الفصل 9: صمامات التحكم في التدفق

الفتحة

الفتحة هي فتحة نسبيًا صغيرة في مسار تدفق السائل. ويتأثر التدفق عبر الفتحة بعدة عوامل، وأهم ثلاثة منها:

1. حجم الفتحة
2. الفرق في الضغط عبر الفتحة
3. درجة حرارة السائل

تأثير حجم الفتحة على التدفق

ويتحكم حجم الفتحة في التدفق المار من خلالها. ومثال شائع يومي هو فوهة خرطوم الحديقة — فإذا كانت فتحة الفوهة صغيرة، يخرج الماء على هيئة رذاذ دقيق أو بخاخ. أما إذا كانت الفتحة أكبر، فيتحول التدفق إلى تيار قوي. وفي الحالتين، تعمل فوهة الخرطوم كفتحة تقيّد اتجاه تدفق الماء — ويُحدَّد التدفق عبر الفتحة وفقًا لحجم الفتحة.

الشكل ٩-١: صمام تحكم في التدفق ضمن الدائرة. ويقلل الصمام من تدفق السائل إلى الأسطوانة. أما التدفق الزائد من المضخة فيمر عبر صمام التفريغ. ويتحول التدفق المقيد إلى طاقة كامنة (سرعة) عند الفتحة.

فتحة ثابتة

الفتحة الثابتة لها حجم فتحة لا يمكن ضبطه. وأكثر الأمثلة شيوعًا في تقنية الهيدروليك هي الفتحة المثقوبة في سدادة الأنبوب أو صمام التحقق، أو صمام التحكم في التدفق الذي تم ضبطه مسبقًا في المصنع.

الفتحة المتغيرة

في معظم الأوقات، تكون الحاجة إلى فتحة متغيرة بدلًا من فتحة ثابتة، لأنها أكثر قابلية للتكيف. وتشمل أمثلة الفتحات المتغيرة صمامات البوابة وصمامات الكروية وصمامات الإبرة.

صمام البوابة

يتميز صمام البوابة بمسار تدفق مباشر عبره. ويتم تغيير حجم الفتحة عن طريق تدوير المقبض لفتح أو إغلاق البوابة الموجودة في مسار التدفق. وعلى الرغم من أن صمامات البوابة ليست مصممة أساسًا للتحكم في التدفق، فإنه يمكن استخدامها في بعض أنظمة قياس التدفق التقريبية كأجهزة لتقييد التدفق.

صمام الكرة

مسارات تدفق صمام الكروية ليست مباشرةً — بل تشكل انعطافًا بزاوية ٩٠ درجة. والفتحة هنا هي المقعد والسدادة المخروطية أو السدادة الكروية الموجودة في المسار الدوراني. ويتم ضبط حجم فتحة الفتحة بتغيير موقع السدادة الكروية.

صمام إبرة

يمر التدفق عبر صمامات الإبرة بانعطاف بزاوية 90°، ثم يمر عبر فتحة. وتتكوّن هذه الفتحة من الفراغ الموجود بين جذع الصمام ذي الطرف المدبّب ومقعد الصمام. ويتم تغيير حجم الفتحة عن طريق ضبط موقع الوجه المخروطي بالنسبة لمقعد الصمام. وبما أن الخيوط المستخدمة في ضبط جذع الصمام ذات مسافة طرف صغيرة والطرف مدبّب، فإن حجم الفتحة يتغير تدريجيًّا. وفي الأنظمة الهيدروليكية، يُعد صمام الإبرة أكثر أنواع الفتحات المتغيرة استخدامًا.

الشكل ٩-٢: أنواع الفتحات المتغيرة. ويُعتبر صمام الإبرة (في الأسفل) الأكثر شيوعًا في الأنظمة الهيدروليكية — إذ يسمح شكله المدبّب وخرائطه الدقيقة بضبط التدفق بدقة عالية وبشكل تدريجي.

تطبيق صمام الإبرة في دائرة كهربائية

تستخدم الدائرة الموضّحة مضخّة إزاحة إيجابية سعة ٥ جالون لكل دقيقة (١٨٫٩٥ لتر/دقيقة)، وصمام تخفيف، وصمام اتجاهي، وفتحة متغيرة (صمام إبرة)، وأسطوانة هيدروليكية مساحة مقطعها ٣ بوصة مربعة (١٩٫٣٥ سم²). وإذا كان ضغط تفعيل صمام التخفيف مُحدَّدًا عند ٥٠٠ رطل/بوصة مربعة (٣٤٫٤٨ بار)، وسلّمت المضخّة تدفّقًا قدره ٥ جالون لكل دقيقة:

عندما يقيّد صمام الإبرة التدفق إلى ٢ جالون في الدقيقة فقط (٧٫٥٨ لتر/دقيقة)، تكون سرعة القضيب = ٢ × ١٩٫٢٥ ÷ ٣ = ١٣ قدم/دقيقة (٣٫٩٦ متر/دقيقة). ويحد صمام التفريغ من ضغط النظام عند ٥٠٠ رطل/بوصة مربعة (٣٤٫٤٨ بار) عن طريق توجيه التدفق المتبقي البالغ ٣ جالونات في الدقيقة (١١٫٣٧ لتر/دقيقة) إلى الخزان.

فتح فتحة صمام الإبرة

تدوير صمام الإبرة للخارج يزيد من حجم الفتحة — وبالتالي يمر تدفق أكبر إلى الأسطوانة، حتى حد ضغط صمام التفريغ. ونتيجةً لذلك، تزداد سرعة القضيب.

إغلاق فتحة صمام الإبرة

تدوير صمام الإبرة للداخل يقلل من حجم الفتحة. وبذلك يدخل تدفق أقل إلى الأسطوانة، فينخفض بالتالي سرعة القضيب.

تأثير فرق الضغط على التدفق

يتأثر التدفق عبر الفتحة بفرق الضغط. وبما أن الضغط يمثل طاقة كامنة في النظام الهيدروليكي، فإن زيادة فرق الضغط عبر الفتحة تؤدي إلى زيادة التدفق من خلالها.

مثال يومي — مرتبة هوائية

بعد قضاء يوم في الشاطئ أو موقع التخييم، تُخرج السدادة من المرتبة الهوائية المنفوخة وتسمح للهواء بالخروج بحرية. وبما أن الفرق في الضغط بين الداخل والخارج صغير، فإن المرتبة تنكمش تدريجيًّا. اضغط على المرتبة بقوة — فيرتفع الضغط الداخلي بالنسبة إلى الضغط الجوي، ويزداد الفرق في الضغط، فيخرج الهواء بسرعة أكبر.

اضغط بلطف على أنبوب معجون الأسنان — فيخرج كمية صغيرة منه. واضغط بقوة — فيُدفع المزيد من المعجون للخارج وقد يسقط على الأرض. وإذا دُوس على أنبوب معجون الأسنان، فإن الفرق في الضغط بين الداخل والضغط الجوي يكون أكبر مما هو عليه عند الضغط عليه باليد، وبالتالي يخرج المزيد من المعجون وبسرعة أكبر.

تأثير فرق الضغط على تدفق السائل عبر صمام الإبرة في دائرة كهربائية

في الدائرة الموضَّحة، يحد صمام الإبرة تدفق المضخة البالغ ٥ جالون في الدقيقة (١٨,٩٥ لتر/دقيقة) إلى ٣ جالون في الدقيقة (١١,٣٧ لتر/دقيقة). وقيمة ضبط صمام التفريغ هي ٥٠٠ رطل/بوصة مربعة (٣٤,٤٨ بار). ومقاومة الحمل تساوي ٢٠٠ رطل/بوصة مربعة (١٤ بار). وضغط مدخل صمام الإبرة يساوي قيمة ضبط صمام التفريغ: ٥٠٠ رطل/بوصة مربعة (٣٤,٤٨ بار). ومن هذه القيمة البالغة ٥٠٠ رطل/بوصة مربعة (٣٤,٤٨ بار)، فإن ٢٠٠ رطل/بوصة مربعة (١٤ بار) تُستخدم للتغلب على مقاومة الحمل؛ أما فرق الضغط المتبقي البالغ ٣٠٠ رطل/بوصة مربعة (٢١ بار) فيُحرِّك تدفقًا قدره ٣ جالون في الدقيقة (١١,٣ لتر/دقيقة) عبر صمام الإبرة، مما يولِّد سرعة حركة الجذع تبلغ ١٩,٢٥ قدم/دقيقة (٥,٨٧ متر/دقيقة). أما التدفق المتبقي البالغ ٢ جالون في الدقيقة (٧,٥٨ لتر/دقيقة) فيمر عبر صمام التفريغ إلى الخزان.

رفع قيمة ضبط صمام التفريغ

وبالإبقاء على ضغط الحمل وضبط صمام الإبرة دون تغيير، فإن رفع ضبط صمام التفريغ إلى ٦٠٠ رطل/بوصة مربعة (٤١,٣٨ بار) يؤدي إلى أن يصبح ضغط مدخل صمام الإبرة ٦٠٠ رطل/بوصة مربعة (٤١,٣٨ بار). ومن هذه القيمة، يستخدم ٢٠٠ رطل/بوصة مربعة (١٤ بار) للتغلب على الحمل، بينما يُحرِّك فرق الضغط الجديد البالغ ٤٠٠ رطل/بوصة مربعة (٢٨ بار) تدفقًا قدره ٤ جالون في الدقيقة (١٥ لتر/دقيقة) عبر صمام الإبرة. وبذلك تزداد سرعة حركة الجذع لتصل إلى ٢٦ قدم/دقيقة (٧,٩٢ متر/دقيقة).

يرتفع ضغط الحمل

أعد تعيين صمام التفريغ إلى 500 رطل/بوصة مربعة (34.48 بار) مع ترك صمام الإبرة دون تغيير. عند زيادة الحمل: يرتفع ضغط الحمل إلى 400 رطل/بوصة مربعة (28 بار). ويبقى ضغط الدخول إلى صمام الإبرة عند 500 رطل/بوصة مربعة (34.48 بار)، لكن الفرق في الضغط الآن يبلغ فقط 100 رطل/بوصة مربعة (6.9 بار)، ما يؤدي إلى مرور تدفق قدره 1 جالون أمريكي في الدقيقة (3.79 لتر/دقيقة) عبر صمام الإبرة. وينخفض سرعة القضيب إلى 6 أقدام/دقيقة (30 مم/ثانية). أما التدفق المتبقي البالغ 4 جالونات أمريكية في الدقيقة (15 لترًا/دقيقة) فيمر عبر صمام التفريغ.

وهذا يوضح أن التدفق عبر صمام الإبرة يتغير مع أي تغير في الضغط على أي من جانبي الفتحة. ولضبط التدفق بدقة عبر صمام الإبرة، يجب إلغاء هذه التغيرات في الضغط أو تعويضها.

صمام تحكم السرعة (صمام تحكم تدفق مُعوَّض بالضغط)

من الأمثلة المذكورة أعلاه، يؤثر أي تغيُّر في الضغط على أيٍّ من جانبي الفتحة على تدفق صمام الإبرة، ما يؤدي إلى تغيُّر سرعة المحرك. ولضبط التدفق بدقة عبر الفتحة بغضِّ النظر عن التقلبات في الضغط، يجب تعويض هذه التقلبات في الضغط. وصمام الإبرة هو صمام تحكم غير مُعوَّض في التدفق — وهو جهاز جيِّد لقياس التدفق طالما بقي فرق الضغط ثابتًا وظلت إبرة الصمام مركزيةً بشكل جيِّد. أما للتحكم الأدق في التدفق، فيجب استخدام صمام تحكم في التدفق مُعوَّض بالضغط (صمام تحكم في السرعة). وهذا صمام ضابط للتدفق يعوِّض التغيرات في الضغط في الجهة المُدخلة والجهة المُخرجة من الفتحة.

يمكن تقسيم صمامات التحكم في السرعة (صمامات التحكم في التدفق المُعوَّضة بالضغط) إلى نوعين: نوع الإدخال (Meter-in) ونوع التفافي (Bypass).

تركيب صمام التحكم في السرعة من نوع الإدخال (Meter-in)

يتكون صمام التحكم في التدفق المُعوَّض بالضغط من نوع الإدخال من جسم صمام يحتوي على منفذَي دخول وخروج، وصمام إبرة، وساق تعويضية (Compensating Spool)، ونابض تحيّز (Bias Spring).

كيف يعمل النوع الإدخالي (Meter-in)

لفهم طريقة عمل نوع المتر الداخل، نحلِّل تشغيله خطوةً بخطوة. وعندما يتحرك الصمام التعويضي بالكامل نحو الجانب أ، تصل كل زيت الضغط الداخل إلى فتحة صمام الإبرة. وطالما يتحرك الصمام التعويضي قليلاً نحو الجانب ب، فإن زيت الضغط الداخل يتقيَّد. ولإبقاء ممر التدفق مفتوحًا، يُثبَّت الصمام التعويضي بواسطة ربيعٍ بحيث يميل نحو الجانب أ. ويُستشعر ضغط مدخل صمام الإبرة عبر ممر تحكُّم داخليٍّ إلى الطرف أ من الصمام التعويضي؛ وعندما يرتفع الضغط فوق قوة الربيع التحيُّزية، يتحرك الصمام نحو الجانب ب.

إذا تم ضبط فتحة صمام الإبرة بحيث يمر من خلالها تدفق أقل من التدفق الكامل للضاغط، فإن ضغط مدخل صمام الإبرة يرتفع ليصل إلى قيمة ضغط الصمام المُفرِّغ. وعندما يرتفع ضغط مدخل صمام الإبرة فوق قوة نابض السلك المُعوِّض، يتحرك السلك المُعوِّض نحو المنفذ (B)، مما يُقيِّد التدفق الداخل. وعندما يساوي التدفق عبر فتحة السلك المُعوِّض التدفق الناتج عن الضاغط، يستقر ضغط مدخل صمام الإبرة عند قيمة ضغط النابض. على سبيل المثال، وبافتراض أن قيمة ضغط النابض هي ١٠٠ رطل/بوصة مربعة (٦,٨٩ بار) وأن ضغط التفريغ مضبوط عند ٥٠٠ رطل/بوصة مربعة (٣٤,٤٨ بار): يكون ضغط المدخل ٥٠٠ رطل/بوصة مربعة (٣٤,٤٨ بار)؛ وعندما يتدفق الزيت عبر فتحة السلك المُعوِّض، يتحول ٤٠٠ رطل/بوصة مربعة (٢٨ بار) إلى حرارة، فينخفض ضغط مدخل صمام الإبرة إلى ١٠٠ رطل/بوصة مربعة (٦,٨٩ بار). وهذا يعني أنه وبغض النظر عن ضغط مدخل صمام التحكم في التدفق، فإن ضغط مدخل صمام الإبرة يبقى ثابتًا عند ١٠٠ رطل/بوصة مربعة (٦,٨٩ بار) بسبب حركة السلك المُعوِّض.

الشكل ٩-٥: صمام تحكم في السرعة بوضع المدخل (مُعوَّض بالضغط). يحافظ المكبس التعويضي على فرق الضغط عبر صمام الإبرة ثابتًا بغضّ النظر عن تغيُّرات ضغط المدخل أو المخرج — مما يوفِّر تدفُّقًا دقيقًا وثابتًا.

في الدائرة السابقة لصمام الإبرة، لا يشكِّل فرق الضغط عبر فتحة صمام الإبرة سوى نصف القصة — بل يجب أيضًا تعويض الضغط الواقِع بعد صمام الإبرة. وبعبارة أخرى، يجب الحفاظ على فرق ضغطٍ ثابتٍ. ولتحقيق ذلك، يُوجَّه الضغط اللاحق لصمام الإبرة أيضًا عبر ممر تحكُّم إلى تجويف زنبرك التحيُّز الخاص بالمكبس التعويضي. والآن تؤثِّر قوتان على الجانب (أ) من المكبس التعويضي: قوة الزنبرك وضغط الزيت اللاحق.

إذا كانت قوة النابض تساوي ١٠٠ رطل/بوصة مربعة (٦,٨٩ بار)، فإن فرق الضغط عبر صمام الإبرة سيقتصر على أن يكون أعلى من ضغط المخرج بمقدار ١٠٠ رطل/بوصة مربعة (٦,٨٩ بار). وبشرط أن يكون ضبط صمام التفريغ مرتفعًا بما يكفي، فإن فرق الضغط عبر فتحة صمام الإبرة يساوي دائمًا قيمة ضغط النابض. وباتباع هذه الطريقة، يبقى فرق الضغط المؤثِّر في دفع التدفق عبر صمام الإبرة ثابتًا — أي لا يتأثر بتقلبات الضغط عند المدخل أو عند المخرج.

صمام تحكم سرعة الدخول بالقياس في دائرة كهربائية

في الدائرة، تم ضبط صمام التحكم في سرعة التغذية (Meter-in) على معدل تدفق قدره ٣ جالون لكل دقيقة (١١,٣٧ لتر/دقيقة). وتم ضبط صمام التفريغ عند ضغط ٥٠٠ رطل/بوصة مربعة (٣٤,٤٨ بار)، بينما يبلغ ضغط الحمل ٢٠٠ رطل/بوصة مربعة (١٣,٧٩ بار). وقوة الربيع الخاصة بالكُتلة المُعوِّضة (Compensating spool spring) = ١٠٠ رطل/بوصة مربعة (٦,٨٩ بار). ويحاول المضخة دفع كامل التدفق البالغ ٥ جالونات لكل دقيقة (١٨,٩٥ لتر/دقيقة) عبر صمام الإبرة، ما يؤدي إلى ارتفاع ضغط مدخل صمام الإبرة. وعند وصول الضغط إلى ٣٠٠ رطل/بوصة مربعة (٢١ بار)، تتحرك الكتلة المُعوِّضة وتقلل من التدفق، مما يؤدي إلى ارتفاع ضغط مدخل التحكم في التدفق حتى يصل إلى إعداد صمام التفريغ وهو ٥٠٠ رطل/بوصة مربعة (٣٤,٤٨ بار). ومن أصل هذا الضغط البالغ ٥٠٠ رطل/بوصة مربعة (٣٤,٤٨ بار)، يتم استخدام ٢٠٠ رطل/بوصة مربعة (١٣,٧٩ بار) للتغلب على حمل الدائرة؛ و١٠٠ رطل/بوصة مربعة (٦,٨٩ بار) تُستخدم لدفع التدفق عبر صمام الإبرة؛ أما الجزء المتبقي البالغ ٢٠٠ رطل/بوصة مربعة (١٣,٧٩ بار) من الضغط الكلي البالغ ٥٠٠ رطل/بوصة مربعة فيتحول إلى حرارة أثناء مرور التدفق عبر فتحة الكتلة المُعوِّضة. وفي هذه الحالة، يبلغ التدفق ٣ جالونات لكل دقيقة (١١,٣٧ لتر/دقيقة)، وسرعة القضيب = ١٩ قدمًا/دقيقة (٩٧,٨٣ مم/ثانية).

زيادة ضغط الحمل وإعداد صمام التفريغ

إذا ارتفعت ضغط الحمولة إلى ٤٠٠ رطل/بوصة مربعة (٢٧,٥٨ بار) أو أُعيد ضبط صمام التفريغ إلى ٦٠٠ رطل/بوصة مربعة (٤١,٣٨ بار)، فسيظل هناك تدفق قدره ١٠٠ رطل/بوصة مربعة (٦,٨٩ بار) عبر صمام الإبرة. وطالما أن ضغط التفريغ مضبوطٌ عند قيمة كافية لتحريك المكبس التعويضي، فإن التدفق الخارجي إلى الأسطوانة يبقى ثابتًا عند ٣ جالونات في الدقيقة (١١,٣٧ لتر/دقيقة).

تصميم صمام التحكم في السرعة من النوع التفريغي

يتكون صمام التحكم في السرعة من النوع التفريغي من جسم صمام يحتوي على منافذ للدخول والخروج والإرجاع، وصمام إبرة، ومكبس تعويضي، ونابض تحيّز.

كيف يعمل النوع التفريغي

يفتح المكبس التعويضي في هذا الصمام ويغلق ممر التفريغ المؤدي إلى خزان الزيت. ويُثبَّت المكبس التعويضي بواسطة نابض بحيث يكون في وضع الإغلاق (الموقع السفلي). فإذا كانت قوة النابض تساوي ١٠٠ رطل/بوصة مربعة (٦,٨٩ بار)، فإن ضغط مدخل صمام الإبرة سيقتصر على ١٠٠ رطل/بوصة مربعة (٦,٨٩ بار). وعندما يُوجَّه التدفق بالكامل عبر الصمام إلى خزان الزيت في حالته الأولية. أما أثناء التشغيل العادي، فيبقى المكبس التعويضي في وضع الإغلاق بفعل قوة النابض.

يتم استشعار ضغط مدخل صمام الإبرة عبر ممر تحكم داخلي إلى الجزء العلوي من المكبس التعويضي. وعندما يرتفع الضغط فوق قوة الانحناء الناتجة عن النابض، يتصرف المكبس التعويضي كصمام تخفيف — فيفتح ممر التفريغ الجانبي، ويحد من ضغط مدخل صمام الإبرة عند 100 رطل/بوصة مربعة (6.89 بار). ولا يضمن ضغط مدخل صمام الإبرة الثابت تدفقًا ثابتًا — فإذا تغير الضغط في الجانب المنخفض، يتغير فرق الضغط عبر فتحة الإبرة، وبالتالي يتغير التدفق.

ولتعويض هذا التغير، يتم توجيه ضغط صمام الإبرة في الجانب المنخفض عبر ممر تحكم إلى تجويف نابض الانحناء الخاص بالمكبس التعويضي. وبذلك يخضع الجانب (أ) من المكبس التعويضي لقوتين انحناء: قوة النابض وضغط الزيت في الجانب المنخفض. فإذا كانت قوة النابض تساوي 100 رطل/بوصة مربعة (6.89 بار)، فإن ضغط مدخل صمام الإبرة سيُحدَّد عند 100 رطل/بوصة مربعة (6.89 بار) فوق ضغط الجانب المنخفض. وطالما أن صمام التخفيف مضبوط عند قيمة كافية، فإن فرق الضغط عبر فتحة الإبرة يساوي 100 رطل/بوصة مربعة (6.89 بار) — أي أنه ثابت.

صمام تحكم سرعة من النوع التفريغي في الدائرة

صمام تحكم في السرعة من النوع المُجاوز، مضبوط عند تدفق قدره ٣ جالون لكل دقيقة (١١,٣٧ لتر/دقيقة). ضغط التفريغ: ٥٠٠ رطل/بوصة مربعة (٣٤,٤٨ بار)، والحمل: ٢٠٠ رطل/بوصة مربعة (١٣,٧٩ بار)، وقوة النابض: ١٠٠ رطل/بوصة مربعة (٦,٨٩ بار). تحاول المضخة دفع كامل التدفق البالغ ٥ جالون لكل دقيقة (١٨,٩٥ لتر/دقيقة) عبر صمام الإبرة. في هذه الأثناء، يفتح السلك التعويضي المسار المُجاوز، مما يحدّ من ضغط الدخل عند صمام الإبرة عند ٣٠٠ رطل/بوصة مربعة (٢٠,٦٨ بار). ومن هذا الضغط البالغ ٣٠٠ رطل/بوصة مربعة: فإن ٢٠٠ رطل/بوصة مربعة (١٣,٧٩ بار) تُستخدم للتغلب على الحمل، بينما تُستخدم الـ ١٠٠ رطل/بوصة مربعة المتبقية (٦,٨٩ بار) لدفع تدفق قدره ٣ جالون لكل دقيقة (١١,٣٧ لتر/دقيقة) عبر صمام الإبرة. أما التدفق المتبقي البالغ ٢ جالون لكل دقيقة (٧,٥٨ لتر/دقيقة) فيمرّ مباشرةً عبر الفتحة الموجودة في السلك التعويضي عائدًا إلى الخزان.

الشكل ٩-٨: دائرة تحكم في السرعة من النوع المُجاوز. حيث يقوم السلك التعويضي بإعادة التدفق الزائد من المضخة مباشرةً إلى الخزان بدلًا من توجيهه عبر صمام التفريغ. وهذه الطريقة أكثر كفاءة من حيث استهلاك الطاقة مقارنةً بالنوع الذي يُحكم فيه التدفق عند المدخل (Meter-in)، لأن التدفق الزائد لا يمرّ تحت ضغط النظام الكامل.

زيادة ضغط الحمل وإعداد صمام التفريغ

إذا ارتفعت ضغط الحمولة إلى ٤٠٠ رطل/بوصة مربعة (٢٧,٥٨ بار) أو أُعيد ضبط صمام التفريغ إلى ٦٠٠ رطل/بوصة مربعة (٤١,٣٨ بار)، فما زال هناك ضغط قدره ١٠٠ رطل/بوصة مربعة (٦,٨٩ بار) يدفع التدفق عبر صمام الإبرة. وطالما أن ضغط التفريغ مضبوط عند قيمة كافية لفتح المكبس التعويضي، فإن المخرج إلى الأسطوانة يظل ثابتًا عند ٣ جالونات في الدقيقة (١١,٣٧ لتر/دقيقة).

أثر درجة الحرارة على تدفق الفتحة

كما ورد ذكره في بداية هذا الفصل، فإن العوامل الثلاثة الرئيسية المؤثرة في تدفق السائل عبر الفتحة هي حجم الفتحة، والفرق في الضغط، ودرجة حرارة الزيت. وعندما تتغير درجة حرارة الزيت، يتغير لزوقه؛ وعندما يتغير لزوق الزيت، يتغير تدفق السائل عبر الفتحة أيضًا. وفي حالة الفتحات الثابتة أو صمامات الإبرة، عادةً ما لا تكون التغيرات في التدفق الناتجة عن التغير في درجة الحرارة ذات أهمية كبيرة، لأن حجم الفتحة والفرق في الضغط يكونان عمومًا كبيرين نسبيًّا مقارنةً بتأثيرات اللزوق. ومع ذلك، في التطبيقات التي تتطلب تحكمًا دقيقًا جدًّا في التدفق، يجب أخذ تأثيرات درجة الحرارة في الاعتبار. وبشكل عام، تُعتبر صمامات التحكم في السرعة من النوع المُدخل (Meter-in) ومن النوع التفافي (Bypass-type) كافية للتطبيقات الهيدروليكية الصناعية النموذجية.

أما في التطبيقات التي تتطلب تحكمًا دقيقًا للغاية في التدفق — بغض النظر عن التغيرات في درجة الحرارة — فيمكن استخدام صمام تحكم في التدفق مُعَوَّضٍ حراريًّا. ويُعوَّض هذا النوع أيضًا عن تأثيرات درجة الحرارة.

الصيغ الأساسية — الفصل ٩