Þegar orka er send í gegnum vægi þarf að ákveða átt og halda fullri stjórn yfir henni áfram. Án fullrar stjórnar er orkan ónotandi eða, verra, gæti vélin verið skaðuð. Einn af helstu kostum hydraulískrar tækni er hæfni til að nota hydraulíska stjórnvél til að stjórna orkunni á tiltölulega einfaldan hátt.

Hydraulísk stjórnvél

Hydraulísk stjórnvél er vélarhluti sem samanstendur af vélhúsi með innri rásir sem geta tengt eða lokað fyrir vægistraumi og innri hreyfilegum hlutum. Rásirnar í húsinu eru notaðar til að flytja olíu. Hreyfing innra hreyfilegra hluta stjórnar hámarksþrýstingi, átt straumsins og flæðihraða kerfisins.

Stjórn þrýstings í kerfinu

Hydraulískur orka getur verið beitt á hydraulíska sílindur. Þegar niðurstaðan er góð vinna, er vinna gert þegar sílindurinn er fullkomlega útstrekkur. Pumpa með staðbundinn rúmmálsskilyrðum mun halda áfram að neyða meiri orku úr upphafsaðilnum. Þetta veldur hærra ýtt í olíunni. (Athugið: Lágmarksávörun í kerfinu ákvarðar hydraulísku ýttina sem beitt er.) Á meðan sílindurinn strekkur sig lengra út, verður efnisleg styrkur kerfisins lágmarksávörn.

Pumpan mun bæta við ýtt til að vinna sig fram um þessa ávörun. Fólk notar ýttistýrisventilar til að halda ýtt í kerfinu innan öruggs bils.

Ýttistýrisventill

Innri hreyfanlegar hlutar ýttistýrisventils virka byggt á ýtt. Þegar ýtt í kerfinu náir ákveðnu stilltum gildi, tengja eða blokkera innri hreyfanlegar hlutar einn af gangum í ventillhringnum, sem veldur því að olía rennur eða að olíu er krefst að renna í þann gang.

Bygging ýttistýrisventils

Þrýstistýriklappi samanstendur af klappuhluta með aðal- og viðbótarskammtum og innri hreyfilegum hlutum (skálunni). Ytri tengingar við skammtana eru kölluð aðalopnun og viðbótarnopnun.

Hvernig þrýstistýriklappi virkar

Innri hreyfilegi hluti þrýstistýriklapps er venjulega skálutegund. Þegar skálunn er í einni endastöðu eru innri skammtarnir tengdir og flæði getur flætt um þá. Þegar hún er í hinni endastöðunni eru innri skammtarnir lokaðir og flæðið um klappann er stoppað.

Í þrýstistýriklappi er skálunn haldin í einni endastöðu með fjöður. Í þessari venjulegu lokuðu stöðu eru innri skammtarnir lokaðir og flæðisleiðin um klappann er lokuð. Þessi tegund er kölluð venjulega lokuð þrýstistýriklapp.

Þrýstistýriklappan mælir þrýstinn á neðsta hluta spönnunnar. Þessi neðri gangur tengist aðalhliðinu. Þegar kerfisþrýstinn hækkar yfir fjöðrunaraflið færst spönnunin til að tengja innri ganginn, sem gerir strauminn í gegnum klappuna mögulegan.

(Þrýstinn í vökvakerfinu sem notaður er til að stýra færslu spönnunnar er kallaður stjórnunarþrýstur. Að nota stjórnunarþrýst til að stýra klappu er kallað stjórnunarstýring og er algengasta aðferðin til að stýra öllum tegundum af þrýstiklappum í vökvakerfum.)

Ef aðalhlið slíkrar þrýstistýriklappu er tengd við hlið kerfisþrýstisins og þrýstinn frá pípunnarvirkjunni verður of háttur, getur straumurinn frá pípunnarvirkjunni verið víkjaður í gegnum þessa klappu í olíuskipið — slík venjulega lokuð þrýstistýriklappa er kölluð útþrýstiklappa.

Mynd 7-2: Venjulega lokuð þrýstistýriklappa (útþrýstiklappuvirkun). Fjöðurinn halda spönnunni lokuðu þar til kerfisþrýstinn fer yfir stillingu fjöðursins, svo færst spönnunin og opnar leið í olíuskipið.

Mynd 7-3 Einföld hydraulískur kringlun með þrýstikontroll (þrýstisvæðingarventill). Þegar sílinn nær enda á ferlinum opnast þrýstisvæðingarventillinn og leiðir púmpuflæðið aftur í olíutankinn, sem takmarkar hámarksþrýstinn í kerfinu.

Stjórn á áttum framvinduhluta

Þegar hydraulískur sílinn er fullt útstrektur verður hann að draga saman svo að vinnan geti verið gerð aftur. Af þessari ástæðu nota sílinnir sem þurfa að hreyfa sig í tveim áttum venjulega tvíverkandi hydraulíska sílina með tveim innrásarmunnunum. Flæðiáttin verður að snúa við á sama tíma.

Tvíverkandi hydraulískur sílinn

Tvíverkandi hydraulískur sílinn hefur einn innrásarmunn í hvorri enda á rörinu, sem leyfir olíu að renna inn og út, svo pistillinn geti hreyftur sig í báðar áttir (tvíverkandi). Til að greina milli tveggja innrásarmunna tvíverkanda sílins merkjum við einn munn „A“ og hinn „B“.

Stjórnventill áttar

Innri hreyfanlegar hlutar stýriklappar með áttarstýringu hefur fallið að tengja eða loka innri rásir í klappuhlutinum, þannig að átt straumsins á olíu getur verið stýrt.

Bygging stýriklappar með áttarstýringu

Venjuleg stýriklapp með áttarstýringu hefur fjórar innri rásir í klappuhlutinum og skjólfæra spölu sem getur tengt eða lokað þessum rásir.

Hvernig stýriklapp með áttarstýringu virkar

Þegar spölan er í einni endastöðu er ýtrisrásin tengd við vinnuskrá A og skilrásin tengd við vinnuskrá B. Þegar spölan skiptir yfir í hina endastöðuna er ýtrisrásin tengd við vinnuskrá A og skilrásin tengd við vinnuskrá B. Með því að skipta átt spölu skiptist átt straumsins á olíunni í hydraulískan síld.

Þegar stönginn í síldri er fullygður og dreginn til baka eins og krafist er, er verkið lokið. Þegar skífan skiptir yfir í annað endaástand, rennur olía inn í hina hlið síldarinnar — og stönginn í síldri dregst til baka.

Mynd 7-4: Stýriklappi í tvíhreyfingasíldarraunum. Með því að færa skífuna breytist áttin sem olían rennur í, sem snýr um hreyfingu síldarinnar.

Hraðastýring á virkjunareiningum

Í mörgum forritum verður að stýra vinnuhraða virkjunareininganna og stundum jafnvel mjög nákvæmlega. Eins og áður var útskýrt er hraði virkjunareininganna (síldra, olíumóta) beint tengdur við innstreymi olíu — hraði virkjunareiningarinnar ákvarðast af innstreymi.

Þar sem útflæði púmpunnar getur verið fast, er hægt að velja útflæði púmpunnar byggt á nauðsynlegum hraða virkjunareiningar. Þetta er einungis framkvæmanlegt í kerfum með eina virkjunareiningu.

Í venjulegum hydraulískum kerfum eru virkjar oft fleiri en einn. Ef kerfið krefst þess að hver hydraulískur sílindri virki sjálfstætt, ætti að velja flowhraða á pípunnar í samræmi við stærsta hydraulíska sílindurnar sem þarf hraðasta hreyfingu. Þetta þýðir að minni virkjar munu hreyfa sig hraðar, sem gæti verið óæskilegt. Til að minnka flowið sem fer inn í þessa eða nokkurn annan virkja þarf að nota flowstýriválva.

Vegstýringarventil

Þegar notað er flowstýriválva er alltaf hægt að minnka flowið frá pípunni til virkja.

Bygging flowstýriválva

Venjuleg flowstýriválva samanstendur af vélhúsi og hreyfanlegum hluta. Í dæminu okkar er hreyfanlegi hlutinn reglunáll með sprungu enda. Vegna þess að nállinn færist ekki í raun í notkun (hann er forskilgreindur í ákveðinn stað), er réttara að kalla hreyfanlega hluta flowstýriválvu „reglulega“ fremur en „hreyfanlega“.

Hvernig flowstýriválva virkar

Í hydraulískum kerfi virkar flow-stýriklappan alltaf samhliða þrýstistýriklappan (þrýstisvæðisklappan). Flow-stýriklappan er viðmót. Hún valdar því að hydraulískur pumpan framleiði hærra þrýsti. Þetta þrýsti getur valdið því að hluti af flæðinu frá pumpunni opni þrýstisvæðisklappuna, sem þannig minnkar flæðið í gegnum flow-stýriklappuna og fer til áhrifavirkisins.

Mynd 7-5: Flow-stýrikerfi. Nálklappan stýrir flæðinu til síldarinnar. Aukalegt flæði frá pumpunni fer yfir þrýstisvæðisklappuna í olíusafnið. Opnun nálklappunnar ákvarðar hraða síldarinnar.

Einfalt hydraulískt kerfi

Allir komponentarnir sem kynntir eru hér að ofan geta myndað einfalt hydraulískt kerfi. Vegna þess að hydraulíska orkan í þessu kerfi er stjórnuð getur þetta kerfi framkvæmt gagnlega vinnu.

Hýdraulíkkerfi eru víða notuð í mörgum sviðum, frá geim- og flugvélafræði og herbúnaði til iðnaðar, gangvélanna og steypuutgerða. Virkisefni hýdraulíkkerfa í öllum þessum forritum eru þau sömu og lýst er hér að ofan. Einu munurinn á ýmsum „tegundum“ hýdraulíkkerfa liggur í þeim hlutum sem notaðir eru.

Í eftirfarandi kaflum munum við fjalla ítarlega um ýmsar tegundir hluta — þeir eru notaðir í iðnaðarhýdraulíkkerfum. Til að útskýra hvernig á að nota þessa hluti munum við einnig hönnuð nokkur grunnhýdraulíkkringlóð.

Hýdraulík táknskipan

Í fyrra umræðunni um hýdraulíkhluti og grunnkerfi var allt útskýrt myndrænt — með því að nota þversnið til að sýna innri virkni hlutanna á auglýsingarmáta. Þessi aðferð er gagnleg til að útskýra vandamál, en hún er ópraktísk fyrir daglegt starf.

Eins og önnur tæknisvið notar líka hydraulík grafískar tákn til að tákna hluti og kerfi. Þeir mismunandi hydraulísku hlutirnir og einföld kerfi sem fjallað var um áður má allt tákna með ANSI Y32.10- eða ISO 1219-standards tákn fyrir hydraulík og loftþrýstikerfi.

Auk þeirra hluta sem fjallað var um áður innihalda hydraulísk kerfi einnig rafmagnsmotor, hydraulískar síur o.fl. Hydraulísk kerfi eru venjulega dregin af rafmagnsmotorum. Auk þess, til að viðhalda ásættanlegri hreinlæti, ættu hydraulísk kerfi að nota hydraulískar síur til að vernda olíuna gegn saumun.

Mynd 7-7: Staðlað hydraulísk grafísk tákn (ANSI Y32.10 / ISO 1219). Þessi tákn eru notuð á öllum hydraulískum rásarskýringum í stað þversniðsmyndana.

Mynd 7-8: Heil hefðbundin einföld hydraulísk rás sýnd með staðlaðum grafískum táknunum. Þannig eru hydraulískar rásir teiknaðar í verkfræðilegri framkvæmd.