tjetër e valvulës. Kjo lejon që shumë valvula të tilla të lidhen në seri ose paralele sipas nevojës.
Për shembull, Festo ofron një valvul me 6 drejtime me levë manuale me 3 pozicione për sistemet e stërvitjes hidraulike. Në pozicionin e tij qendror neutral (me qendër në pranverë), ai hap një shteg nga hyrja e presionit primar në rezervuarin primar (shkarkimi i pompës) ndërsa bllokon portat dytësore dhe portat e punës (P1 → T1 është e hapur, ndërsa P2, T2, A, B janë të gjitha të mbyllura). Kjo do të thotë kur valvula është në qendër, asnjë aktivizues nuk lëviz dhe rrjedha e pompës thjesht shkon në rezervuar me presion të ulët (boshe). Dy pozicionet aktive të valvulës mund të drejtojnë rrjedhën për të arritur funksione të ndryshme ose për të lidhur qarqe të ndryshme. Një pozicion mund të drejtojë rrjedhën nga P1 në A dhe B në T1 (si zgjatja e një cilindri), ndërsa një tjetër mund të lidhë P1 me B dhe A me T1 (tërheqja e cilindrit). Njëkohësisht, prania e portave P2 dhe T2 do të thotë se kjo valvul mund të kalojë rrjedhën në ose nga një valvul tjetër: duke lidhur disa valvola 6-kahëshe, ju mund të zbatoni qarqe seri, paralele, apo edhe të përziera (seri-paralele) në një sistem . Në thelb, portat shtesë u japin stilistëve lirinë për të lidhur valvulat me zinxhir ose për të ndarë rrjedhën pa pajisje të jashtme të makinerive.
Rasti i përdorimit: Valvulat me gjashtë drejtime me tre pozicione shpesh shfaqen në hidraulikë të lëvizshme dhe makineri komplekse. Për shembull, në modelin e ngarkuesit me një rrotë, bobina e kontrollit të animit ishte një valvul 6-kahëshe me 3 pozicione që kontrollonte si cilindrin e animit të kovës në dy drejtime (anim lart/poshtë) dhe gjithashtu një funksion të tretë - kapësin e kovës ose veprimin e mbylljes - të gjitha me një bobinë valvule. Ky është një konfigurim i avancuar ku një valvul e vetme me shumë drejtime mund të menaxhojë dy lëvizje dhe një funksion shtrëngimi duke transportuar zgjuar në pozicione të ndryshme bobine. (Një bobinë tjetër në të njëjtën makinë ishte një valvul me 6 drejtime me 4 pozicione për bumin, i cili madje kishte një pozicion shtesë notues.) Këta shembuj tregojnë se valvulat me 6 drejtime përdoren për të integruar funksione të shumta hidraulike, shpesh për të kursyer hapësirë dhe për të thjeshtuar qarkun hidraulik.
Nga këndvështrimi i dizajnit të qarkut, një valvul 6-kahëshe me 3 pozicione është veçanërisht i dobishëm kur dëshironi një neutral me qendër të hapur (për të shkarkuar pompën) por megjithatë keni një mënyrë për të kryer presionin përpara te valvulat shtesë. 'Mënyrat' shtesë mund të konfigurohen si një prizë bartëse (fuqi përtej) dhe një hyrje dytësore . Kjo ju lejon të vendosni valvulat në seri (rrjedha kalon përmes njërës për të ushqyer tjetrën) ose paralelisht (të dyja valvulat tërhiqen nga furnizimi) nga mënyra se si i lidhni ose lidhni ato porte. Më pas do të shqyrtojmë se çfarë do të thotë të lidhësh valvulat paralelisht kundrejt serisë dhe se si këto konfigurime të valvulave me shumë drejtime mundësojnë ato dizajne qarku.
Qarqet hidraulike paralele kundrejt serisë
Kur kontrolloni aktivizues të shumtë (cilindra, motorë) në një sistem hidraulik, keni në dispozicion dy rregullime themelore të qarkut:
Qarqet paralele: Çdo degë valvule/aktuatori ushqehet drejtpërdrejt nga linja e furnizimit me presion (dhe kthehet në rezervuar në mënyrë të pavarur). Kjo do të thotë se aktivizues të shumtë mund të marrin rrjedhën njëkohësisht , duke ndarë rrjedhën e pompës. Në një konfigurim paralel, aktivizimi i një funksioni nuk bllokon rrjedhën në një tjetër - lëngu mund të marrë rrugë të shumta. Megjithatë, nëse dy aktivizues operohen së bashku, ata do të konkurrojnë për rrjedhën, dhe zakonisht ai me rezistencë më të ulët (ngarkesë më të lehtë) do të lëvizë i pari ose më shpejt. Qarqet paralele janë të zakonshme në pajisjet moderne, sepse ato lejojnë kontrollin me shumë funksione - për shembull, ngritjen e një bumi ndërsa lëkundet një krah në të njëjtën kohë.
Qarqet e serisë: Valvulat ose aktivizuesit janë rregulluar në linjë , në mënyrë që lëngu të rrjedhë përmes njërës dhe më pas në tjetrën. Në fakt, një funksion është në rrjedhën e poshtme të një tjetri. Kjo shpesh do të thotë se aktivizuesi në rrjedhën e sipërme ka përparësi - ai do të marrë rrjedhën së pari dhe vetëm pasi të përfundojë ose të krijojë presion, lëngu do të ushqejë aktivizuesin tjetër. Nëse dy valvola janë në seri dhe valvula e parë është e aktivizuar, ajo mund të devijojë të gjithë rrjedhën, duke i prerë valvulat në rrjedhën e poshtme (derisa e para të plotësohet ose lëshohet). Qarqet e serisë priren të shkaktojnë funksionim sekuencial : një aktivizues lëviz, pastaj tjetri, në vend që njëkohësisht. Kjo mund të jetë e dobishme për renditjen automatike të lëvizjeve ose për sigurinë (duke siguruar që një veprim të përfundojë përpara se të fillojë një tjetër), por mund të kufizojë aftësinë për të bërë dy gjëra në të njëjtën kohë.
Një analogji e lehtë është të mendosh për qarqet elektrike ose rrjedhën e ujit: Një qark paralel është si të mbyllësh dy pajisje në të njëjtën prizë nëpërmjet një brezi elektrik – ato mund të funksionojnë së bashku (megjithëse ndajnë fuqinë e disponueshme). Një qark i serisë është si pajisjet e instalimeve elektrike në një zinxhir - i dyti merr energji vetëm përmes të parit; nëse i pari është i fikur, i dyti nuk merr asgjë. Në një analogji fluide, imagjinoni dy rrota uji në një përrua: paralelisht, përroi çahet dhe secila rrotë merr rrjedhën e vet; në seri, uji duhet të rrotullojë rrotën e parë, pastaj çdo gjë që mbetet vazhdon të rrotullojë rrotën e dytë. Në rastin e serisë, rrota e parë do të marrë atë që i nevojitet dhe e dyta merr rrjedhën 'të mbetur' (dhe nëse e para bllokohet, e dyta ndalon plotësisht).
Asnjëra qasje nuk është 'më e mirë' në të gjitha rastet – ato thjesht shërbejnë për qëllime të ndryshme. Shumë sisteme hidraulike përdorin në të vërtetë një kombinim: disa funksionojnë paralelisht, të tjerët në seri, dhe përdorin valvola speciale (si valvulat e sekuencës ose ndarësit e rrjedhës) për të koordinuar kur nevojitet. Tani, le të shohim se si janë konfiguruar valvulat e drejtimit me shumë drejtime për secilin rast.
Arritja e qarqeve hidraulike paralele me valvola me shumë drejtime
Në një rregullim të qarkut paralel , çdo valvul drejtimi (ose çdo seksion i një banke valvulash me shumë bobina) lidhet me presionin e furnizimit në mënyrë të pavarur. Praktikisht, kjo do të thotë që të gjitha portat P të valvulave janë të lidhura me një linjë të përbashkët presioni (kolektor) nga pompa dhe të gjitha portat T kthehen në linjën e rezervuarit. Kur asnjë nga valvulat nuk aktivizohet, lëngu (nga një pompë me zhvendosje fikse në një sistem me qendër të hapur) zakonisht qarkullon përmes një rruge me qendër të hapur në rezervuar. Në momentin që çdo bobinë zhvendoset për të fuqizuar një cilindër, ajo bllokon atë anashkalim qendror dhe drejton rrjedhën në shtigjet paralele të montimit të valvulave. Vaji është më pas i disponueshëm për të gjithë aktivizuesit në rrjetin paralel. Nëse disa bobina zhvendosen në të njëjtën kohë, rrjedha do të ndahet - edhe pse jo gjithmonë në mënyrë të barabartë. Zakonisht, aktivizuesi me ngarkesën më të vogël (rezistenca më e vogël) do të lëvizë i pari pasi lejon një rrjedhje më të lehtë, një fenomen i njohur si efekti 'rruga e rezistencës më të vogël'. Operatorët shpesh e vëzhgojnë këtë si një funksion që ngadalësohet kur një funksion tjetër, me ngarkesë më të rëndë, operohet në të njëjtën kohë - ngarkesa më e lehtë vjedh rrjedhën derisa rezistenca e saj të rritet.
Dizajni i valvulave për qarqet paralele: Valvulat moderne me shumë seksione ndërtohen shpesh me qark paralel (nganjëherë quhet dizajni i 'qendër paralele'). Kjo siguron që kur aktivizohet një seksion, seksionet në rrjedhën e poshtme kanë ende akses në presion. Për shembull, shumë ekskavatorë dhe ngarkues përdorin banka paralele të valvulave në mënyrë që drejtuesi të mund të bëjë lëvizje me shumë detyra. Nëse përfshihen më shumë se një funksion, rrjedha e pompës shpërndahet dhe shpesh përdoret një kompensues presioni ose kontrolli i rrjedhës për të barazuar shpejtësitë. Në një qark paralel të pakompensuar, nëse dy bobina janë të hapura, i gjithë rryma mund të shkojë në një aktivizues derisa të ndeshet me ngarkesë të mjaftueshme, pastaj tjetri fillon - kjo është arsyeja pse funksionet e ngritjes dhe rrotullimit mund të ndërveprojnë. Zgjidhje të ndryshme si valvulat e ndarjes së rrjedhës ose sistemet e ndjeshmërisë së ngarkesës janë shtuar për të adresuar këtë, por në thelb faqosja paralele është ajo që lejon funksionimin e njëkohshëm.
Vendosja e një qarku paralel me valvola diskrete është i thjeshtë: lidhni të gjitha portat P së bashku me pompën (ose një galeri të zakonshme me presion të lartë) dhe të gjitha portat T së bashku me kthimin e rezervuarit. Portat e punës të secilës valvul shkojnë në cilindrin ose motorin e tij përkatës. Nëse përdorni valvola me shumë drejtime me një portë N (fuqi përtej) , zakonisht instaloni një prizë që e konverton valvulën në rrjedhë paralele me qendër të hapur (në mënyrë që në neutral rrjedha të shkojë nga porta T në rezervuar, jo nga N). Në një konfigurim paralel, porta N ose mund të bllokohet ose të përdoret për një qëllim të veçantë (si ushqyerja e një aksesori vetëm kur funksionet kryesore janë joaktive). Shumë valvola monobllok standarde hidraulike janë si parazgjedhje paralele: për shembull, 'qarku paralel' është dizajni i zakonshëm, ndërsa një 'qark tandem (seri)' mund të jetë një opsion i veçantë.
Përfitimet e qarqeve paralele: Avantazhi i madh është kontrolli i pavarur – aktivizuesit nuk duhet të lëvizin në një sekuencë fikse. Ju mund të filloni ose ndaloni çdo lëvizje pavarësisht nga të tjerat (në varësi të kapacitetit të pompës). Është ideale kur dëshironi që një makinë të kryejë veprime të kombinuara, si drejtimi i drejtimit gjatë vozitjes ose ngritja e një pajisjeje ndërsa e zgjat atë. Ana negative është çështja e ndarjes së rrjedhës; nëse një aktivizues kërkon presion të ulët dhe rrjedhje të lartë, ai mund të vdesë nga uria një tjetër. Projektuesit e zbusin këtë me valvulat e kontrollit të rrjedhës, valvulat e përparësisë ose pompat e ndjeshmërisë së ngarkesës për të siguruar që çdo funksion të marrë rrjedhën që i nevojitet. Megjithatë, qarqet paralele janë alternativa kryesore për sistemet me shumë aktivizues që kërkojnë fleksibilitet.
Arritja e qarqeve hidraulike të serisë me valvola me shumë drejtime
Në një sistem qarku serik , valvulat lidhen njëra pas tjetrës në mënyrë që dalja e njërës të ushqejë hyrjen e tjetrës. Për ta paraqitur këtë, imagjinoni linjën e presionit nga pompa që shkon në portën P të Valve 1; atëherë rrjedha që del nga valvula 1 (kur është në neutral) shkon në portën P të valvulës 2, e kështu me radhë. Fuqia përtej portës (N) në një valvul është çelësi për ta bërë këtë të ndodhë - ajo mbart rrjedhën me presion të lartë përpara në valvulën tjetër në linjë ndërsa valvula origjinale ka ende rrugën e saj të kthimit në rezervuar për kohën kur funksionon. Duke instaluar një fuqi përtej përshtatësit në pjesën e daljes së një valvule, ju izoloni rrjedhën: rryma me presion të lartë del nga porta N për të ushqyer valvulat në rrjedhën e poshtme dhe porta T në atë valvul trajton vetëm kthimin e rezervuarit me presion të ulët. Në thelb, porta N bëhet vazhdimi i serisë së linjës së presionit.
Kur valvulat (ose seksionet) janë në seri si kjo, përparësi ka ajo më afër pompës. Lëngu rrjedh nëpër secilën valvul me radhë . Nëse valvula e parë aktivizohet, ajo zakonisht e ridrejton rrjedhën e pompës në aktivizuesin e saj dhe bllokon rrjedhën që të arrijë më tej (derisa kërkesa e valvulës së parë të plotësohet ose të kthehet në neutral). Vetëm kur Valvula 1 është në neutrale, rrjedha lirshëm kalon te Valvula 2 (dhe më pas Valvula 2 mund ta përdorë atë). Nëse valvula 1 është pjesërisht e hapur (mbytëse), valvula 2 mund të marrë vetëm çfarëdo rryme të tepërt (ose presion) që nuk përdoret nga 1. Kjo është arsyeja pse qarqet serike krijojnë në thelb një kontroll sekuencial ose të bazuar në përparësi . Për shembull, nëse futni dy cilindra ngritës në seri nëpërmjet valvulave, i pari mund të zgjasë plotësisht përpara se i dyti të lëvizë, duke siguruar një sekuencë të rregullt (kjo mund të jetë e dëshirueshme në aplikime si vendosja e kapëseve njëra pas tjetrës).
Dizajni i valvulave për qarqet e serisë: Valvulat me qendër të hapur me një bobinë qendrore (seri) përdoren në sistemet klasike me pompa fikse. Në neutral, çdo valvul kalon lëngun në tjetrin sikur përmes një tubi të vazhdueshëm në rezervuar. Kur një valvul aktivizohet, bobina e saj ndërpret rrugën e rrjedhës së poshtme (duke i dhënë përparësi funksionit të saj). Për shembull, ngarkuesit e vjetër të traktorëve shpesh e kishin bankën e valvulave të ngarkuesit në seri me valvulën e skafës – duke u kyçur ngarkuesi mund të vidhte rrjedhën nga skapa, përveç nëse bobina e ngarkuesit ishte neutrale. Për të zbatuar një qark seri me valvola modulare moderne, përdorni portën e bartjes (fuqi përtej) . Porta N (tjetra) e valvulës së parë ushqen hyrjen e valvulës së dytë, porta N e së cilës ushqen të tretën dhe kështu me radhë, me vetëm daljen e valvulës së fundit në rezervuar. Çdo valvul në zinxhir duhet të jetë i pajisur për fuqi më të madhe në mënyrë që të mund të përballojë rrjedhën e plotë të pompës nga brenda pa dëmtime (dmth. është instaluar një mëngë ose përshtatës). Rëndësia e portit N theksohet nga prodhuesit: është menduar në mënyrë specifike 'të bëjë lidhjen midis dy valvulave të kontrollit' si një lidhje bartëse me presion të lartë.
Përfitimet dhe konsideratat e qarqeve të serisë: Avantazhi kryesor është se ju mund të krijoni lehtësisht një kontroll përparësie ose sekuence pa valvola shtesë të sekuencës - funksioni në rrjedhën e sipërme ka natyrisht përparësi. Lidhja në seri gjithashtu thjeshton hidraulikun në sistemet ku vetëm një funksion pritet të funksionojë në të njëjtën kohë (rrjedha vetëm zvogëlohet kur çdo valvul në rrjedhën e sipërme është i kënaqur). Mund të zvogëlojë numrin e zorrëve nga një pompë (një linjë brenda, një rresht jashtë nga një zinxhir valvulash). Sidoqoftë, ka konsiderata dhe disavantazhe të rëndësishme:
Funksionimi i njëpasnjëshëm: Siç u përmend, funksionimi i njëkohshëm është i kufizuar ose i pamundur pa valvula të veçanta kompensuese të presionit. Në shumë raste ky është një disavantazh sepse kufizon shumë detyrat. Përdoret qëllimisht vetëm kur aktivizimi njëri pas tjetrit është i dëshiruar ose i pranueshëm. Përndryshe, projektuesit preferojnë sisteme paralele ose me ndjeshmëri të ngarkesës për makineri moderne për të lejuar lëvizje të kombinuara.
Rënia e presionit dhe nxehtësia: Shtyrja e lëngut nëpër valvula të shumta në seri mund të shkaktojë rënie kumulative të presionit. Çdo valvul dhe kalimet e saj të brendshme shtojnë rezistencë. Deri në kohën kur lëngu arrin një valvul në rrjedhën e poshtme, presioni i tij i disponueshëm mund të reduktohet (veçanërisht nëse përdoret një funksion në rrjedhën e sipërme). Energjia e papërdorur shndërrohet në nxehtësi. Kështu, qarqet serike mund të jenë më pak efikase nëse valvola të shumta janë shpesh aktive ose nëse përdoren shtigje të gjata rrjedhjeje.
Përputhja e kapacitetit të valvulave: Kur lidhni valvulat në seri, sigurohuni që çdo valvul të përballojë rrjedhën dhe presionin e plotë të sistemit . E gjithë rrjedha për aktivizuesit e mëvonshëm kalon nëpër galeritë e valvulave në rrjedhën e sipërme. Nëse shpejtësia e rrjedhës tejkalon atë për të cilën janë vlerësuar ato valvola, rrezikoni humbje presioni, dëmtim të valvulave ose funksionim të paqëndrueshëm (p.sh. bllokim ose rrjedhje të bobinës). Po kështu, çdo valvul në seri do të shohë presion si nga ngarkesa e tij ashtu edhe nga çdo ngarkesë në rrjedhën e poshtme që grumbullohet lart. Nëse një seksion vendoset në një presion më të ulët, ai mund të ngecë në funksionet e rrjedhës së poshtme ose të shkaktojë ngecjen e tyre. Përzgjedhja dhe kalibrimi i duhur i valvulave (përputhen me specifikat e rrjedhës/presionit dhe cilësimet e lehtësimit) është thelbësor për funksionimin e sigurt dhe efikas të serisë.
Kompleksiteti dhe mirëmbajtja: Një rregullim në seri do të thotë se sistemi është i ndërvarur – një dështim ose rrjedhje në një valvul mund të ndikojë në të gjitha funksionet e rrjedhës së poshtme. Ka më shumë lidhje në një zinxhir, duke rritur kompleksitetin. Mirëmbajtja e rregullt dhe kontrollet për cilësimet e presionit, rrjedhjet dhe ndotjen janë të rëndësishme. Prapëseprapë, qasja e serisë mund të kursejë hapësirë (më pak linja pompash) dhe kosto (pompë më e thjeshtë ose valvul ndihmëse të vetme për zinxhirin), kështu që është një kompensim.
Shembull aplikimi: Konsideroni një ashensor hidraulik me dy shkallë që duhet të ngrihen në mënyrë sekuenciale. Duke lidhur valvulat e kontrollit të cilindrit në seri, faza e parë do të shtrihet plotësisht përpara se presioni të rritet mjaftueshëm për të drejtuar fazën e dytë - duke arritur një sekuencë të thjeshtë pa kontrolle elektronike. Në një rast tjetër, manuali kinez për një ngarkues me rrota vuri në dukje se valvula e saj me shumë drejtime kishte një dizajn qarku serik nga brenda për të kontrolluar bomin dhe cilindrat e animit, duke mbyllur secilën pjesë në pozicionin e nevojshëm. Kjo siguroi që kur asnjë bobinë nuk është aktive, të dy cilindrat të qëndrojnë të vendosur (qendrat e mbyllura) dhe rrjedha e pompës të shkojë në rezervuar (kalimi qendror i hapur), dhe kur një bobinë është aktive, ajo devijon rrjedhën për atë funksion ndërsa funksioni tjetër mbetet i kyçur. Hartime të tilla ilustrojnë se si qarqet seri mund të plotësojnë kërkesat specifike operative për sigurinë ose thjeshtësinë.
Përdorimi i valvulave me shumë drejtime për të ndërtuar qarkun e dëshiruar
Me një kuptim të serive paralele kundrejt serive, ne mund të përmbledhim se si valvulat me shumë drejtime ndihmojnë në arritjen e secilës:
Konfigurimi i qarkut paralel: Përdorni valvola (ose një kolektor valvulash me shumë bobina) me një furnizim të përbashkët presioni. Në një montim valvulash monobllok ose seksionale, zgjidhni një konfigurim paralel në mënyrë që zhvendosja e çdo bobine të drejtojë rrjedhën në atë seksion duke ruajtur furnizimin me të tjerët. Sigurohuni që pompa të mund të furnizojë rrjedhën e kombinuar nëse funksionet e shumta funksionojnë së bashku. Nëse është e nevojshme, përfshini valvulat e kontrollit të rrjedhës ose sensorin e ngarkesës për të menaxhuar ndarjen e rrjedhës midis degëve. Të gjitha linjat e kthimit shkojnë në rezervuar. (Mendoni për secilën valvul si një degë nga një linjë kryesore.)
Konfigurimi i qarkut të serisë: Lidhni valvulat duke përdorur funksionin e fuqisë përtej (bartës). Dalja (porta N) e valvulës së parë ushqen hyrjen e valvulës tjetër, e kështu me radhë. Përdorni bobina në qendër të dyfishtë ose me qendër të hapur që lejojnë rrjedhjen në neutral. Cakto funksionin më prioritar-kritik si i pari në rresht. Verifikoni vlerësimet e secilës valvul për rrjedhjen e plotë të pompës. Opsionale, shtoni një valvul të sekuencës ose valvul të rregullueshme me presion nëse keni nevojë për një prag të saktë presioni për kalimin nga një funksion në tjetrin (për të rregulluar saktë renditjen). Të gjitha valvulat e ndërmjetme duhet të kenë portat e tyre të rezervuarit që trajtojnë vetëm rrjedhën e tyre të kthimit, jo rrjedhën e plotë të pompës. Valvula e fundit në seri derdhet në rezervuar në fund të zinxhirit. (Mendoni për secilën valvul si një lidhje në një zinxhir, duke e kaluar rrjedhën tek tjetra.)
Qarqet e kombinuara: Disa sisteme përdorin një hibrid. Për shembull, dy valvola mund të funksionojnë paralelisht (të dyja marrin rrjedhjen e pompës) ndërsa një e treta ushqehet në rrjedhën e poshtme të atyre nëpërmjet një sekuence - në mënyrë efektive një përzierje seri-paralele. Asambletë e valvulave me shumë drejtime (si valvulat me 6 drejtime të diskutuara) e mundësojnë këtë duke ofruar porte të shumta për të ndërlidhur valvulat në mënyrë krijuese. Një inxhinier mund të lidhë porte të caktuara për të vendosur një pjesë të qarkut në seri dhe një tjetër paralelisht. Qëllimi është të sigurohet që çdo aktivizues të ketë rrjedhën e duhur në kohën e duhur. Për sistemet komplekse, blloqet e shumëfishtë shpesh projektohen me kalime të brendshme për të arritur rrjetin e dëshiruar të shtigjeve seri/paralele.
konkluzioni
Kuptimi i terminologjisë 'me tre drejtime me dy pozicione' dhe 'me gjashtë drejtime me tre pozicione' është thelbësor kur zgjidhni ose diskutoni valvulat hidraulike. Një valvul 3/2 ofron një kontroll të thjeshtë me dy gjendje për aktivizuesit me një linjë ose sinjalet pilot, ndërsa një valvul 6/3 ofron një zgjidhje me shumë porta dhe shumë gjendje për rrugëtimin më kompleks të rrjedhës, shpesh duke përfshirë aftësinë për të konfiguruar lehtësisht qarqet seri ose paralele sipas mënyrës se si lidhen valvulat.
Gjatë projektimit të një qarku hidraulik, vendosja midis një konfigurimi paralel kundrejt serisë (ose një kombinimi) do të ndikojë në mënyrë drastike se si funksionon makina. Qarqet paralele mundësojnë lëvizje të njëkohshme, të pavarur me koston e ndarjes së rrjedhës, duke i bërë ato të zakonshme në sistemet që kërkojnë shumë detyra. Qarqet e serisë zbatojnë funksionimin dhe prioritetin vijues, të cilat mund të thjeshtojnë disa kontrolle, por kufizojnë lëvizjen e njëkohshme. Valvulat e drejtimit me shumë drejtime, veçanërisht ato me portim të avancuar si një portë N për fuqi përtej, janë blloqet ndërtuese që i lejojnë inxhinierët t'i zbatojnë këto qarqe në praktikë - nga një valvul i thjeshtë solenoid që kontrollon një cilindër, deri te një kolektor me shumë bobina që orkestron një pjesë të tërë të pajisjeve të rënda.
Duke përdorur llojin dhe konfigurimin e duhur të valvulës, dhe duke i kushtuar vëmendje kontrollit të rrjedhës dhe nevojave të kontrollit vijues , projektuesit mund të sigurojnë që sistemi hidraulik të sillet siç synohet. Për shembull, nëse dy cilindra duhet të lëvizin së bashku, mund të zgjidhet një konfigurim paralel i valvulave me kontrolle të rrjedhës; nëse njëra duhet të lëvizë gjithmonë përpara tjetrës, një lidhje seri ose një valvul sekuence e arrin këtë. Gjithmonë merrni parasysh kërkesat e ngarkesës së sistemit, sigurinë (p.sh. pozicionet e mbajtjes, të cilat mund të kërkojnë qendra të mbyllura ose valvola bllokimi) dhe nevojën e mundshme për zgjerim në të ardhmen (për shembull, duke shtuar një valvul tjetër në rrjedhën e poshtme nëpërmjet fuqisë përtej). Me një zotërim të fortë të këtyre koncepteve dhe termave, mund të lexoni skemat hidraulike ose fletët e specifikimeve me besim dhe të merrni vendime të informuara në projektimin e fuqisë së lëngshme.
FAQ: Llojet e valvulave hidraulike dhe konfigurimet e qarqeve
P1: Çfarë është një valvul me tre drejtime me dy pozicione në një sistem hidraulik?
Një valvul me tre drejtime me dy pozicione (i quajtur edhe një valvul drejtimi 3/2) është një lloj valvule drejtimi hidraulike me tre porte dhe dy pozicione të qëndrueshme funksionimi. Zakonisht përdoret për të kontrolluar cilindrat me një veprim ose linjat pilot, duke lejuar që lëngu të rrjedhë në një pozicion dhe të ajroset në rezervuar në tjetrin. Këto valvola shpesh aktivizohen me solenoid ose me dorë dhe janë të përshtatshme për detyra të thjeshta të kontrollit të lëngjeve ndezëse/fikëse.
Pyetja 2: Çfarë bën një valvul drejtimi me gjashtë drejtime me tre pozicione?
Një valvul me gjashtë drejtime me tre pozicione (valvula 6/3) është një valvul drejtimi shumëfunksionale me gjashtë porte dhe tre pozicione bobine. Ai mundëson drejtim kompleks të rrjedhës, shpesh duke përfshirë shkarkimin neutral në qendër dhe fuqinë përtej konfigurimeve për kontrollin me shumë aktivizues. Këto valvola zakonisht përdoren në sisteme që kërkojnë kontroll të njëpasnjëshëm ose të përzier me seri paralele , siç janë ngarkuesit ose modulet hidraulike të integruara.
P3: Cili është ndryshimi midis qarqeve hidraulike seri dhe paralele?
Në një qark hidraulik paralel , aktivizues të shumtë marrin lëng nga një linjë presioni e përbashkët, duke lejuar lëvizjen e njëkohshme. Në një qark hidraulik të serisë , fluksi kalon nga një valvul ose aktivizues në tjetrin, duke krijuar një efekt kontrolli sekuencial ose me prioritet. Qarqet e serisë janë ideale për operacione që kërkojnë lëvizje hap pas hapi; qarqet paralele mbështesin funksionin e pavarur, të njëkohshëm.
Q4: Si funksionon fuqia e valvulës hidraulike përtej lidhjes (port N)?
Porta N , e njohur gjithashtu si fuqia përtej portit , lejon një valvul drejtimi të kalojë lëngun me presion të lartë në valvulat e rrjedhës së poshtme në një konfigurim hidraulik të serisë . Kur përdorni portën N, valvula konfigurohet me një fuqi përtej përshtatësit për të ndarë presionin dhe shtigjet e rrjedhës së kthimit, duke mundësuar funksionimin e valvulës me zinxhirë pa ngordhur aktuatorët e mëpasshëm.
P5: A mund ta lidh portën T (tank) të njërës valvulë me portën P (presion) të tjetrën në një qark hidraulik?
Jo, lidhja direkte e portës T të njërës valvulë me portën P të tjetrën është e pasaktë në shumicën e sistemeve hidraulike. Porta e rezervuarit është një kthim me presion të ulët dhe përdorimi i tij si furnizim do të ngordhë valvulën tjetër të presionit. Në vend të kësaj, përdorni portën N (fuqi përtej) për të ushqyer presionin në valvulat pasuese në një konfigurim serie.
P6: Pse ndodh çekuilibri i rrjedhës në një sistem hidraulik paralel?
Në një konfigurim paralel hidraulik të valvulave , aktivizuesit konkurrojnë për të njëjtën rrjedhje të pompës. Për shkak të rrugës së rezistencës më të vogël , aktivizuesi me ngarkesë më të lehtë zakonisht lëviz i pari, duke shkaktuar potencialisht çekuilibër të rrjedhës. Kjo sjellje mund të korrigjohet duke përdorur valvulat e kontrollit të rrjedhës së kompensuar me presion ose teknologjinë e ndjeshmërisë së ngarkesës për të siguruar shpërndarje të barabartë të rrjedhës.
Q7: Cili lloj i valvulës hidraulike është më i miri për kontrollin sekuencial të aktuatorëve?
Për të arritur kontrollin sekuencial të aktivizuesit , përdorni valvola drejtimi të lidhura në seri ose integroni valvulat e sekuencës në sistem. Një qark hidraulik i serisë forcon natyrshëm rendin e lëvizjes, veçanërisht kur kombinohet me valvola me gjashtë drejtime me tre pozicione ose modele të bobinës së qendrës së bashku që kalojnë rrjedhën vetëm pasi plotësohet kërkesa në rrjedhën e sipërme.
