כבר ידוע לנו שהלחץ המרבי במערכת ניתן לשליטה באמצעות שסתום בקרת לחץ סגור-בנורמה — הפתח הראשי שלו מחובר ללחץ המערכת, והפתח המשני שלו מחובר למיכל. הסpool מבצע את הבקרה על סמך הלחץ המוגדר מראש: כאשר הזרימה דרך הפתחים הראשי והמשני נפגשת בנקודה מוגדרת, חלק מהזרימה מתפצל אל המיכל. שסתום בקרת הלחץ הסגור-בנורמה הזה הוא שסתום ההגנה. פרק זה עוסק בכל סוגי שסתומי בקרת הלחץ — מבניהם, יישומיהם במעגלים והמאפיינים העיקריים של ביצועיהם.

הגדרת לחץ

בשסתום בקרת לחץ, התאמה של הלחץ מתבצעת בדרך כלל על ידי התאמת כוח הקדם-הטעינה של קפיץ המניע באמצעות בורג התאמה. הלחץ משתנה בהתאם לסיבוב הבורג.

איור 11-1: שסתום בקרת לחץ סגור-בנורמה. בורג ההתאמה קובע את קדם-הטעינה של הקפיץ, אשר קובע באיזה לחץ הסpool עולה והשסתום נפתח.

יישומים של שסתומים סגור-בנורמה לבקרת לחץ

במערכות הידראוליות, שסתומי בקרה של לחץ נורמלית סגורים משמשים למגוון שימושים. בנוסף לשימושם כשסתומי פיקוח על המערכת, הם יכולים גם לשלוט בסדר הפעולות — לשלוט כך שאחת הפעולות תתרחש לפני האחרת. הם יכולים גם לשמש לאיזון כוחות מכניים חיצוניים.

שסתום סדר

שסתום בקרה של לחץ נורמלית סגור אשר שולט כך שאחת הפעולה תתרחש לפני האחרת נקרא שסתום סדר.

יישום של מעגל שסתום סדר

במעגל הידראולי שמבצע גם צימוד וגם קידוח, צילינדר הצימוד חייב להתנתק לפני צילינדר הקידוח. כדי להשיג זאת, וסת הסדר מותקן במעגל ממש לפני צילינדר הקידוח. הקפיץ בווסת הסדר אינו מאפשר לשסתום להתחבר לנתיב הראשי והמשני עד שהלחץ עולה מספיק כדי להתגבר על כוח הקפיץ — עד אז, הזרימה אל צילינדר הקידוח חסומה. לכן, צילינדר הצימוד מתנתק תחילה. כאשר הצימוד נוגע בחלקה, המשאבה חייבת לספק לחץ גבוה יותר כדי להתגבר על ההתנגדות. זה מגביר את הלחץ מעל לחץ הניהול הפועלים על שסתום וסת הסדר, מה שמחבר את הנתיב הראשי והמשני, והזרימה זורמת אל צילינדר הקידוח — ואז צילינדר הקידוח מתחיל לנוע.

איור 11-2: מעגל וסת סדר. כאשר וסת הסדר חוסם את הזרימה אל צילינדר הקידוח עד שבלחץ המערכת יעלה, הצימוד נסגר תמיד תחילה לפני שהקידוח מתחיל.

ערך איזון

שסתום בקרת לחץ סגור במצב רגיל המשמש לאיזון או לתמיכה במשקל (כגון לוח דחיסה) נקרא שסתום נגד-איזון.

יישום מעגל שסתום נגד-איזון

במעגל הידראולי של מכונה ללחיצה, כאשר שסתום הכיוון מפנה זרימה אל הקצה העורפי של הצילינדר, הלוח המודבק למשטח הלחיצה, המחובר למוט הפיסטון, יורד ללא בקרה תחת כוח המשיכה, וזרימת המשאבה תיספג לחלוטין. כדי למנוע מצב זה, מותקן שסתום לחץ סגור באופן נורמלי במורד הזרימה מהצילינדר של המכונה ללחיצה. ציר השסתום לא פותח את המעבר מהכניסה הראשית ליציאה השנייה עד שהלחץ בתחתית עולה מעל הלחץ שנוצר על ידי משקל הלוח. במילים אחרות, בעת אספקת שמן לקצה העורפי של הצילינדר, גישה זו מאזנת את משקל הלוח לאורך כל המסלול המורד.

שסתום האיזון יכול לשמש גם להאטה של התנועה הסיבובית של מנוע הידראולי כבד. עבור מנוע הידראולי המניע גלגלים כבדים, לאחר שמהירות הגלגלים מגיעה לערך מסוים, המנוע עלול להתפזר (לנוע ללא בקרה). אם מותקן שסתום איזון במוצא המנוע, השסתום יפתח רק כאשר הלחץ במוצא יגיע לערך המוגדר. הלחץ האחורי הזה מתנגד לכוח שנוצר כתוצאה מהמרת התנע הסיבובי של הגלגל הכבד.

איור 11-3: שסתום איזון. (למעלה) מונע את נפילת הלוח הלחיצה ללא בקרה. (למטה) מונע את התפזרות המנוע הטעון כבד כאשר הטעינה מפעילה את המנוע.

שסתום הבטחה פשוט

שסתום הבטחה פשוט מורכב בעיקר מגוף שסתום עם ציר המוטה על ידי קפיץ קשה. כאשר הלחץ בצד הציר הנגדי לקפיץ עולה מספיק, הציר זז ופותח מעבר כדי להסיע את זרימת המשאבה למיכל.

במעגל הדוגמה, שסתום הרגולציה הפשוט מכוון כך שכשהלחץ ביציאת המשאבה מגיע ל-1,000 פסי (68.97 בר), מתרחשת זרימה של 10 גלון לדקה (37.9 ליטר לדקה) דרך שסתום הרגולציה. זה לא אומר שהשסתום נפתח לפתע ב-1,000 פסי — אלא שבלחצים הנמוכים מ-1,000 פסי (68.97 בר), השסתום מתחיל להיפתח בנקודת לחץ נמוכה, ומשנה חלק מהזרימה לתוך המיכל. ככל שהלחץ מתקרב ל-1,000 פסי (68.97 בר), הפתיחה גדלה בהדרגה כדי להעביר כמות גדולה יותר של זרימה למיכל. בנקודת הלחץ המכוונת של 1,000 פסי (68.97 בר), גודל הפתח מספיק כדי להעביר את כל הזרימה — 10 גלון לדקה (37.9 ליטר לדקה). כאשר הלחץ במערכת יורד מתחת ללחץ הפתיחה של שסתום הרגולציה, המעבר למיכל שנוצר על ידי פתיחת השסתום נעלם מהמעגל.

השפעת הטמפרטורה על הגדרת שסתום הרגולציה

הפתיחה של שסתום רגולציה היא למעשה פונקציה של פתח. כמו כל מכשיר בעל פתח, הזרימה דרכו מושפעת מטמפרטורת הנוזל, ולכן גם מהצמיגות שלו.

עבור שסתום ניקוז המכוון ל-1,000 psi (68.97 בר) כדי לעקוף 10 גלון לדקה (37.9 ליטר לדקה), הנחה היא שהצמיגות של השמן נשארת קבועה. בטמפרטורת החדר, הצמיגות של השמן במיכל הציוד היא 400–500 SUS (86.3–107.9 cSt). בצמיגות זו, כיוון שסתום הניקוז למערכת ל-1,000 psi (68.97 בר) יגרום לעקיפת 10 גלון לדקה (37.9 ליטר לדקה) דרך הפתח במערכת. לאחר שהשמן מחמם, לחץ המשאבה עלול להגביל ל-900 psi (62 בר) או פחות. הסיבה לכך היא שעם עליית טמפרטורת השמן, הצמיגות יורדת — למשל, ל-100 SUS (21.6 cSt). כלומר, כוח לחץ נמוך יותר מסוגל לדחוף זרימה של 10 גלון לדקה (37.9 ליטר לדקה) דרך פתח שסתום הניקוז אל המיכל.

ההפך קורה כאשר שסתום הניקוז מכוון לצמיגות העבודה — כאשר המשאבה מתחילה לפעול, טמפרטורת השמן נמוכה והצמיגות גבוהה, ולחץ המשאבה עלול להגיע ל-1,100 psi (75.9 בר). במערכות עם מגבלות קשיחות על לחץ מקסימלי של המשאבה, יש לחמם את המערכת לפני התאמת שסתום הניקוז.

איור 11-5 השפעת הטמפרטורה על הגדרת שסתום הרגלה. שמן קר (צמיגות גבוהה) דורש לחץ גבוה יותר כדי להעביר את אותה זרימה. יש תמיד לחמם את המערכת לפני הגדרת שסתום הרגלה.

השפעת הסחיפה של המשאבה על הגדרת שסתום הלחיצה

החִלּוֹף של המשאבה משפיע גם על הגדרת שסתום החריגה. עבור שסתום חריגה שמוגדר לסטות 10 גלונים לדקה (37.9 ליטרים לדקה) ב-1,000 PSI (68.97 בר), כל עוד מסופק לחורף השסתום לחץ של 1,000 PSI (68.97 בר), ניתן לשטוף דרך הפתח של השסתום זרימה של 10 גלונים לדקה (37.9 ליטרים לדקה) אל המיכל. ככל ש משאבה הידראולית המשאבה נ wears, הזרימה היוצאת שלה קטנה; גם הזרימה דרך שסתום החריגה קטנה, ולכן גם הלחץ יורד. עבור שסתום שמוגדר ל-1,000 PSI (68.97 בר) כדי לשטוף 10 גלונים לדקה (37.9 ליטרים לדקה), כאשר הזרימה השוטפת יורדת ל-5 גלונים לדקה (18.95 ליטרים לדקה) עקב חילוף המשאבה, לחץ שסתום החריגה של המערכת עשוי להיות רק 900 PSI (62 בר). בעת התאמת הגדרת שסתום החריגה, יקרו מצבים דומים.

לחץ פתיחה בסיסי של שסתום לחיצה

לחץ הקריסה הוא הלחץ שבו שסתום הפתיחה מתחיל לפתוח את המעבר הבורר שלו. עבור שסתום פתיחה פשוט, לחץ זה נמוך במעט מערכו המוגדר של שסתום הפתיחה. לשסתומים פשוטים יש את התכונה של לחץ קריסה מוקדם.

בתרשים עקומת הביצועים של שסתום הפתיחה הפשוט, השסתום מכוון לשלוח 10 גלונים לדקה (37.9 ליטרים לדקה) דרך המעבר הבורר ב-1,000 פסי (68.97 בר). העקומה מראה שהשסתום נפתח ב-800 פסי (55.2 בר), וככל שהלחץ מתקרב ל-1,000 פסי (68.97 בר), זרימת המעבר הבורר עולה — ולבסוף ב-1,000 פסי (68.97 בר) פתח השסתום גדול מספיק כדי להעביר 10 גלונים לדקה (37.9 ליטרים לדקה).

השפעת לחץ הקריסה המוקדמת על המערכת

הלחץ המוקדם לפתיחת שסתום הלחיצה מהווה חיסרון למערכת. נניח שהמשאבה/המנוע מייצרים 750 פסי (51.7 בר) ומעבירים 10 גלון לדקה (37.9 ליטר לדקה) למתנע, כאשר יש צורך ב-550 פסי (37.9 בר) למשימה והשארית של 200 פסי (13.8 בר) מוצאת את דרכה בהתנגדות הזורם. כאשר משתמשים בשסתום לחיצה פשוט שנקבע על 1,000 פסי (68.97 בר), בשלב זה השסתום נשאר סגור וכל שמן תחת לחץ ממשיך ישירות למשימה.

אם לחץ המשימה עולה ל-700 פסי (48.28 בר), על המשאבה/המנוע להגביר את הפלט שלו ל-900 פסי (62.1 בר) (בהנחה שזרימת הפלט קבועה). מאחר שהלחץ המוקדם לפתיחת שסתום הלחיצה הוא 800 פסי (55.2 בר), בלחץ הנוכחי של המשאבה 5 גלון לדקה (18.95 ליטר לדקה) מוסתים, כלומר המתנע מקבל פחות מזרימת המשאבה המלאה, ובהתוצאה מבצע את הפעולה במהירות מופחתת. באותו זמן, שמן זורם דרך פתח השסתום ומייצר חום מיותר.

אם לחץ המטען הוא 750 PSI (51.7 בר), המשאבה/המנוע חייבים לייצר 950 PSI (65.5 בר) — לחץ גבוה יותר אפילו כאשר זורם כמות גדולה יותר דרך פתח שסתום החריגה, מה שמפחית עוד יותר את מהירות המניע ומייצר עוד יותר חום מיותר.

איור 11-7: השפעת לחץ הקדמה לשבירה. שסתום החריגה הפשוט מתחיל להסיט זרימה כבר לפני שהגיע ללחץ המוגדר, מה שמביא לירידה במהירות המניע ובבזבוז אנרגיה בצורת חום בלחצים בינוניים של המטען.

שסתום לחץ פתוח באופן נורמלי

שסתום בקרת לחץ סגור באופן נורמלי מנותק בין הפתח הראשי והפתוח המשני במיקום הנורמלי שלו, ומרגיש את לחץ הפתח הראשי. שסתום בקרת לחץ פתוח באופן נורמלי מחובר בין הפתח הראשי והפתוח המשני במיקום הנורמלי שלו, ומרגיש את לחץ הפתח המשני.

תאוצת קיטור

שסתום הפחתה הוא בדרך כלל שסתום בקרת לחץ פתוח באופן נורמלי.

איך עובד שסתום הפחתה

שסתום מפחית פועל על ידי מדידת הלחץ במורד השסתום. כאשר הלחץ במורד השסתום שווה לערך ההגדרה של השסתום, הסpool נסגר חלקית ויוצר פתח צוואר שמחזיר את האנרגיה העודפת של הלחץ במעלה השסתום לחום. אם הלחץ במורד השסתום יורד, הסpool נפתח יותר, מה שמאפשר לעלות מחדש את הלחץ.

יישום של מעגל שסתום מפחית

מעגל הדבקה לדוגמה דורש שהシילינדר הדבקה B יפעיל כוח קטן יותר מאשר הシילינדר הדבקה A. כדי להשיג זאת, מותקן שסתום מפחית ממש לפני הシילינדר הדבקה B כדי להפחית את הלחץ שמגיע לシילינדר B לערך ההגדרה של השסתום המפחית. בנקודת הלחץ המוגדרת הזו, פעולת הסpool של השסתום המפחית יוצרת פונקציית פתח צוואר שמחזירה את האנרגיה העודפת של הלחץ במעלה השסתום לחום. הシילינדר B מבצע הדבקה בלחץ המופחת.

נפילה סטטית של הלחץ בשסתום מפחית (הסטה)

הלחץ ביציאת שסתום המפחית בתנאי זרימה נומינלית נמוך מהלחץ בתנאי חוסר זרימה. ההפרש בין שני הלחצים המופחיתים הוא הסטיית הלחץ הסטטי של שסתום המפחית. סטיית הלחץ הסטטי היא תכונה אינטגרלית של שסתום המפחית שמסבירה נוסף את העלייה בלחץ עם הזרימה. לשסתום מפחית נומינלי של 15 גלון לדקה (56.85 ליטר לדקה) בזרימה נומינלית ובלחץ עבודה נומינלי יש סטיית לחץ סטטי של כ-50 PSI (3.45 בר), בעוד ששסתום מפחית נומינלי של 100 גלון לדקה (379 ליטר לדקה) עלול להציג סטיית לחץ סטטי של עד 150 PSI (10.3 בר).

איור 11-9: סטיית הלחץ הסטטי של שסתום המפחית. הלחץ ביציאה נמוך במעט בזמן הזרימה בהשוואה למצב בו הזרימה נעצרת. ככל שהזרימה הנומינלית של השסתום גדולה יותר, כך גם סטיית הלחץ הזו גדלה.

ניקוז — פנימי וחיצוני

ככל שהשסת של שסת בקרת הלחץ זזה בתוך גוף השסת, חלק מהשמן המופעל תחת לחץ נדלף לתוך החדר הנמצא מעל השסת. כדי שהשסת תפעל כראוי, יש לרוקן באופן מתמיד את השמן מהחדר הנמצא מעל השסת, כדי למנוע חסימה של תנועת השסת. הריקון מושג על ידי בניית מסלול ריקון בתוך גוף השסת וחיבורו למיכל האחסון.

ריקון פנימי

אם הפתח המשני של שסת הלחץ מחובר למיכל האחסון — כפי שמתרחש בשסתות הבטחה ושסתות נגד משקל — מסלול הריקון מחובר פנימית לפתח המשני (פתק ההחזרה). זהו ריקון פנימי.

ריקון חיצוני

אם הפתח המשני של שסת הלחץ הוא פתח תחת לחץ (פתק העבודה), כפי שמתרחש בשסתות סדר ושסתות הפחתה, מסלול הריקון הוא צינור נפרד המחובר למיכל האחסון. זהו ריקון חיצוני. שסתות סדר ושסתות הפחתה הן בדרך כלל שסתות בקרת לחץ עם ריקון חיצוני.

בקרה ישירה ובקרה מרוחקת

עד כה, מדידת הלחץ התבצעה דרך תעלות בתוך גוף השסתום. בדרך כלל, עבור שסתומים נורמליים סגורים, המדידה מתבצעת בפתח הראשי; עבור שסתומים נורמליים פתוחים – בפתח המשני. צורת מדידת הלחץ הזו נקראת בקרת ישירה או בקרת מקומית. ניתן גם למדוד את הלחץ משאר חלק של המערכת באמצעות צינור חיצוני – זוהי בקרת מרוחקת או בקרת פיקוד.

איור 11-10: בקרת ישירה (מימין) מודדת לחץ בפתח השסתום עצמו. בקרת מרוחקת (שמאלה) מאפשרת לסמן לחץ מרוחק לפתוח או להתאים את השסתום – שימושית לפירוק מצבר ולסידור פעולות של מספר מערכות הפעלה.

שסתום פירוק

שסתום פירוק הוא שסתום בקרה על לחץ נורמלי סגור, המופעל מרחוק. כאשר לחץ המערכת בנקודת המדידה מגיע לערך המוגדר מראש, השסתום מס diverted את הזרימה למיכל.

יישום של מעגל שסתום פירוק

במעגל האצטומט עם שסתום לחץ בקרה ישיר, כאשר האצטומט מטעין את הלחץ המוגדר על ידי השסתום, זרימת הפלט של המשאבה חוזרת למיכל דרך שסתום ההגנה שהוגדר ללחץ מסוים. פעולה זו מבזבזת כמות משמעותית של הספק ומייצרת כמויות גדולות של חום מיותר. מחבר את קווי הבקרה לשסתום הבדיקה במורד שסתום הפתיחה — כך שכשהאצטומט מטעין את הלחץ המוגדר על ידי השסתום, לחץ הבקרה פותח את השסתום ומפנה את זרימת המשאבה למיכל בלחץ הנמוך ביותר. בשלב זה, המשאבה איננה צריכה לספק לחץ גבוה כדי לשמור על פתיחת שסתום הפתיחה, מכיוון שלחץ הבקרה מגיע מהאצטומט המבודד על ידי שסתום הבדיקה. מאחר שהלחץ במשאבה בשלב זה זניח, גם אובדן ההספק הוא זניח.

איור 11-11: מעגל שסתום פתיחה. כאשר האצטומט טעון, שסתום הבדיקה מבודד אותו מהמשאבה, ושסתום הפתיחה מפנה את זרימת המשאבה למיכל בלחץ מינימלי — מה שמחלץ כמעט את כל הספק המשאבה במצב ממתין.

שסתום מאוזן מרחוק בקרת ר mote

שסתום מאזן פועלת ישירות, המותקן במורד הזרימה מהצילינדר התומך את לוח הלחיצה, יכול לאזן או לבטל את משקל הלוח. עם זאת, במהלך תהליך הלחיצה, כאשר הלוח עובר דרך החומר, משקל הלוח אינו אמור להוסיף לכוח הלחיצה הכולל. אם זה אינו רצוי, יש להשתמש בשסתום מאזן בעל שליטה מרוחקת, כאשר קווי השליטה שלו מחוברים לקו העבודה של הצילינדר השני. באמצעות שסתום מאזן בעל שליטה מרוחקת, הלוח ממשיך להיות מאוזן במהלך התנועה כלפי מטה, אך במהלך תהליך הלחיצה משקל הלוח יכול להשתתף כחלק מכוח הלחיצה. לאורך כל המהלך כלפי מטה, בשלב הרווח (ללא עומס), משקל הלוח עצמו מנסה למשוך את מוט הצילינדר כלפי מטה; כתוצאה מכך, הלחץ במעלה הזרימה ובלinea של השליטה יורד, ושסתום האיזון נוטה לסגור, מה שמגביר את ההתנגדות ומונע מהזרימה להתאים את עצמה למהירות התנועה כלפי מטה; בשלב הלחיצה, שסתום האיזון נפתח באופן מלא על ידי לחץ גבוה במעלה הזרימה בקו השליטה, ללא לחץ אחורי בצד מוט הצילינדר, כך שמשקל הלוח יכול להוסיף לכוח הלחיצה.

שסתום איזון פועלת ישירות במעגל מנוע

במעגל המנוע ההידראולי המוצג, משמש שסתום איזון פועלת ישירות כדי לבלום את האינרציה הסיבובית של המטען הכבד. שסתום האיזון מוגדר ל-800 psi (55.2 בר), ומספק תמיד לחץ אחורי על המטען הסובב, כך שמהירות המטען לא יכולה לעלות על זרימת המשאבה ולגרום לעלייה מידיית במהירות. עם זאת, זה גם אומר שהלחץ בכניסת המנוע חייב לעלות על הלחץ העבדתי של המטען ועוד 800 psi (55.2 בר) — זהו חיסרון. כדי להתגבר על כך, ניתן להשתמש בשסתום בלימה במקום זאת.

שסתום בלם

שסתום בלימה הוא שסתום בקרת לחץ סגור באופן נורמלי, בעל פתחי בקרה ישירים ומרוחקים. שני אמצעי הבקרה מחוברים בו זמנית. שסתומי בלימה משמשים בדרך כלל יחד עם מנועים הידראוליים ומחליפים שסתומי איזון פועלים ישירות במעגלי מנוע הידראוליים.

מבנה שסתום הבלימה

שסתום הבלימה מורכב מגוף השסתום, ציר הפעולה, פיסטון הבקרה, קפיץ מוטה ומכanism התאמת הקפיץ. לגוף השסתום יש תעלות ראשיות, משניות, פנימיות ובקרת חיצונית.

איך שסתום הבלימה עובד

שסתום הבלם הוא שסתום סגור באופן רגיל. נניח שהקפיץ המוטה מכוון ל-800 פאונד למשבצת אינץ' (55.2 בר) לפתיחת בקרה ישירה. כאשר לחץ המעבר הפנימי של הבקרה מגיע ל-800 פאונד למשבצת אינץ' (55.2 בר), הפיסטון הבוקר זז כלפי מעלה ודוחף את הספול, ופותח את שסתום הבלם. כאשר הלחץ יורד מתחת ל-800 פאונד למשבצת אינץ' (55.2 בר), השסתום נסגר. פעולה זו זהה לשסתום איזון נגד ישר-פעולה. שטח הפיסטון הפנימי של הבקרה קטן בהרבה משטח החתך של הספול — יחס השטח הוא בדרך כלל 8:1. יציאת הבקרה החיצונית מחוברת בדרך כלל לקו העבודה האחר של המנוע. הלחץ החיצוני פועל על הקצה הנגדי של חלל הקפיץ של הספול — נדרשים רק 100 פאונד למשבצת אינץ' (6.89 בר) כדי לפתוח את השסתום, מכיוון שהוא פועל על קצה התחתון של הספול, ששיטחו גדול פי 8 משטח הפיסטון הבוקר.

יישום מעגל שסתום בלם

הניחו שהשסת ניפוח הבלם מוגדרת ל-800 PSI (55.2 בר) בשליטה ישירה. כאשר לחץ קווי הכניסה למנוע מגיע ל-100 PSI (6.89 בר), שסת ניפוח הבלם נפתחת, ולחץ הכניסה לממנוע יُשתמש במלואו להנעת המטען (בהנחה ש-100 PSI / 6.89 בר גבוה יותר). אם המטען פועל מהר מדי, לחץ הכניסה לממנוע יורד, שסת ניפוח הבלם נסגרת, ולחץ הלחיצה לאחור של 800 PSI (55.2 בר) נפתח מחדש, מגביר את ההתנגדות ומאט את המטען.

שסת ניפוח הבלם היא שסת בקרת לחץ סגורה באופן נורמלי. פעולתה קשורה ישירות לצרכים של המטען המונע על ידי המנוע.

איור 11-13: שסת ניפוח בלם. בניגוד לשסת נגד-איזון פשוטה, שסת ניפוח הבלם כוללת גם שליטה ישירה (פנימית) וגם שליטה מרוחקת (חיצונית). היחס בין שטחי החתך הוא 8:1, כלומר דרוש רק לחץ מניע חיצוני של 100 PSI כדי לפתוח אותה — כך שהמנוע יכול להניע את המטען בקלות, תוך כדי שמירה על לחץ בלימה לאחור של 800 PSI כאשר המטען מנסה לפעול מהר מדי.

זרימה הפוכה דרך שסתות בקרת לחץ

למעט שסתומי התרפה ושסתומי הפריקה, כל שסתומי הלחץ דורשים זרימה הפוכה כדי לאפשר מעבר חופשי. שסתומי לחץ נורמלית סגורים מודדים את לחץ הפתח הראשי — אם הזרימה מתהפכת, לחץ הפתח הראשי יורד, הסpool נסגר והחיבור בין הפתח הראשי לשני נקטע. מאחר שזרימה הפוכה אינה יכולה לעבור דרך שסתומי לחץ נורמלית סגורים, יש להשתמש בשסתום בדיקה כדי לעקוף סוג זה של שסתום.

שסתומי לחץ נורמלית פתוחים מודדים את לחץ הפתח השניוני — כל עוד הזרימה מתהפכת, לחץ הזרימה היציאה נשאר מתחת לערך המוגדר, ומעבר השסתום נשאר פתוח תמיד, ולכן אין צורך בשסתום בדיקה הפוך. עם זאת, במציאות, ברגע שלחץ הפתח השניוני עולה מעל הערך המוגדר, הסpool נסגר לפתע. כאמצעי זהירות, נהוג להשתמש בשסתומי בדיקה ושסתומי ירידה יחדיו כדי להבטיח זרימה הפוכה.

סיכום שסתומי בקרת לחץ

מהלימוד בפרק זה ניתן לסכם את הכללים המרכזיים עבור שסתומי בקרת לחץ:

• כלל א': שסתומי בקרת הלחץ עם יציאות משניות המחוברות למערכת לחץ דורשים ניקוז חיצוני (שסתומי סדר ושסתומי הפחתת לחץ).
• כלל ב': שסתומי בקרת הלחץ עם יציאות משניות המחוברות למיכל הנוזלים משתמשים בדרך כלל בניקוז פנימי (שסתומי עלייה, שסתומי פריקה, שסתומי נגד כבידה ושסתומי בלימה).
• כלל ג': כדי לאפשר זרימה הפוכה חופשית דרך שסתום בקרת לחץ יש להשתמש בשסתום ניגוד.

איור 11-15: הסימנים הגרפיים לכל שסתומי בקרת הלחץ. הערה: לשסתומי סדר ולשסתומי הפחתת לחץ יש תמיד קווי ניקוז חיצוניים (המוצגים כקווים מקווקווים אל המיכל). לשסתומי עלייה, פריקה ונגד כבידה יש ניקוז פנימי.

מונחים הקשורים לשסתומי בקרת לחץ

המונחים העיקריים המשמשים בשסתומי בקרת לחץ:

• בקרה ישירה — שימוש בנוזל מהמעבר הבוקר של גוף השסתום עצמו לבקרת הליבה. "פעולה מקומית" — הליבה מושפעת על ידי לחץ הקפיץ בלבד.
• פריקה למיכל — הזרימה עוברת דרך שסתום עלייה.
• פilot (מַנְהִיג) — הלחץ ההידראולי המשמש לשליטה בתנועת הסpool. מדידת הלחץ ממיקום מרוחק מהשסתום עצמו.
• לחץ פתיחה (cracking pressure) — הלחץ אשר בזמנו שסתום החריגה מתחיל להיפתח לראשונה כדי לאפשר מעבר זורם דרך המסלול הנוסף.
• לחץ פתיחה מוקדם (pre-cracking pressure) — התופעה של חלק משסתומים (ובמיוחד שסתומי חריגה פשוטים) לפתוח בלחץ נמוך מהלחץ המוגדר.
• לחץ אחורי (back pressure) — הלחץ בצד היציאה של שסתום או מצמד שמתנגד לזרימה או לתנועה.