Hidrolik sistemlere güveniyoruz çok yollu vanalar (yön kontrol vanaları). Bu valfler, genellikle sıvı akışını yönlendirmek ve aktüatörleri kontrol etmek için sayısıyla tanımlanan çeşitli konfigürasyonlarda gelir . konum ve yol (port) sahip oldukları Bu yazıda 'iki konumlu üç yollu' ve 'üç konumlu altı yollu' gibi terimlerin ne anlama geldiğini açıklayacak ve çok yollu vanaların oluşturacak şekilde nasıl düzenlenebileceğini açıklayacağız paralel ve seri hidrolik devreler . Bu kavramların mühendisler, teknik alıcılar ve akışkan gücü öğrenenler için anlaşılmasını kolaylaştırmak amacıyla açık terminoloji (P, T, A, B, N bağlantı noktaları vb.), gerçek dünya analojileri ve örnekler kullanacağız.
Hidrolik Yön Valfı Temelleri
hidrolik yön valfleri , bir sistemdeki sıvının yönünü, akışını ve basıncını kontrol eder. Çoğunlukla solenoidle çalıştırılan Bunu farklı bağlantı noktaları arasındaki bağlantıları açarak, kapatarak veya değiştirerek elde ederler. Anahtar terimler şunları içerir:
Portlar (Yollar): Vanadaki bağlantı noktaları. Yaygın port etiketleri P (pompadan basınç girişi), T (tankın rezervuara dönüşü) ve A/B'dir (silindire veya motora giden çalışma portları). Bazı vanalarda ayrıca akış yönündeki başka bir vanaya bağlanmak için bir N portu (Sonraki veya güç ötesinde bağlantı noktası) bulunur. Örneğin, 'N' bağlantı noktasındaki güç ötesinde bir adaptör , sıvının başka bir valf grubunu besleyebilmesi için yüksek basınçlı bir aktarım sağlar.
Konumlar: Valf içinde akış yollarını değiştiren farklı makara konumları. bir İki konumlu vananın iki kararlı durumu vardır (çoğunlukla biri enerjili ve diğeri enerjisiz), üç konumlu bir vananın üç durumu vardır (tipik olarak iki uç artı bir merkez nötr). Yaylar, makarayı merkeze veya varsayılan konuma döndürmek için yaygın olarak kullanılır. çalıştırılmadığında
Bir valfin tanımını anlamak (örneğin, iki konumlu üç yollu bir valf için '3/2') veya üç konumlu altı yollu bir valf için '6/3'), hidrolik devrelerin tasarlanması açısından çok önemlidir. İlk sayı yolları (limanları) , ikincisi ise konumları belirtir . Bu örnekleri ayrıntılı olarak inceleyelim.
İki Pozisyonlu Üç Yollu Vanalar (3/2 Vanalar)
İki konumlu üç yollu valf, sahip bir yön valfidir üç bağlantı noktasına ve iki makara konumuna . Endüstrinin kısaltması olarak bu 3/2 valftir . Esasen, aktüatöre giden sıvının açma/kapama düğmesi gibi işlev görür. Bir konum (örneğin, bir solenoide enerji verildiğinde veya bir kol kaydırıldığında) basınç portunu bir çıkış portuna bağlayarak aktüatöre sıvı akışına izin verir. Diğer konum tipik olarak beslemeyi keser ve aktüatörün tanka giden havasını verir. Başka bir deyişle, valf 'açık' olduğunda sıvı tek yönde akabilir; 'kapalı' olduğunda akış engellenir ve aktüatör geri dönüşe bağlanabilir.
Kullanım örneği: Klasik bir uygulama bir tek etkili silindir veya besleme ve egzoz gerektiren herhangi bir cihaz. Örneğin, yay geri dönüşlü silindiri olan bir hidrolik preste, 3/2'lik bir solenoid valf, basınçlı yağı (P) uzatmak için silindir portuna (A) yönlendirebilir ve enerjisi kesildiğinde, bu A portunu tanka (T) bağlayarak silindirin yay kuvvetiyle geri çekilmesini sağlayabilir. Bunu üç portlu bir musluk yönlendiricisi gibi düşünebilirsiniz: Bir pozisyonda silindire sıvı gönderir, diğer pozisyonda ise akışı tanka boşaltır (silindirin çökmesine izin verir).
İki konumlu üç yollu vanalar genellikle Otomasyon için solenoid valfler vardır ancak mekanik veya pnömatik olarak da çalıştırılabilirler. Yalnızca iki durumları vardır (örneğin, enerji verilmiş ve enerji verilmemiş ), dolayısıyla sıvı akışının açık/kapalı kontrolü için basittirler. Uygulamada, dahili makaranın nasıl yapılandırıldığına bağlı olarak, bunlar 'normalde kapalı' (etkinleştirilene kadar akışı bloke eden) veya 'normalde açık' (bloke etmek için çalıştırılana kadar akışa izin veren) olarak tanımlanabilir.
Üç Pozisyonlu Altı Yollu Vanalar (6/3 Vanalar)
Üç konumlu altı yollu valf , sahip olduğundan daha karmaşıktır . altı bağlantı noktasına ve üç makara konumuna (genellikle 6/3 valf olarak anılır ) Bu konfigürasyon standart 4 yollu vanalardan daha az yaygındır ancak daha ayrıntılı akış kontrolü için ekstra portlar sağlar. Temel olarak, 3 konumlu 6 yollu bir vana, dahili port tasarımı sayesinde birden fazla akış yolunu ve hatta birden fazla aktüatörü tek bir vanadan yönetebilir. Bu, tek bir muhafazada birbirine bağlı iki valfin bulunması gibidir ve gelişmiş devreler oluşturma esnekliği sağlar.
Görselleştirmek için, tipik bir 4 yollu valfin (çift etkili bir silindir için) P, T, A, B bağlantı noktalarına sahip olduğunu düşünün. Artık 6 yollu bir vanaya iki port daha ekleniyor (genellikle P2 ve T2 veya N gibi bir şeyle etiketlenir ve ekstra bir dönüş). Bu ek bağlantı noktaları ikincil giriş/çıkışlar veya bir olarak hizmet edebilir güç ötesi yol . Çoğu durumda 6 yollu vana şekilde tasarlanmıştır diğer vanalara kolaylıkla bağlanabilecek . Bir dizi P/T bağlantı noktası ana pompaya ve tanka bağlanabilir ve ekstra P2/T2 bağlantı noktaları başka bir valf kademesini besleyebilir veya buradan akış alabilir. Bu, bu tür birden fazla valfın gerektiği gibi seri veya paralel olarak bağlanmasına olanak tanır.
Örneğin Festo, hidrolik eğitim sistemleri için manüel kollu 3 konumlu 6 yollu bir valf sunuyor. Nötr merkez konumunda (yay merkezli), ikincil bağlantı noktalarını ve çalışma bağlantı noktalarını (P1 → T1 açıkken P2, T2, A, B'nin tümü kapalıyken) bloke ederken birincil basınç girişinden birincil tanka (pompayı boşaltma) bir yol açar. Bu, valf ortalandığında hiçbir aktüatörün hareket etmediği ve pompa akışının düşük basınçta (boşta) tanka gittiği anlamına gelir. Valfin iki aktif konumu daha sonra farklı işlevlere ulaşmak veya farklı devreleri bağlamak için akışı yönlendirebilir. Bir konum akışı P1'den A'ya ve B'den T1'e yönlendirebilir (bir silindiri uzatmak gibi), diğeri P1'i B'ye ve A'yı T1'e bağlayabilir (silindiri geri çekebilir). Eş zamanlı olarak P2 ve T2 portlarının varlığı, bu vananın akışı başka bir vanaya veya başka bir vanadan aktarabileceği anlamına gelir: birkaç 6 yollu vanayı bağlayarak bir sistemde seri, paralel ve hatta karışık (seri-paralel) devreler uygulayabilirsiniz . Temel olarak ekstra portlar, tasarımcılara harici T bağlantı parçaları olmadan vanaları zincirleme veya akışı paylaşma özgürlüğü verir.
Kullanım örneği: Üç konumlu altı yollu valfler genellikle mobil hidroliklerde ve karmaşık makinelerde görülür. Örneğin, bir tekerlekli yükleyici tasarımında eğim kontrol makarası , hem kepçe eğim silindirini iki yönde (yukarı/aşağı eğim) hem de üçüncü bir işlevi (kepçenin kelepçeleme veya kapatma hareketi) tek bir valf makarasıyla kontrol eden 3 konumlu 6 yollu bir valfti. Bu, tek bir çok yollu valfin iki hareketi yönetebildiği ve farklı makara konumlarında akıllı bağlantıyla kenetleme fonksiyonunu yönetebildiği gelişmiş bir konfigürasyondur. (Aynı makinedeki başka bir makara, bom için ekstra bir yüzme pozisyonuna sahip olan 4 konumlu 6 yollu bir valfti.) Bu örnekler, 6 yollu valflerin, çoğu zaman yerden tasarruf etmek ve hidrolik devreyi basitleştirmek amacıyla birden fazla hidrolik fonksiyonu entegre etmek için kullanıldığını göstermektedir.
Devre tasarımı açısından bakıldığında, 3 konumlu 6 yollu bir valf, istediğinizde ancak yine de açık merkezli bir nötr (pompayı boşaltmak için) basıncı ek valflere iletecek bir yola sahip olduğunuzda özellikle kullanışlıdır. Ekstra 'yollar' bir olarak yapılandırılabilir taşıma (güç ötesinde) çıkışı ve ikincil bir giriş . Bu, bu portları nasıl taktığınıza veya bağladığınıza göre vanaları seri (akış bir sonrakini beslemek için geçer) veya paralel (her iki vana da beslemeden çeker) yerleştirmenize olanak tanır. Daha sonra vanaları inceleyeceğiz . paralel veya seri bağlamanın ne anlama geldiğini ve bu çok yollu vana konfigürasyonlarının bu devre tasarımlarını nasıl mümkün kıldığını
Paralel ve Seri Hidrolik Devreler
Bir hidrolik sistemde birden fazla aktüatörü (silindirler, motorlar) kontrol ederken iki temel devre düzenlemesine sahipsiniz:
Paralel Devreler: Her bir vana/aktüatör kolu doğrudan basınç besleme hattından beslenir (ve bağımsız olarak tanka geri döner). Bu, birden fazla aktüatörün akış alabileceği anlamına gelir . aynı anda pompa akışını paylaşarak Paralel bir kurulumda, bir işlevin etkinleştirilmesi diğerine akışı doğal olarak engellemez; akışkan birden fazla yol izleyebilir. Bununla birlikte, iki aktüatör birlikte çalıştırılırsa akış için rekabet edeceklerdir ve genellikle daha düşük dirence sahip olan (daha hafif yük) ilk önce veya daha hızlı hareket edecektir. Paralel devreler modern ekipmanlarda yaygındır çünkü çok işlevli kontrole izin verirler (örneğin, aynı anda bir kolu sallarken bir bomu kaldırmak).
Seri Devreler: Valfler veya aktüatörler, sıralı olarak düzenlenir. sıvının birinden diğerine akacağı şekilde Aslında bir işlev diğerinin aşağısındadır. Bu genellikle anlamına gelir yukarı yöndeki aktüatörün önceliğe sahip olduğu ; akışı ilk önce o alır ve yalnızca tamamlandığında veya basınç oluştuğunda bir sonraki aktüatörü sıvıyla besler. İki valf seri halindeyse ve ilk valf çalıştırılırsa, tüm akışı yönlendirebilir ve aşağı yöndeki valfleri kesebilir (birincisi tatmin olana veya serbest bırakılana kadar). Seri devreler neden olma eğilimindedir sıralı çalışmaya : aynı anda hareket etmek yerine önce bir aktüatör hareket eder, sonra diğeri hareket eder. Bu, hareketlerin yararlı olabilir otomatik olarak sıralanması veya güvenlik açısından (bir eylemin diğerinin başlamadan bitmesini sağlamak) , ancak iki şeyi aynı anda yapma yeteneğini sınırlayabilir.
Kolay bir benzetme, elektrik devrelerini veya su akışını düşünmektir: Paralel devre, iki cihazı bir uzatma kablosu aracılığıyla aynı prize takmak gibidir; birlikte çalışabilirler (mevcut gücü paylaşsalar da). Seri devre, bir zincirdeki cihazların kablolanması gibidir; ikincisi yalnızca birinciden güç alır; eğer birincisi kapalıysa, ikincisi hiçbir şey alamaz. Akışkan bir benzetmeyle, bir nehirdeki iki su çarkını hayal edin: paralel olarak, dere bölünür ve her çark kendi akışını alır; Su ilk çarkı seri olarak döndürmeli, sonra geri kalan şey ikinci çarkı döndürmeye devam etmelidir. Seri durumda, ilk tekerlek ihtiyacı olanı alır ve ikincisi 'artık' akışı alır (ve birincisi sıkışırsa ikincisi tamamen durur).
Her iki yaklaşım da her durumda 'daha iyi' değildir; yalnızca farklı amaçlara hizmet ederler. Çoğu hidrolik sistem aslında bir kombinasyon kullanır: bazı işlevler paralel, diğerleri seri olarak çalışır ve sıralama valfleri veya akış bölücüler gibi) kullanılır. gerektiğinde koordinasyon sağlamak için özel valfler ( Şimdi çok yollu yön valflerinin her durum için nasıl yapılandırıldığını görelim.
Çok Yollu Valflerle Paralel Hidrolik Devrelerin Elde Edilmesi
, Paralel devre düzenlemesinde her bir yön valfi (veya çok makaralı valf grubunun her bir bölümü) besleme basıncına bağımsız olarak bağlanır. Pratik olarak bu, valflerin tüm P bağlantı noktalarının pompadan gelen ortak bir basınç hattına (manifold) bağlı olduğu ve tüm T bağlantı noktalarının tank hattına döndüğü anlamına gelir. Valflerin hiçbiri çalıştırılmadığında, sıvı (açık merkezli bir sistemdeki sabit deplasmanlı bir pompadan gelen) tipik olarak açık merkezli bir yoldan tanka doğru dolaşır. Herhangi bir makara bir silindire güç sağlamak için vites değiştirdiği anda, merkezi bypassı bloke eder ve akışı valf düzeneğinin paralel yollarına yönlendirir. Böylece yağ, paralel ağdaki tüm aktüatörlere ulaştırılır. Aynı anda birden fazla makara hareket ettirilirse akış her zaman eşit olmasa da bölünecektir. Genellikle, en az yüke (en az dirence) sahip aktüatör, daha kolay akışa izin verdiği için ilk önce hareket edecektir; bu, 'en az dirençli yol' etkisi olarak bilinen bir olgudur. Operatörler bunu genellikle bir fonksiyonun, daha ağır bir yük fonksiyonu aynı anda çalıştırıldığında yavaşlaması olarak gözlemler; daha hafif yük, direnci yükselene kadar akışı çalar.
Paralel devreler için valf tasarımı: Modern çok bölümlü valfler sıklıkla paralel devrelerle (bazen 'paralel merkez' tasarımı olarak da adlandırılır) üretilir. Bu, bir bölüm etkinleştirildiğinde aşağı akış bölümlerinin hala basınca erişebilmesini sağlar. Örneğin, birçok ekskavatör ve yükleyici, sürücünün birden fazla görevi yerine getirebilmesi için paralel valf grupları kullanır. Birden fazla fonksiyon devreye girdiğinde, pompa akışı dağıtılır ve hızları dengelemek için sıklıkla bir basınç dengeleyici veya akış kontrolü kullanılır. Dengelenmemiş bir paralel devrede, eğer iki makara açıksa, tüm akış yeterli yükle karşılaşıncaya kadar bir aktüatöre gidebilir, ardından diğeri başlayabilir; bu nedenle kaldırma ve kıvrılma fonksiyonları etkileşime girebilir. Bu sorunu çözmek için akış paylaşım valfleri veya yük algılama sistemleri gibi çeşitli çözümler eklenir, ancak temelde paralel düzen, eşzamanlı çalışmaya izin veren şeydir.
Ayrı valflerle paralel bir devre kurmak basittir: tüm P bağlantı noktalarını birlikte pompaya (veya ortak bir yüksek basınç galerisine) ve tüm T bağlantı noktalarını birlikte tank dönüşüne bağlayın. Her valfin çalışma portu ilgili silindire veya motora gider. kullanıyorsanız , genellikle N portlu (güç ötesinde) çok yollu vanalar bir tapa takarsınız vanayı açık merkezli paralel akışa dönüştüren (böylece nötr durumda akış N'den dışarı değil, T portundan tanka gider). Paralel bir yapılandırmada, N bağlantı noktası ya bloke edilebilir ya da ayrı bir amaç için kullanılabilir (bir aksesuarın yalnızca ana işlevler etkin olmadığında beslenmesi gibi). Birçok standart hidrolik monoblok valf varsayılan olarak paraleldir: örneğin, 'paralel devre' ortak tasarımdır, oysa 'tandem (seri) devre' özel bir seçenek olabilir.
Paralel devrelerin faydaları: En büyük avantaj bağımsız kontroldür ; aktüatörlerin sabit bir sırayla hareket etmesi gerekmez. Diğerlerinden bağımsız olarak herhangi bir hareketi başlatabilir veya durdurabilirsiniz (pompa kapasitesine bağlıdır). Bir makinenin, sürüş sırasında direksiyonu çevirmek veya bir ekipmanı uzatırken kaldırmak gibi birleşik eylemler gerçekleştirmesini istediğinizde idealdir. Dezavantajı ise akış paylaşımı sorunudur; bir aktüatör düşük basınç ve yüksek akış talep ederse diğerini aç bırakabilir. Tasarımcılar, her fonksiyonun ihtiyaç duyduğu akışı almasını sağlamak için akış kontrol valfleri, öncelik valfleri veya yük algılamalı pompalarla bu durumu hafifletir. Yine de esneklik gerektiren çok aktüatörlü sistemler için paralel devreler tercih edilmektedir.
Çok Yollu Valflerle Seri Hidrolik Devrelerin Elde Edilmesi
vanalar Seri devre düzenlemesinde , birinin çıkışı diğerinin girişini besleyecek şekilde birbiri ardına bağlanır. Bunu hayal etmek için, pompadan gelen basınç hattının Valf 1'in P portuna gittiğini hayal edin; daha sonra Valf 1'den çıkan akış (nötr durumdayken) Valf 2'nin P portuna gider ve bu şekilde devam eder. Bir valf üzerindeki , (N) portunun ötesindeki güç bunun gerçekleşmesinin anahtarıdır; yüksek basınçlı akışı sıradaki bir sonraki valfe doğru taşırken, orijinal valf, çalıştığı zaman için hala kendi tanka dönüş yoluna sahiptir. takarak akışı izole edersiniz: yüksek basınçlı akış, aşağı yöndeki vanaları beslemek için N portundan çıkar ve bu vanadaki T portu yalnızca düşük basınçlı tank dönüşünü yönetir. güç ötesinde adaptör Bir vananın çıkış bölümüne bir Aslında N portu, basınç hattının seri devamı haline gelir.
Valfler (veya bölümler) bu şekilde seri halinde olduğunda, pompaya en yakın olanın önceliği vardır. Sıvı sırayla her valften akar . Birinci vana çalıştırılırsa, tipik olarak pompa akışını aktüatörüne yönlendirir ve akışın daha uzağa ulaşmasını engeller (ilk vananın talebi karşılanana veya nötr konuma dönene kadar). Yalnızca Valf 1 nötr konumdayken akış Valf 2'ye serbestçe geçer (ve ardından Valf 2 bunu kullanabilir). Valf 1 kısmen açıksa (kısma), Valf 2 yalnızca 1 tarafından kullanılmayan fazla akışı (veya basıncı) alabilir. Bu nedenle seri devreler doğası gereği sıralı veya öncelik bazlı bir kontrol oluşturur . Örneğin, iki kaldırma silindirini valfler aracılığıyla seri olarak bağlarsanız, birincisi ikincisi hareket etmeden önce tamamen uzayabilir, böylece düzenli bir sıralama sağlanır (bu, destek ayaklarının birbiri ardına yerleştirilmesi gibi uygulamalarda istenebilir).
Seri devreler için vana tasarımı: Klasik sabit pompa sistemlerinde açık merkezli vanalar tandem merkezli (seri) makaralı kullanılır. Nötr konumda, her bir valf sıvıyı sanki sürekli bir borudan tanka gidiyormuş gibi diğerine aktarır. Bir vana çalıştırıldığında, makarası aşağı yöndeki akış yolunu keser (fonksiyonuna öncelik verir). Örneğin, eski traktör yükleyicilerinde genellikle yükleyici valf dizisi beko valfiyle seri halinde bulunuyordu; yükleyicinin devreye sokulması, yükleyici makarası nötr olmadığı sürece bekodan gelen akışı çalabilirdi. Modern modüler valflerle seri devre uygulamak için kullanırsınız taşıma (güç ötesinde) portunu . İlk vananın N (sonraki) portu ikinci vananın girişini besler, onun N portu üçüncüyü besler ve bu şekilde devam eder, yalnızca son vananın çıkışı tanka gider. Zincirdeki her bir valf, dahili olarak tüm pompa akışını hasar görmeden idare edebilecek şekilde güç ötesinde donatılmalıdır (yani bir manşon veya adaptör takılı olmalıdır). üreticiler N portunun önemi tarafından vurgulanmaktadır: N portunun amacı, özellikle 'iki kontrol vanası arasında bağlantı kurmaktır.' yüksek basınçlı bir taşıma bağlantısı olarak
Seri devrelerin faydaları ve dikkate alınması gereken noktalar: Birincil avantaj, ekstra sıralama valfleri olmadan kolayca oluşturabilmenizdir öncelik veya sıra kontrolü ; yukarı akış fonksiyonu doğal olarak önceliğe sahiptir. Seri bağlantı, aynı anda yalnızca bir işlevin çalışmasının beklendiği sistemlerde tesisatı da basitleştirir (akış, her bir yukarı akış valfi karşılandığında aşağı doğru kademelenir). Bir pompadaki hortumların sayısını azaltabilir (valf zincirinden bir hat giriş, bir hat çıkış). Ancak önemli hususlar ve dezavantajlar vardır:
Sıralı çalışma: Belirtildiği gibi, özel basınç dengeleme valfleri olmadan eşzamanlı çalışma sınırlıdır veya imkansızdır. Çoğu durumda bu bir dezavantajdır çünkü çoklu görevleri sınırlar. Yalnızca birbiri ardına harekete geçme istendiğinde veya kabul edilebilir olduğunda kasıtlı olarak kullanılır. Aksi takdirde tasarımcılar, modern makinelerin birleşik hareketlere izin vermesi için paralel veya yüke duyarlı sistemleri tercih etmektedir.
Basınç düşüşü ve ısı: Sıvının seri olarak birden fazla valften geçirilmesi kümülatif basınç düşüşlerine neden olabilir. Her valf ve iç geçitleri direnç katar. Akışkan bir aşağı akış valfına ulaştığında, mevcut basıncı azalabilir (özellikle bir yukarı akış işlevi kullanılıyorsa). Kullanılmayan enerji ısıya dönüşür. Bu nedenle, birden fazla valf sıklıkla aktifse veya uzun akış yolları kullanılıyorsa seri devreler daha az verimli olabilir.
Vana kapasitesi uyumu: Vanaları seri olarak bağlarken, her vananın tüm sistem akışını ve basıncını karşılayabildiğinden emin olun . Sonraki aktüatörlere ait tüm akış, yukarı akış valflerinin galerilerinden geçer. Akış hızı bu valflerin nominal değerini aşarsa, basınç kaybı, valf hasarı veya dengesiz çalışma (örn. makara sıkışması veya sızıntı) riskiyle karşı karşıya kalırsınız. Benzer şekilde, seri halindeki her bir valf, hem kendi yükünden hem de aşağı yönde biriken yüklerden gelen basıncı görecektir. Bir bölümün daha düşük bir basınca ayarlanması durumunda, aşağı akış fonksiyonlarının durmasına veya durmasına neden olabilir. doğru seçimi ve kalibrasyonu (akış/basınç özellikleri ve tahliye ayarlarıyla uyumlu) güvenli, verimli seri çalışma için çok önemlidir. Valflerin
Karmaşıklık ve bakım: Seri düzenleme, sistemin birbirine bağlı olduğu anlamına gelir; bir valfteki arıza veya sızıntı, tüm aşağı yöndeki fonksiyonları etkileyebilir. Bir zincirde daha fazla bağlantı olması karmaşıklığı artırır. Basınç ayarları, sızıntılar ve kirlenmeye yönelik düzenli bakım ve kontroller önemlidir. Yine de seri yaklaşımı yerden (daha az pompa hattı) ve maliyetten (daha basit pompa veya zincir için tek tahliye vanası) tasarruf sağlayabilir, dolayısıyla bu bir ödünleşimdir.
Örnek uygulama: Sırayla yükselmesi gereken iki kademeli bir hidrolik asansörü düşünün. Silindir kontrol valflerinin seri bağlanmasıyla, ikinci aşamayı harekete geçirecek kadar basınç oluşmadan önce ilk aşama tamamen uzayacak ve elektronik kontroller olmadan basit bir sıralama elde edilecektir. Başka bir durumda, bir tekerlekli yükleyicinin Çin el kitabı, çok yollu valfin, seri devre tasarımına sahip olduğunu belirtti. bomu ve yatırma silindirlerini kontrol etmek ve her bir parçayı gerektiği gibi pozisyonda kilitlemek için dahili bir Bu, her iki sürgü de aktif olmadığında, her iki silindirin de yerinde kalmasını (kapalı merkezler) ve pompa akışının tanka gitmesini (açık merkez geçişi) ve bir sürgü aktif olduğunda diğer fonksiyon kilitli kalırken akışı bu fonksiyon için yönlendirmesini sağladı. Bu tür tasarımlar, seri devrelerin güvenlik veya basitlik açısından belirli operasyonel gereksinimleri nasıl karşılayabileceğini göstermektedir.
İstenilen Devreyi Oluşturmak İçin Çok Yollu Vanaların Kullanımı
Paralel ve seri karşılaştırmasını anlayarak, çok yollu vanaların her birine nasıl yardımcı olduğunu özetleyebiliriz:
Paralel Devre Kurulumu: Ortak basınç beslemeli valfler (veya çok makaralı valf manifoldu) kullanın. Monoblok veya kesitli bir valf düzeneğinde, paralel bir konfigürasyon seçin. herhangi bir makaranın kaydırılması akışı diğerlerine beslemeyi korurken o bölüme yönlendirecek şekilde Birden fazla fonksiyonun bir arada çalışması durumunda pompanın birleşik akışı sağlayabileceğinden emin olun. Gerekirse, akış kontrol vanalarını veya dallar arasındaki akışın bölünmesini yönetmek için yük algılamayı ekleyin. Tüm dönüş hatları tanka gider. (Her vanayı ana hattın bir kolu olarak düşünün.)
Seri Devre Kurulumu: Valfleri, ötesindeki güç (aktarma) özelliğini kullanarak bağlayın. İlk valfin çıkışı (N portu) bir sonrakinin girişini besler ve bu şekilde devam eder. kullanın . tandem merkezli veya açık merkezli makaralar Nötrde akışa izin veren En öncelikli kritik işlevi ilk sırada ayarlayın. Tam pompa akışı için her vananın değerlerini doğrulayın. Bir fonksiyondan diğerine geçiş yapmak için (sıralamanın ince ayarını yapmak için) hassas bir basınç eşiğine ihtiyacınız varsa, isteğe bağlı olarak bir sıra valfi veya basınç ayarlı valf ekleyin. Tüm ara vanaların tank portları, tam pompa akışını değil, yalnızca kendi geri dönüş akışlarını idare edecek şekilde olmalıdır. Serinin son valfi zincirin sonundaki depoya boşaltır. (Her vanayı, akışı bir sonrakine aktaran bir zincirin halkası olarak düşünün.)
Kombine Devreler: Bazı sistemler hibrit kullanır. Örneğin, iki valf paralel olarak çalışabilir (her ikisi de pompa akışını sağlar), üçüncüsü ise bunların aşağı akışında bir sıra yoluyla, etkili bir şekilde seri-paralel karışımla beslenebilir. Çok yollu vana düzenekleri (tartışılan 6 yollu vanalar gibi), vanaları yaratıcı bir şekilde birbirine bağlamak için birden fazla bağlantı noktası sağlayarak bunu mümkün kılar. Bir mühendis, devrenin bir bölümünü seri, diğerini paralel olarak kurmak için belirli bağlantı noktalarını bağlayabilir. Amaç, her aktüatörün doğru zamanda doğru akışı almasını sağlamaktır. Karmaşık sistemler için manifold blokları, istenen seri/paralel yol ağını elde etmek için genellikle iç geçişlerle tasarlanır.
Çözüm
terminolojisini anlamak çok önemlidir. 'iki konumlu üç yollu' ve 'üç konumlu altı yollu' Hidrolik valfleri seçerken veya tartışırken 3/2 valf, tek hatlı aktüatörler veya pilot sinyaller için basit bir iki durumlu kontrol sunarken, 6/3 valf, daha karmaşık akış yönlendirmesi için genellikle seri veya paralel devreleri kolayca yapılandırma yeteneği de dahil olmak üzere çok portlu, çok durumlu bir çözüm sağlar. valflerin bağlanma şekline göre
Bir hidrolik devre tasarlarken paralel veya seri konfigürasyon (veya kombinasyon) arasında karar vermek makinenin çalışma şeklini büyük ölçüde etkileyecektir. Paralel devreler, akış paylaşımı pahasına eşzamanlı, bağımsız harekete olanak tanır ve bu da onları çoklu görev gerektiren sistemlerde yaygın hale getirir. Seri devreler, belirli kontrolleri basitleştirebilen ancak eşzamanlı hareketi sınırlayabilen sıralı çalışmayı ve önceliği zorunlu kılar. Çok yollu yön valfleri, özellikle de ileri güç için N bağlantı noktası gibi gelişmiş bağlantı noktalarına sahip olanlar, mühendislerin bir silindiri kontrol eden basit bir solenoid valften ağır ekipmanın tamamını düzenleyen çok makaralı bir manifolda kadar bu devreleri pratikte uygulamasına olanak tanıyan yapı taşlarıdır.
Tasarımcılar , uygun valf tipini ve konfigürasyonunu kullanarak ve akış kontrolü ile sıralı kontrol ihtiyaçlarına dikkat ederek, hidrolik sistemin amaçlandığı gibi davranmasını sağlayabilirler. Örneğin, iki silindirin birlikte hareket etmesi gerekiyorsa akış kontrollerine sahip paralel bir valf düzeni seçilebilir; birinin her zaman diğerinden önce hareket etmesi gerekiyorsa, bir seri bağlantı veya bir sıralama valfi bunu başarır. Her zaman sistemin yük taleplerini, güvenliğini (örneğin, kapalı merkezler veya kilit valfleri gerektirebilecek tutma konumları) ve gelecekteki genişlemeye yönelik potansiyel ihtiyacı (örneğin, power Beyond aracılığıyla aşağı yönde başka bir valf eklenmesi) göz önünde bulundurun. Bu kavram ve terimlerin sağlam bir şekilde kavranması ile hidrolik şemalar veya teknik özellikler sayfaları güvenle okunabilir ve akışkan gücü tasarımında bilinçli kararlar alınabilir.
SSS: Hidrolik Valf Tipleri ve Devre Konfigürasyonları
Soru 1: Hidrolik sistemdeki iki konumlu üç yollu valf nedir?
İki konumlu üç yollu valf (aynı zamanda 3/2 yön valfi olarak da bilinir) bir tür hidrolik yön valfidir . , üç bağlantı noktasına ve iki sabit çalışma konumuna sahip Genellikle tek etkili silindirleri veya pilot hatları kontrol etmek için kullanılır; sıvının bir konumda akmasına ve diğer konumda tanka havalandırma yapılmasına izin verir. Bu valfler genellikle solenoidle veya manuel olarak çalıştırılır ve basit açma/kapama sıvı kontrol görevleri için uygundur.
S2: Üç konumlu altı yollu yön valfi ne işe yarar?
Üç konumlu altı yollu valf (6/3 valf), yön valfidir . altı bağlantı noktasına ve üç makara konumuna sahip çok işlevli bir Çoğu zaman merkez-nötr boşaltma ve çoklu aktüatörlü kontrol için güç ötesinde konfigürasyonlar dahil olmak üzere karmaşık akış yönlendirmesine olanak tanır. Bu valfler tipik olarak gerektiren sistemlerde kullanılır . sıralı veya karışık paralel seri kontrol yükleyiciler veya entegre hidrolik modüller gibi
S3: Seri ve paralel hidrolik devreler arasındaki fark nedir? Paralel
bir hidrolik devrede , birden fazla aktüatör, sıvıyı ortak bir basınç hattından alarak eşzamanlı harekete olanak tanır. Seri hidrolik devrede akış bir vanadan veya aktüatörden diğerine geçerek sıralı veya öncelikli bir kontrol etkisi yaratır. Seri devreler adım adım hareket gerektiren işlemler için idealdir; paralel devreler bağımsız, eş zamanlı işlevi destekler.
S4: Hidrolik valf gücü ötesinde (N bağlantı noktası) bağlantı nasıl çalışır?
, bir yön valfinin yüksek basınçlı sıvıyı bir N bağlantı noktası olarak da bilinen Güç ötesinde bağlantı noktası aşağı akış valflerine geçirmesine olanak tanır seri hidrolik konfigürasyonda . N portu kullanıldığında vana, basıncı ve geri dönüş akış yollarını ayırmak için güç ötesinde bir adaptörle yapılandırılır ve sonraki aktüatörleri aç bırakmadan zincirleme vana çalışmasına olanak tanır.
S5: Hidrolik devrede bir valfin T (tank) portunu bir sonrakinin P (basınç) portuna bağlayabilir miyim? Hayır, çoğu hidrolik sistemde
doğrudan bağlamak yanlıştır. T portunu bir valfin P portuna diğerinin Tank portu düşük basınçlı bir geri dönüş noktasıdır ve bunu bir besleme olarak kullanmak bir sonraki basınç valfini aç bırakacaktır. Bunun yerine, kullanın . N portunu (güç ötesinde) seri konfigürasyonda sonraki valflere basınç beslemek için
S6: Paralel hidrolik sistemde akış dengesizliği neden oluşur?
aktüatörler Paralel hidrolik valf düzeneğinde aynı pompa akışı için rekabet eder. nedeniyle En az dirençli yol , daha hafif yüklü aktüatör genellikle ilk önce hareket eder ve potansiyel olarak akış dengesizliğine neden olur. Bu davranış, eşit akış dağılımını sağlamak için basınç dengelemeli akış kontrol valfleri veya yük algılama teknolojisi kullanılarak düzeltilebilir.
Soru 7: Aktüatörlerin sıralı kontrolü için en iyi hidrolik valf türü hangisidir?
elde etmek için Sıralı aktüatör kontrolü kullanın seri bağlantılı yön valfleri veya sıra valflerini sisteme entegre edin. Bir seri hidrolik devre , özellikle birleştirildiğinde, doğal olarak hareket sırasını zorlar . üç konumlu altı yollu valfler veya akışı yalnızca yukarı yöndeki talep karşılandıktan sonra geçiren tandem merkez makara tasarımlarıyla
