Stýrivélur samanstanda af vélhluta með innri rás og hreyfanlegu hluta sem kallast spölr. Spölrinn getur tengt eða lokað innri rásunum. Fyrir flestar staðlaðar iðnaðar-hydraulískar vélvélur er spölrinn sívalningur — þessi tegund kallast spölrstýrivél eða einfaldlega spölvél. Spölvélar eru algengustu tegund stýrivélanna í iðnaðar-hydraulík. Þessi kafli útskýrir tegundir þeirra, uppbyggingu, starfsprinsipp og stýrimáta.

Fjögurra leiða stýrivél

Fyrsta tegundin af stýriklöppum sem á að íhuga er klapp með fjórum innri gangi: þrýstigang, skilurgang (tönnu), og tveir vinnumarkgangar. Þetta er fjögurra leiða stýriklapp — nefnd eftir fjórum mismunandi gangunum í klappahverfinu. Fjögurra leiða stýriklappin stýrir hydraulískum sílindrum eða hydraulískum rafmagnsmótum til að breyta átt.

Fjögurra leiða klappar virkni í rás

Allar stýriklappar samanstanda af klappuhólf og innri hreyfilegri spölu. Spölan hefur að minnsta kosti tvær stöður — tvær endastöður. Þessar tvær stöður eru sýndar í myndrænni táknmynd fyrir stýriklappu með tveimur aðskilinni kassum. Í hverjum kassi eru örvar notaðar til að sýna hvernig innri gangir klappuhólfsins eru tengdar þegar spölan er í þeirri stöðu. Þegar stýriklappa er sýnd með myndrænni táknmynd verða báðir kassarnir tengdir saman. Þegar hún er sett í rás þarf nákvæmlega einn kassi að vera tengdur í rásina. Með því er innri straumleiðsla stýriklappunnar skýrt sýnd þegar virkjalinn fer í eina átt. Þegar öðrum kassanum á að sýna að virkjalinn fer í gagnstæða átt er einfaldlega annar kassinn færdur slétt í rásina.

Stýriklappa með aðeins tveimur spölustöðum er kölluð tveggja-stöðu klappa.

Mynd 10-1 Fjögur-vegur stýriklappi. Tveggja-reitir táknmyndin táknar tvo spóla staða. Aðeins einn reitur er tengdur í rásina í einu; með því að skifta spólanum skiptist um hvaða reitur er virkur, sem snýr um átt hlöppunnar.

Virking fjögurra-vegur klappar

Þegar spólinn er í einni endastaða er þrýstipassinn tengdur við vinnumynd A og afturkomupassinn við vinnumynd B. Þegar spólinn skiptir yfir í hina endastaðuna er þrýstipassinn tengdur við vinnumynd B og afturkomupassinn við vinnumynd A. Með því að skipta endastaða spólsins breytist átt olíustraumsins í hydraulískri hlöppu, sem færir stangina út eða inn.

Þrír-vegur stýriklappi

Þrívíddar stýriklappi hefur þrjá innri rásir: öryggisrás, skilurás og eina vinnurás. Virkni hennar er: þegar klappan er í einni endastöðu, þá er vinnurásin ýtt á; þegar hún er í hinni endastöðunni, þá er ýtt úr vinnurásinni. Með öðrum orðum skiptir þrívíddar stýriklappi um ýtingu og óýtingu á einni vinnurás.

Virki þrívíddar stýriklappar

Þrívíddar stýriklappi getur stýrt einvirkum virkjunareiningum eins og fjöður-tilbaka plungerdýsnum. Í slíkum tilvikum gefur þrívíddar stýriklappin í einni staða ýtinguolíu í endann á dýsninni án stangs; þegar hún er skipt í hina staðuna er flæði í virkjunareininguna lokað og vinnurásin tengist skilurásinni inni í klappuhólfum, svo að stangur dýsnsins getur farið til baka vegna þyngdar eða fjöðurkrafts.

Þegar þrívöru klóðinn er í staðsetningu sem tengir vinnuslóðina við skilslóðina getur lóðrétt stillt plunger-sýndur reyndur sig undir þyngdarkerfið, en stang sýndurs með fjöðurtilbaka reynst undir fjöðurkrafti.

Í iðjuhydraulískum forritum eru þrívöru klóðar sjaldan fundnir. Ef þrívöru virkni er nauðsynleg er venjulega notaður fjögurra vegna klóði með einum vinnuhliði lokuðum.

Mynd 10-3: Þrívöru stýriklóði stjórnar einhliða (með fjöðurtilbaka) sýndrum. Ein staðsetning ákveður yfirþrýstingu; hin tengir sýndurinn við tank og leyfir fjöðurni að draga stangina til baka.

Tvívöru stýriklóði

Tvívöru stýriklóði hefur aðeins tvo slóðir — þessar tvær slóðir geta verið tengdar eða ótengdar með spólinum. Þegar spólinn er í einni endastaðsetningu er flæðislóðin í gegnum klóðann opin; þegar hann er í hinni endastaðsetningu er slóðin lokuð.

Virkingartenging tvívöru klóða

Tveggja leiða stýriklappinn virkar sem á/af röðunaraðili í rás. Þessi virkni er notuð í mörgum kerfum sem öryggisröðunaraðili eða til að skilja frá og tengja ýmsar hluti innan kerfisins.

Gildi og tilgreiningar stýriklappa

Stýriklappar sem notaðar eru í iðnaðarhydraulík koma í nokkrum grunnstærðum: 1/4", 3/8", 1/2", 3/4" og 1-1/4" (6,35 mm, 9,5 mm, 12,7 mm, 19,05 mm og 31,75 mm). Í iðnaðarforritum eru þær venjulega metnar eftir meðalflæðisgetu sinni frekar en eftir opnunargildi. Til dæmis eru metnar getur: 3–10 gpm (11,37–37,9 lpm), 10–20 gpm (37,9–45,48 lpm), 40 gpm (75,8 lpm), 80 gpm (303,2 lpm) og 160 gpm (379 lpm). Við metta flæðið er þrýstingsfallið frá P til A eða B til T um það bil 40 psi (2,76 bar).

Stýriklappsaxl

Fjögurra leiða stýriklappinn sem við höfum séð er ás með þremur stórum sívalningslaga hlutum, sem kallast land. Jafna millibilinu á milli þriggja landanna skilgreinir þetta sem þrír landa klapp. Flestir iðjuhydraulískir stýriklappar eru tveir landa eða fjórir landa klappar. Klappar með lægri flæði notast venjulega við tveir landa klappar; fjórir landa klappar eru algengari í klöppum með hærri flæði.

Mynd 10-5 Stýriklappar. Tveir landa klappar eru algengir í minni klöppum; fjórir landa klappar í stærri klöppum. Fjöldi og staðsetning landanna ákvarðar hvaða gangir eru tengdir eða lokaðir í hverri staðsetningu klappsins.

Undirplötuskipaður fjögurra leiða klappi

Fjögurhliða stýriklappin sem lýst er hér að ofan hefur fjóra opna. Venjulega eru þrýstis- og afturkomaopnirnar á einni hlið klappahólfins, en tvær vinnuopnirnar eru á andsíðunni. Þessi opnaskipan er mjög nálægt myndtákni stýriklappar. Til að auðvelda uppsetningu nota flest iðnaðarlegar hydraulískar stýriklappir hönnun með undirplötum: klappahólfid er fest með skruftum við undirplötu sem tengist kerfisvírnum. Opnir undirplötufesta klappanna eru á neðanverðri yfirborði klappahólfsins.

Stýriklappastjórnunaraðilar

Við höfum séð að spólinn í stýriklappinni getur verið settur í annað hvort endapunktinn. Hreyfing spólsins má framkvæma með vélar-, rafmagns-, hydraulískum, loftþrýstis- eða handvirku aðferðum.

Handvirki stjórnun

Stýriklappi sem færist með þrepkraft er kallað handvirk klappi. Það eru margar gerðir handvirkra stýrikerfa, svo sem snúðir, ýtiknöppur og fótastýri. Algengasta vélarstýriskerfið er kammhnútur sem hefur rullu á efstu enda sínum — þegar kammurinn á virkjunareiningunni fer niður og rekst á rulluna færir það skífuna í annað staðsetningu. Við handvirk stýringu verður framkvæmdarröð stýriklappsins og stýringin ákvarðuð af áætlunum notanda. Ef stýriklappinn verður að færa sig á ákveðinni staðsetningu virkjunareiningar má nota mekanískt virkta stýriklapp.

Stjórnun með stjórnlyklum

Skífur stýriklappa má einnig færa með loftþrýstingu eða vökvathrýstingu sem stýrir. Fyrir fjórgreindar skífur verkar stýrithrýstingur á skífugreinarnar í báðum endaástandum. Fyrir tveggja-greindar skífur verkar stýrithrýstingur á einn stýripistill.

Sólenóídstýring (rafeinkunnstýring)

Algengasta leiðin til að stýra áttarstýrtu klappi er með solenoid (rafeindregg). Solenoid er rafeindar- og vélarækt tæki sem umbreytir raforku í línulega vélræna kraft og hreyfingu. Tilsvarendi virkileiki í hydraulískum kerfi er hydraulískur sílinder.

Þurr solenoid

Af tveimur sólenóíðategundum er þurrtegundin eldri hönnun. Hún virkar á grunnvörðum rafmagnsfræðilegum reglum og samanstendur af járnkernd með "T"-lögun, viklu og ramma með "C"-lögun. Vegna lögunar járnkerndarinnar og ramma sem umlykur vikluna er þessi tegund stundum kölluð "CT" rafmagnsjárn. Járn er góður rafmagnsleiðari en loft hefur slæman rafmagnsleiðni. Virkjunarprinsipp þurr-sólenóíðu er: rafmagnsvægið dregur járnkerndina inn í vikluna, þar með minnkandi stóru rafmagnsstaðgönguna sem orsakast af loftrými í miðjunni á viklunni. Á meðan járnkerndin færist inn, minnkar loftrýmið stigvíslega, rafmagnsþrýstingurinn aukast og rafmagnsaflið þegar járnkerndin er innan í viklunni er meira en þegar hún er utan.

Vökusólenóíða

Vötna típan af solenoidum er hlutverk sem hefur verið kynnt nýlega í iðnaðarhydraulíku. Miðað við loftbilssólenoida hefur vötna sólenoidinn ávinninginn af betri hitaleiðingu og úreltun á þrýstistöngarþéttunum sem geta valdið lekkum í þurrum sólenoidum, sem bætir áreiðanleika.

Bygging vötnu sólenoids

Vötna sólenoidinn samanstendur af viklunni, rétthyrningslaga rammanum, þrýstistöngunni, jarnkerfinu (járnkjarna) og leiðslurörinu. Viklan er innifalin í rétthyrningslaga rammanum; bæði eru þéttuð saman með plasti. Þessi sameining hefur gegnskotugt holu sem fer í gegnum miðju viklunnar og báða hliðar rammans — þessi holu passar yfir leiðslurörið. Leiðslurörið inniheldur járnkjarnann. Leiðslurörið er ýtt á áttarvalvahliðina; innri holu leiðslurörsins tengist áttarvalvs endurkomuslóðinni, svo járnkjarninn er dýptur í kerfisolíuna — þess vegna er hann kölluður „vötna járnkjarni“.

Hvernig vötna sólenoidinn virkar

Þegar rafstraumur rennur í spólinn, myndar spólinn rafmagnsvægi, sem er styrkt af rétthyrningslaga járnrafnsvægi umhverfis spólinn og armatúrunni í miðjunni á spólinum. Þegar rafstraumur er beindur á spólinn með vöknu armatúru er hreyfanlega armatúran að hluta utan spólsins. Rafstrauminn myndar rafmagnsvægi sem dregur armatúrunna inn, þar sem hún rekst á skúfustöngina sem er mekanískt tengd við klappaspólinn og færir um stýriklappann. Á meðan spólinn færist fer armatúran alveg inn í spólinn og samanstendur rafmagnsvægið í spólinum alveg í járnrafnsvæginu.

Járn er góður rafmagnsleidari, en olían sem umlykur armatúrinn og ýkisstöngina hefur mjög slæma rafmagnsleidingu. Virkjunarfyrirkomulag vataðra solenóíða er: rafmagnsviðið drýgir armatúrinn inn til að minnka stóru loftbilinu í miðjunni á spólnum. Á meðan armatúrinn færist inn, minnkar bilinu smám saman, rafmagnsýkistöngunin eykst og þegar armatúrinn er fullkomlega inni í spólnum er rafmagnskrafturinn stærri en utan.

Mynd 10-9 Vataður solenóíði. Armaturinn er dýptur í hydraulísku olíuna (því „vataður“), sem felur í sér að það er engin dynámísk þétun á ýkisstönginni. Betri hitafjarlæging og áreiðanleiki miðað við þurrar solenóíður.

AC-hljóð

Í Bandaríkjunum er iðnaðarstýringarstraumur venjulega jafntímastraumur (AC). Bandarískur AC-stráur fer frá núlli upp í hámark jákvæðs gildis, aftur um núll til hámarks neikvæðs gildis og aftur til núlls 60 sinnum á sekúndu (60 Hz). Þegar straumurinn er á jákvæðu eða neikvæðu hámarki er sjálfvirkur reyndarflæði og rafmagnsheldur krafturinn hámark. Þegar straumurinn minnkar um núll minnkar einnig sjálfvirkur reyndarflæði og krafturinn, sem veldur því að fjöðrunarþrýstur á rafmagnssveiflu (venjulega fjöðrunarþrýstur á klappuskífuna) ýtir járnkerfið eða armatúrinn út. Þegar reyndarflæðið og krafturinn byggja sig aftur draga þeir járnkerfið eða armatúrinn aftur inn. Þessi hreyfing veldur rafmagnssveiflunnar „burr“-hljóði, „húmm“-hljóði eða titringi — AC-hljóði.

Stuttloppuhringur (skuggakringla)

Til að minnka AC-hljóð og auka drífikraft solenoidsins er notaður stuttlokahringur (skuggahringur) til að kompensera. Í þurrum solenoidum er stuttlokahringurinn koparhringur sem er festur við C-laga ramann. Í vötnuðum solenoidum er hann koparhringur í enda leiðrörinns þar sem ýtist á stöngina. Þegar solenoidinn virkar veldur hringurinn rás í sér sem er eftir á virkandi rásinni. Þannig, þegar aðalstærðin á rásinni er í lágmarki, er stuttloka-hringurinn nægilega sterkur til að halda járnkerfinu eða armatúrunni á stað, sem minkkar AC-hljóðið miklu.

Vindurstraumar

Pulsandi AC-sviðið getur valdið litlum aukabreytistöðum í sólenóídu — þetta eru sveiflustraumar sem renna í litlum hringjum í járninu í sjálfvirku sviðinu, neyta afls og framleiða hita, sem minnkar ákveðna ástæðuþrýstikraft sólenóídu. Til að lágmarka áhrif sveiflustrauma eru notaðar þunnar metallplötur til að framleiða C-hornið og járnkjarnann í þurrri sólenóídu. Metallplöturnar eru einangraðar frá hverri annarri með oxíðlagi. Sviðið fer auðveldlega eftir venjulegu sviðsleiðinni í plötunum, en vegna einangrunarlaga geta sveiflustraumar ekki flæði milli plóta. Þar sem C-hornið er gerð úr samstöðu einangraðra plóta er það oft kallað „C-hornastafur“. Fyrir vökva-sólenóíður er notað einangraðar járnplötur til að lágmarka sveiflustrauma í rétthyrndu horninu, en það er ekki hægt að beita því á armatúrinn vegna þess að vökva-sólenóíður eru miklu sterkari en þurrar sólenóíður. Af áhefnum um ávallatíma er ekki hægt að framleiða armatúrinn úr plötum — í vökva-sólenóíðum er armatúrinn heil hlutur.

Ráðstefnustraumur í sólenóíði

AC rafmagn í sólenóíðvindurum framkallar rafmagnsheldu kraft sem færir stýriklappann í áttarvalva, en framkallar líka hita, sem endanlega brennir sólenóíðvinduna. Meiri straumurinn sem rennur í sólenóíðvindunni, því meiri er líkurnar á að sólenóíðvindan falli út. Ef sólenóíðin færist ekki til að loka loftbilinu mun vindanin leida mjög háan straum, sem veldur ofhita. Í staðinn fyrir hydraulísk kerfi þar sem rásin er tiltölulega fast, er straumur í venjulegum rafkerfum tengdur við viðmót — hærra viðmót þýðir lægri straumur og minni hiti. Þar sem hiti áhrifar mikill þjónustutíma sólenóíða er markmiðið að nota minnst mögulegan straum samhliða því að framkalla nægilegan færslukraft. Þetta er náð með því að hanna vindur með nægilegri AC-impedans (viðmót).

Ánleit hefur tvær hlutdeildir: hreinna viðnámsmótstaðan leidaraefnisins gegn rás rafeindanna — kopar hefur minna viðnámsmót en álúmíníum — og ánleitsáhrifin sem myndast af rafsegulsviðinu í kringum spólna. Þetta segulsvið hindrar eða takmarkar rás rafstraums í spólnuna. Sterkara svæðið er, því minni rafstraumurinn í solenoidspólnunni.

Þegar solenoidinn er fyrst virkjaður er hreyfanlega járnkerndin eða armatúran að hluta utan spólnunnar, sem myndar stórt loftbil í miðjunni á spólnunni. Rafsegulsviðið er ekki mjög sterkt á þessari staðsetningu; viðnámsmót gegn rafstraumi kemur að mestu leyti frá hreinum viðnámsmót leidaraefnisins, sem veldur miklum innrásarstraumi í spólnunni. Á meðan járnkerndin eða armatúran fer inn í spólnuna lokast loftbilið smám saman og rafstraumurinn minnkar. Þegar járnkerndin eða armatúran er fullkomlega sett í stað sinn er ánleitin hámarks og jafnstraumurinn lágsta mögulegi.

Hámarksinnflæðistræðin þegar solenoidinn er fyrst virkjaður er margföld af haldastræðinni þegar járnkjarninn eða armatúran er fullkomlega sett í staðinn. Ef mekanísk árekstur kemur í veg fyrir að járnkjarninn eða armatúran séu fullkomlega sett í staðinn, fer mjög mikil rafstraum inn í spólinn — sem framleiðir mikla hita. Fyrir óþéttu, þurrar gerðar solenoida með opnum uppbyggingu smeltist plasthlutarnir við endann á spólinum; fyrir þéttu, þurrar gerðar eða vetrar gerðar solenoida veldur það því að plastlæsirinn blásist upp. Í báðum gerðum brennir isoleringin á vírnum strax og innan mínútunnar eða tveggja minna skortræðir spólinn — þetta gerist þegar stökkurinn er fastiður og kemur í veg fyrir hreyfingu solenoidins.

Mynd 10-10: AC-solenoid – innflæðistræð og haldastræð. Þegar solenoidinn er fyrst virkjaður leyfir stór loftrými há innflæðistræð (margföld af haldastræðinni). Þegar hann er fullkomlega settur í staðinn hækkar viðmót og straumurinn lækkar. Ef stökkurinn er fastiður (loftrýmið lokast aldrei) þýðir það að innflæðistræðin verður varandi – og skortræðing spólsins er tryggð.

Solenoidar með samfelldan notkunarmörk

Sóleoidur sem eru skráðar fyrir samfellda notkun geta verið í virki í langan tíma án þess að ofhitast. Hitafjarlægishæfni sóleoidsins er nægileg til að fjarlægja mest af hitanum sem myndast vegna minni haldastraumsins í spólnum. Flestir iðnaðarlegir hydraulískir stýrivélvalvur nota sóleoidur sem eru skráðar fyrir samfellda notkun.

Takmarkanir á sóleoidum

Rýrnir stýrðar áttarvélventilir hafa ákveðin takmörk. Fyrst geta venjulegar rýrnir ekki verið notaðar í rökkum eða sprengisjálfum umhverfi. Annað, þegar það er nauðsynlegt að áttarvélventilinn hafi sérstaklega langan þjónustutíma er yfirleitt komið í veg fyrir rýrnir sem stýrðar eru með rafmagni. Kannski stærsta vandamálið við rýrnir er að skiftikrafturinn sem þær geta framleiðt er takmarkaður. Í raun er skiftikrafturinn sem krefst er fyrir stærri áttarvélventila frekar mikill. Fyrir stærri ventila (1/4" eða 3/8" / 6,35 mm eða 9,5 mm) er venjulega sett rýrnir áttarvélventill á efst og þegar skipt er um stöðu er straumurinn frá litla ventilanum beindur á viðeigandi hlið stóru ventilspönnunnar. Þessi tegund er kölluð rýrnirstýrður hjálparáttarvélventill.

Rýrnarslyss

Hitinn er helsta ástæðan fyrir slyss á rýrnir áttarvélventila sem virka beint, sem oftast kemur vegna rýrnarinnar sem festist, hárs umhverfishitans eða lágs spennu (ófullnægjandi skiftikraftur til að fullkomlega setja járnkjarnann eða armatúrinn).

Rýrnarfesting

Stökkur sem er lásinn kemur í veg fyrir að járnkerndin eða armatúran sitji fullkomlega á staðnum sínum, sem veldur því að solenoid-hvolfan dragi stöðugt mjög hátt innrásarstraum. Solenoid-hvolfan getur ekki losað ótrúlega hitann sem myndast og brennir til enda hvolfuna. Þótt of mikil rás um klöppuna geti lásinn solenoid-hvolfuna, er mekanísk árekstur við hreyfingu stökkurs algengari ástæða fyrir lásningu. Uþreinindi (svo sem slím, metallskífur, kornsandur og PTFE-teipi) geta lásinn stökkurinn eða stökkurinn getur verið lásinn af skerfum á milli stökkursins og klöppukassans. Oxíðdeildar olíupartiklar og olíuskrúð geta safnast á stökkurinn, sem gerir bil á milli stökkursins og klöppukassans að verschá. Hreinsun með lausnarmiðil getur fjarlægt olíuskrúðið. Skemmd mótunarplata getur líka valdið lásningu á solenoid-hvolfunni — þegar mótunarbolturnar eru snúið fast, getur klöppukassinn bögnun litla, sem takmarkar hreyfingu stökkursins og brennir hvolfuna. Kröfur til flatleika mótunarplötunnar eru venjulega innan 0,0003–0,0005 tóm (0,00762–0,0127 mm).

Fyrir þurrar tegundir af sólenóðum, á meðan járnkerndin í sólenóðunni er dregin inn í spólnið, kemur fyrir slíðrun á milli járnkerndarinnar og C-rammans. Þegar slík sólenóða er skipt í hluta er mælt með því að setja járnkerndina aftur á upprunalega staðsetninguna hennar. Annars getur slíðruð hlutinn ekki komist rétt í samræmi, járnkerndin getur ekki sett sig fullkomlega á staðinn sinn og sólenóðan gefur út brumubrjál (buzzing noise) — sem bendir til að hún sé náttúrulega á vegum brots.

Stundum geta báðar sólenóðurnar í tvöfaldri stýrisólenóðu verið virkjar samtímis — þetta þýðir að ein járnkernd eða armatúr situr fullkomlega á staðnum sínum, en hin er lásð. Árangurinn er að ein sólenóðuspjald brennir út. Samtímis virkjun báðra sólenóðanna er venjulega vald af villa í rafrænum stýrikerfi eða villu í rafvirkjun.

Há umhverfishitastig

Þegar straumurinn dragar jarnkernið eða armatúrinn í sveiflukörfuna verður hitinn sem myndast að losna úr spólinni. Ef umhverfis loftmátturinn er of háttur er erfitt að losna hitanum og spólinn getur brunnit upp. Þetta getur gerst ef viftunin er slæm eða ef tækið starfar nálægt hitukeldum.

Lágspenna

Fyrir sveiflukörfu með 110 V og 60 Hz, þegar línuásprítturinn fellur niður í umtalsvert 100 V, er rafmagnshöfnin sem myndast ekki næg til að færa jarnkernið eða armatúrinn fullkomlega á staðinn innan ákvæðs tíma. Vegna lengri innrásstraums tíma starfar sveiflukörfan við hærra hitastig og getur það loksins leitt til mistækis. Stundum eru fyrstu tákn á spólbrennun dundun eða titringur. Vandaður lágvolti kemur oft fyrir í margföldum vinnusvæðum með mikla rafmagnsnotkun. Ef lágvolti er grunaður getur rafmagnsfyrirtækið sett upp 24 klukkustunda skráningarmæli til að athuga raunverulega aðstæður.

Þrístaða stýriventil

Í fyrra dæminu hefur verið fjallað um stýriklappu með tveimur staðsetningum (með tveimur endastaðsetningum). Í sumum notkunum er notað stýriklappu með þremur staðsetningum. Þriðja, miðstaðsetningin, er hlutlaus eða yfirgangsstaðsetning. Myndtáknið fyrir stýriklappu með þremur staðsetningum hefur þrjá kassa — miðkassinn táknar miðstaðsetninguna og innri tengingar þegar skólinn er í miðstaðsetningunni.

Stýriklappa með þremur staðsetningum og fjöðurmiðun

Algengasta tegundin af stýriklöppum með þremur staðsetningum er stýriklappan með fjöðurmiðun. Þessi klappa hefur fjöður á báðum endum til að halda skólinum í miðstaðsetningunni þegar engin af rafmagnsspólnum er virkjuð.

Mynd 10-12: Stýriklappa með þremur staðsetningum og fjöðurmiðun. Fjöður halda skólinum í miðstaðsetningunni þegar báðar rafmagnsspólar eru óvirkuðar. Miðstaðsetningin ákvarðar hvað gerist við hreyfikraftslyktina þegar vélin er stöðvöð.

Miðstaðsetningarhættir

Það eru fjórar algengar miðstöðu-stillingar. Val á miðstöðuskilyrðum ákvarðar hegðun kerfisins þegar stýriklappan er í miðstöðinni (engin af solenoidunum er virkjuð):

Mynd 10-13: Fjórar miðstöðu-stillingar. Valið byggir á kröfum kerfisins: hvort skyldi sílindurinn halda staðsetningu, hreyfa sig frjálst eða hvort á pípupumpa að afláðast þegar klappan er í miðstöðinni.

Hlutfallsstýrdar stýriklappar

Venjulegar stýriklappar skipta á milli greindra stöða (opin/lokuð). Hlutfallsstýrdar stýriklappar leyfa því að spólinn sé settur á hvaða stað sem er á milli fulls opins og fulls lokuðs með jafnvelja samband milli raunverulegrar rafmagnssignalssenda og staðsetningar spólsins og flæðis. Þetta gerir kleift að stýra bæði átt og flæðishraða samfellt með einni klappu.

Stýriklappar með hjálparstýringu

Fyrir vöxtuflæðisforrit þar sem rafmagnsþrýstingur er ekki nægur til að skifta aðalhjólsveifluna beint er notað stýrt hönnun með hjálparþrýstingu. Litla rafmagnsstýrð hjálparþrýstingarhnúður leiðir hjálparþrýsting til að skipta stærri aðalhjólsveiflunni. Þessi tveggja stiganna hönnun gerir kleift að nota litla rafmagnsþrýstinga til að stýra mjög háum flæðihraða — hjálparþrýstingarhnúðurinn framkvæmir skiptinguna og hjálparþrýstingurinn framkvæmir vinnuna við að færa aðalhjólsveifluna.

Mynd 10-14: Stýrt áttarhnúður með hjálparþrýstingu. Litli rafmagnsstýrði hjálparþrýstingarhnúðurinn (efst) leiðir hjálparþrýsting til að skipta stóru aðalhjólsveiflunni (neðst). Þessi hönnun gerir kleift að nota litla rafmagnsþrýstinga til að stýra háflæðis aðalhnúðum.

Stigvísir rafmagnsþrýstingar áttarhnúður

Í stýrihlutinum koma bakvörpunarsignal og inntakssignal inn á sama tíma. "Villa"-signalinu sem myndast milli þeirra er notað til að stýra stýrihlutnum þannig að hann virkjar hlutfallslega einn af tveimur rafmagnsþytjum, "A" eða "B." Þegar rafmagnsþytjan er virkjuð breytir hún signalinu í kraft. Hlutfallslegi rafmagnsþytjan í miðjunni á vélhlutinum, ásamt fyrirspennunarfjöðrunni á styrrisvélhlutinum, breytir þessu stýridrucki í staðsetningu á styrrisvélhlutinum. Staðsetningarsensorn LVDT er beint tengdur við aðalvélhlutinn og hefur fallið að veita sjálfvirkan endursendingu á styrrisvélhlutinn.

Stefnuvalhvörfudrucksgátt (stýrt af snúðvél)

Stefnuvalhvörfudrucksgáttin er þrístigahvörfudrucksgátt — með styrrisvélhlutinn sem fyrsta stigið og aðalvélhlutinn sem annað stig. Styrrisvélhlutinn er flóknari og samanstendur af snúðvél, fjöðrur, geisladrengjum og stillanlegum vélhlut með styrrislokuhylsum og LVDT. Annað stigið (aðalvélhlutinn) er svipuð öðrum styrrisvélhlutum.

Bygging fyrstu stigs stýriklappar

Stýriklappin samanstendur af snúðvirkjum, sprauturör, skóginu með fjöðrum vinstra og hægra megin og líkum hlutum. Sprauturörin stýrir stýrifyndinni að hvort tveggja enda skógsins. Stýriklappin er af sömu gerð og stýriklapp með miðjuþrýstifjöður.

Aðalklapp annars stigs

Annað stig (aðalklappin) er svipuð öðrum hlutfallsstýrðum stýriklöppum og verður ekki endurtalin hér.

Virking stýriklappar

Rafstýrismerkisstraumurinn rennur í gegnum snúningstengdumvindurinn á milli tveggja solenóíða. Samanburðurinn og mismunurinn á rafmerkjum ákvarðar stefnu snúningstengdumagnetsins. Í samræmi við það hvaða solenóíða hefur sterka merkisstrauminn er jet-rörin beint til að ýta á annan enda stjórnspólsins. Á sama tíma aukar úttak stjórnunarinnar upp á einn hlið stjórnunarþáttar spólsins upp að hlutfallslegu gildi, og aukar síðan smám saman upp á þá hlið þar til hlutfallslega gildið er náð.

Lykil hugtök — Kafla 10