33-99 No. Via Mufu E. Districte Gulou, Nanjing, Sinus [email protected] | [email protected]
33-99 No. Via Mufu E. Districte Gulou, Nanjing, Sinus [email protected] | [email protected]
Valvula reprimenda constat praecipue ex corpore valvulae cum portis introituum et exituum, et parte mobili resiliens. Pars mobilis potest esse discus, lamina, aut puppis — in systematibus hydraulicis saepissime est sphaera aut puppis sedens.
Fluidum per valvulam reprimendam fluere potest unius tantum directionis — directionis liberae fluxus. Cum pressio systematis ad portum introituum crescat sufficiens ut vim resilientem puppis superet, puppis a sede sua repellitur et fluidum per eam fluit. Haec est directio liberae fluxus. Cum fluidum conatur retro a portu exitus fluere, puppis in sedem suam premitur, viam obstruens et fluxum inversum prohibens.
Figura 8-1 Valvula reprimenda. Puppis resiliens sedet cum fluxus inversus est, fluxum inversum penitus prohibens. Valvula reprimenda est aequivalens hydraulicum viae unius directionis.
Válvula quae solummodo unum flúxum admíttere potest tam functiónem directiónis quam pressiónis habet — flúxum in únam tantum directionem permíttere potest. In systémátibus hydraulicis, válvulae quae solummodo unum flúxum admíttere possunt saepé ut válvulae bypass utuntur, ut flúxus per componentem transeat. Exemplí grátiá, válvula quae solummodo unum flúxum admíttere potest in parallélo cum válvulá regulatóris flúxús rétrógrádum flúxum permíttit ut per válvulam regulatóris flúxús transeat.
Válvulae quae solummodo unum flúxum admíttere possunt etiam rami vel componentis systémátis separátionem effícere possunt. Exemplí grátiá, cum accumulatóre: válvula quae solummodo unum flúxum admíttere potest impédit ut accumulátor per válvulam relíevís aut per pompam hydraulicam retrórsum sé exhéat.
SALÚTIS CÁUTIO: Cum válvulae quae solummodo unum flúxum admíttere possunt in circuitibus accumulatóribus utuntur, circuitus méchanismum habére débet qui accumulátorém automáte exsolvat cum machína exstíncta est.
Clapula unidirecionalis est in genere instrumentum parvae perditae; immo, ita construi potest ut omnino perditam non habeat. Clapula unidirecionalis onus sustinere potest fere in aeternum. Tamen meminisse oportet eam valvulam unidirectionalem esse: ut onus solvatur, pars mobilis ab eius sede expelli debet. Hoc speciale genus clapulae unidirectionalis, quae dicitur clapula unidirecionalis pilota, requiritur.
Figura 8-2 Tres usus communis clapularum unidirectionalium in circuitibus hydraulicis: deviatio circa regulatorem fluxus, isolatio accumulantis, et limen pressionis a mola subvectum.
Plurima componentia hydraulica generis spolii aliquem internum fluxum deviantem habent — hoc non indicat qualitatem deterioris, quoniam magnus pars huius fluxus deviantis ad lubricandum instrumentum designata est. Si tamen systema exigat ut cylindrus onus sustineat suspensum sine lento motu, perditio fit problema. In hac condicione, clapula unidirecionalis cum facultate obturandi utenda est.
Claustrum regulatum pilo fluxum liberum permittit in una directione; cum pressio pilae partem mobilem e sede sua expellit, fluxus inversus etiam transire potest.
Sicut claustrum regulare, claustrum regulatum pilo habet corpus valvulae cum portis introitus et exitus, et poppetum (partem mobilem) a mola compressum contra sedem. Praeterea, directe opposito sedi, poppetum baculum impellentem et pistorem pilae mollem mola compressum habet. Pressio pilae e portu pilae in pistorem agit. Cavitas molae ad pistorem portum drenagii habet.
Claustrum regulatum pilo fluxum liberum ab introitu ad exitum permittit eodem modo quo claustrum regulare. Fluxus qui ex exitu intrare conatur poppetum in sedem compellit, ita ut transitus claudatur. Cum pressio pilae sufficiens in pistorem pilae agit, piger movetur et in poppetum clausurae premere incipit, eum e sede sua tollens. Dummodo vis in pistorem pilae satis magna sit, fluxus ab exitu ad introitum transire potest.
Figura 8-3: Valvula retractionis ad actionem pilae. Sine pressione pilae agit ut valvula retractionis ordinaria (fluxus liber in unam tantum directionem). Cum pressio pila applicatur, permittitur etiam fluxus inversus — quod efficit liberationem oneris.
Usus unius valvulae retractionis ad actionem pilae ad obstruendum fluxum ab orificio B cylindri onus sustinetur suspensum quamdiu signa cylindri efficacia sunt, nullaque fuga in tubis, cylindro aut valvula retractionis existit. Ut onus deprimatur, sufficit pressio pila ex linea A in pistorem regulatorem applicare.
Pressio pila ad valvulam retractionis ad actionem pilae sumitur ex linea operativa cylindri hydraulici — dummodo pressio in linea A satis alta sit, valvula retractionis aperta manet. Cum onus tollitur, oleum facile per valvulam retractionis transit, quia haec est directio fluxus liberi.
In quibusdam casibus onera ad baculum pistonicum cylindri adfixa immota firmare oportet. Ad hoc efficiendum, in utraque linea operativa cylindri valvula retenens actione pilota installari potest — valvulae retenentes actione pilota effluentem a cylindro fluxum obstruunt. Dummodo signa cylindri efficacia manent et nullus ubique peritus est, onus in eadem positione retineri potest.
Ad absolutam oneris fixationem, cylindrus specialis fixationis cum machinali dispositivo fixationis utendus est. Fixatio machinalis tutissima est ratio oneris retinendi.
Accumulator pressionem hydraulicam servat. Haec pressio hydraulica est energia potentialis quae in energiam operativam (fluxum et pressionem) converteri potest.
Accumulatores in gravitate oneratos, mola oneratos, et fluido/gas tipo dividi possunt. Inter se differunt modo quo accumulator vim operativam in oleo servato conservat.
Accumulator gravitatis oneratus vim gravitatis corporis gravis agente in pistone aut subula ut oleum repositum premat. Pondus ex quovis materiali gravi — ferro, concreto, vel etiam aqua — confici potest. Accumulatores gravitatis onerati magnitudine maxime sunt, interdum centenos gallones continentes. Plures simul systemata hydraulica administrant et in laminariis ac in centralibus systematis hydraulici utuntur.
Praecipua proprietas accumulatoris gravitatis onerati est quod oleum ad pressionem relativam constantem reponit — sive vas plenum sit sive prope vacuum, pressio reposita fere immutata manet. Haec est quia vis agens in oleum est gravitas (pondus), quae constans est — quanta enim quantitas olei in accumulatore sit, eadem semper vis applicatur.
Inconveniens characteristicum accumulatorum gravitate oneratorum est productio concussionis. Cum accumulator gravitate oneratus subito sistitur dum rapidus fluxus effunditur, inertia ponderis gravis magnas pressionis acuminations in systemate creat. Hoc fistulas et iuncturas exsiccare potest et fatigationem metallicam inducere, quae ad praecox componentium defectum ducit.
Figura 8-6: Accumulator gravitate oneratus. Pondus constans pressionem constantem producit, indifferenter de volumine olei. In magnis systematis industrialibus utuntur, ut in hydraulica fornacum ferri.
Accumulator cum mola coartata utitur mola quae in pistone agit, ut vim in oleo reposito servet. Accumulatores cum mola coartata sunt generaliter minores quam generis gravitatis, capientes paucos gallos. Solent unum systema hydraulicum servire et plerumque ad pressionem infimam operantur. Cum oleum sub pressione in accumulator cum mola coartata ingreditur, pressio olei repositi determinatur ex quantitate qua mola comprimitur. Cum pisto sursum movetur et molam 10 pollices (25,4 cm) comprimit, pressio reposita maior est quam cum mola 4 pollices (10,2 cm) comprimitur.
Ut oleum manans ne in cavitate moli accumuletur, cavitas moli orificium habet ad effundendum manationem. Accumulatoria molis praecarica non debent extra in reservoirium effundere, quoniam hoc causaret ut oleum spumaret. Utrum extremum tubae effluentis sit supra vel infra altitudinem fluidi in reservoirio, accumulator semper spumam generabit dum operatur — cum accumulator celeriter fluxum emittit, oleum super pistone non potest sequi motum pistonis, vacuum partiale in cavitate moli creans, unde aer a oleo separatur. Cum accumulator refertur, pisto sursum movetur, oleum plenum aere in reservoirium reicit. Bullulae aereae in reservoirio indesiderabiles sunt; ideo accumulatoria molis praecarica saepe extra non effundunt.
Pro accumulatoriis molis praecaricis cum effluentia externa in cavitate moli, si sigillum pistonis attritum est, statim cura indigetur. Sine opportuna reparatione, opus purgationis forte necessarium erit.
Figura 8-7 Accumulator cum mola. Vis molae — et ideo pressio reposita — augetur dum pisto sursum movetur. Utitur in parvis systematibus ad pressionem infimam.
Accumulator fluidi/gasis est genus frequentissime usitatum in industrialibus systematibus hydraulicis. Utitur gas comprimendo ut vim operativam in oleo reposito servet.
CUSTODIA: In systematibus industrialibus quae accumulatores fluidi/gasis utuntur, semper utere nitrogenium siccum. Numquam utare aere compresso, quia mixturae gasis/vaporis olei sunt explosivae.
Accumulatores fluidi/gasis in tres genera dividuntur: pistonis, diafragmatis, et vesicae, secundum instrumentum quod gas a oleo separat.
Accumulator pistonicus constat tubo et pistone mobili cum annulis elasticis obturantibus. Spatium superius pistonis impletur gas comprimendo. Cum oleum in tubum infunditur, gas comprimitur. Dum oleum e accumulatore effunditur, pressio gas diminuit. Cum omne oleum effusum est, pisto ad extremum cursus suī pervenit et portum egressū obstruit, ut gas in accumulātōre retineatur.
Accumulator diafragmaticus est sphaera ex duobus hemisphaeriis metallicis coniunctis per bullas. Spatium internum diafragma caoutchucicum syntheticum dividit — camera superior gas implētur. Cum oleum sub pressione in alteram cameram intrat, gas comprimitur. Postquam omne oleum effusum est, diafragma portum egressū operit et gas in accumulātōre retinet; diafragma non extrudetur ultra crassitiem suam.
Accumulator vesicularis constat ex conchā metallī et ex vesciculā caoutchucōsā syntheticā interiōre. Vescicula ā gasō impletur. Cum ōleum in concham intrat, gas in vesciculā comprimitur, et ōleum ex conchā effluit. Cum omne ōleum effusum est, pressiō gasīs vesciculam per ōstium effluentis impellere conātur — sed cum vescicula valvulam sedentem ad ōstium effluentis attingit, ōleum in conchā automātice obsignātur.
Figūra 8-8 Tria genera accumulatorum fluidī/gasī. Omnia utuntur nitrōgeniō compressō ad energiam hydraulīcam servandam. Genus pistōnis (suprēmum), genus diafragmātis (medium), et genus vesciculāre (īnfrēmum) differunt secundum modum quo gas et ōleum separantur.
Accumulātōrēs plūrēs functionēs in systemātibus hydraulīcis exsequī possunt: fluxum suppeditāre, pressiōnem servāre, et scīssūram absorbēre.
Unus usus accumulatoris est suppeditatio fluxus. Accumulator onustus est fons energiae potentialis hydraulicae. Cum systema plus fluxus requirit quam pompa suppetere potest, energia in accumulatore reposita ad generandum fluxum systematis uti potest. Exempli gratia, si machina ita construitur ut tempus operis veri per suum cyclum officii brevissimum sit, pompa parvae capacitatis per aliquot tempus accumulatoris onus augere potest. Cum machina operatur, valvula directiva in positionem operis movetur et accumulator statim oleum pressum ad actuatorem, ut opus est, emittit. Haec methodus utendi accumulatore cum pompa parva culmen potentiae reponit — id est, magnam fluxus/potentiam magnae pompae/motoris brevi tempore substituit pompa parva/motor mediocris per longiorem tempus.
Accumulatores ad mantinendam pressionem uti possunt. Cum pompa/motor fluxum ad alias partes systematis emittit, accumulator pressionem in una ramificatione circuitus mantinere potest.
Cum systema clamps cylindrum A ad reditum postulat, clamps cylindrus B pressionem retinere debet. Cum valvula directiva A commutatur, pressio in tubis pumpae hydraulicae et cylindri A celeriter decrescit, dum cylindrus B a accumulatore sustentatur, qui iam oleum pressum sufficiens ad compensandum perditionem in tubis cylindri B continet.
In alia applicatione, cylindrus operativus iuxta fornacem altam temperaturam ambientem patitur, qua oleum thermice dilatatur. Accumulator absorbet augmentatum volumen et pressionem ad gradum relativum constantem retinet. Sine accumulatore incrementum pressionis in tubis inconditum esset et rupturam in corporibus componentium, tubis aut connexis causare potuisset.
Figura 8-10 Accumulator pro pressione retinenda. (Supra) Pressionem in una ramificatione circuitus retinet dum pompa alteram servit. (Infra) Voluminis variationes ab oleo thermice dilatato iuxta fontes caloris absorbet.
Accumulatores fluidi/gasei etiam ad absorbendum systematis impulsus uti possunt. Impulsus in systemate hydraulico ex inertia oneris, quod ad cylindrum aut motorem connectitur, oriri potest, aut ex subita interruptione fluxus aut ex cito commutatione valvulae directionis, quae impulsum ex inertia fluidi generat. Accumulator in circuitu partem impulsus absorbere potest et impedire ne per totum systema diffundatur.
Externae vires mechanicae etiam impulsum hydraulicum creare possunt. Onus ad cylindrum hydraulicum cum tendentia ad resilitionem coniunctum pistorem retrorsum premere potest, impulsum hydraulicum generans. Accumulator in linea cylindri, si recte oneratus sit, ad minuendum effectum impulsus iuvat. Si vero prave oneratus sit, etiam suprapressionem causare potest.
Quoniam accumulatores fluidi/gas compressum gas ut olei pressionem servent utuntur, proprietates gas effectum accumulatoris afficiunt. Cum accumulator fluidi/gas repletur, gas comprimitur et eius temperātūra augētur. Ad constantem pressionem, gas calidum plus spatii occupat quam gas frigidius.
Processus isothermicus statum operativum accumulatoris describit, cum temperātūra gas constans manet. Dum accumulator repletur, operatio isothermica significat gas tam lente comprimi ut omnis calor a compressione generatus plene dissipētur. Processus adiabaticus statum operativum accumulatoris describit, cum temperātūra gas mutētur. Dum accumulator repletur, adiabaticus significat gas tam celeriter comprimi ut omnis calor retineatur.
Pro accumulatore fluidi/gas ad eandem pressionem repleto, processus isothermicus plus oleī quam processus adiabaticus servat.
Exemplum numerale: Accumulator pistonis initio habet pressionem gasis 500 psi (34.48 bar) et temperaturam 70°F (21°C). Si ad 1 000 psi (68.97 bar) oneretur processo adiabatico (celeri), temperatio et pressio simul augentur. Ad 1 000 psi (68.97 bar) oleum intrare desinit; temperatio est 150°F (65.6°C) et accumulator 135 in³ (2 215.65 cm³) olei tenet. Si oneretur isothermice (lente), temperatio per totum tempus ad 70°F (21°C) manet; ad 1 000 psi (68.97 bar) oleum intrare desinit et accumulator 150 in³ (2 458.5 cm³) olei tenet.
Figura 8-12: Onus isothermicum contra adiabaticum. Onus lentum (isothermicum) plus olei tenet quam onus celer (adiabaticum) ad eandem pressionem finalem, quia temperatio minorem manet et gas minus spatium occupat.
Dum oleum effunditur, gas expandit et refrigescit. Ad pressionem constantem, frigidior gas minus spatium occupat quam calidior gas. In praxi, operatio accumulantis generaliter est adiabatica — non isotherma. In sequentibus sectionibus, praecipua cura non est quantum oleum accumulator retinere possit, sed potius quantum oleum emittat antequam pressio ad inferiorem gradum decrescat, quod valde influentur a pressione praeincaricata.
Cum accumulator totaliter vacuus olei est, pressio gas in accumulatorem fluidi/gas injecti est pressio praeincaricata. Haec pressio magnopere afficit volumen effectivum et facultatem absorbendi impulsus accumulantis.
Accumulatores fluidi/gasei, qui ad producendum fluxum systematis aut ad tenendam pressionem utuntur, solent inter maximam et minimam pressiones operativas operari. Cum oleo plenus est, accumulator ad maximam pressionem operativam pervenit. Cum opus est, pressio operativa decrescit et accumulator oleum emittit, usque ad inferiorem pressionem minimam. Volūmen oleī quod accumulator inter maximam et minimam pressiones operativas emittit, est volūmen effectīvum.
Pressio praeincensiva volūmen effectīvum afficit. Exemplum: accumulator fluidi/gasei cuius capacitas est 231 in³ (3 786 cm³) in systemate, utitur parva pumpa ad oleum usque ad pressionem systematis 2 000 psi (137,9 bar) incensum. Ad suppeditandum fluxum, pressio permittitur decrescere ad 1 500 psi (103,4 bar). Pressio praeincensiva electa determinat quantum oleum accumulator systemati praebet.
Ex tabula praestantiae, accumulātor cuius capacitas est 231 in³ (3 786 cm³) et cuius praecārīcātiō est 100 psi (6,89 bar) oleum 210 in³ (3 441,9 cm³) ad 1 000 psi isothermālē condere potest (limis superior = valōrēs isothermālēs). Ad 1 500 psi (103,4 bar) 202 in³ (3 310,8 cm³) condit, igitur inter has duas pressiōnēs 8 in³ (131 cm³) effundit. Hic accumulātor cum praecārīcātiōne parvā multum oleī condit, sed vix quicquam effundit.
Praecārīcātiōnem ad 1 000 psi (68,96 bar) augēns, accumulātor ad 2 000 psi (137,9 bar) 93 in³ (1 524,3 cm³) oleī condit, ad 1 500 psi (103,4 bar) autem 59,5 in³ (975 cm³), igitur 33,5 in³ (594,1 cm³) effundit. Praecārīcātiō altior minus oleī condit, sed multō plus effundit. Cum praecārīcātiōne 1 400 psi (96,6 bar), oleum conditum minimum est, sed oleum effusum maximum.
Figūra 8-13 Tabula praestantiae accumulātōris (capacitās 231 in³). Pressiō praecārīcātiōnis altior plus oleī per singulum cyclum inter datas pressiōnis limitēs effundit, sed minus oleī totum condit. Praecārīcātiō seligenda est secundum volumen efficāx postulātum, non secundum capacitātem totam.
Efficax volumen effluens accumulantis a fluxu regendum est. Ad pressionem servandam, fluxus regulatus a perditis determinatur quae compensanda sunt. Pro accumulantibus qui oleum sub pressione suppeditant, cum valvula directiva inferior mutat positionem suam, efficax volumen effluens nimis celeriter effunditur. Quapropter huiusmodi accumulantes saepe valvas regulandi fluxum et valvas retractionis by-pass in portubus suis inlet/outlet habent.
Cum accumulans fluidi/gas ut absorber impulsus adhibetur, praecarica eius generaliter paulo supra maximam pressionem operativam in circuitu constituitur (scilicet circiter 100 psi / 6,896 bar supra maximam pressionem quae a valva relief definitur). Si maxima pressio operativa a valva relief definitur, praecarica circiter 100 psi supra regulam valvae relief constituere potest.
Pressio praeincens accumulantis fluidi/gasii effectum habet in eius facultate absorbendi impetus. In systemate hydraulicō, impetus causatur a viribus mechanicis externīs in cylindrum aut motorem agentibus, quae subitam pressiōnem augent, aut ab inertia fluidī cum vālvula hydraulica subitō clauditur.
Accumulator potest partem oleī impetūs compressibilem et transferendam absorbere. Linea cum accumulātōre fit compressibilis supra certam pressiōnem. Si pressio praeincens accumulātōris nimis parva est, iam aliquod oleum antea condit, antequam impetus adveniat; itaque tantum 4 in³ (65.6 cm³) absorbere potest. Si pressio praeincens 2 500 psi (172.4 bar) sit — nimis alta — pressiō ad prope 2 800 psi (193 bar) ascendit antequam 4 in³ absorbantur. Pro amortissōribus impetūs, pressio praeincens maxime importat.
Accumulator fluidi/gasis semel ad idoneam praecaricaturam praecaricatur. Hoc significat eandem praecaricaturam non posse in perpetuum servari. Dum accumulator operatur, gas compressus per valvulam gaseam effluit — forte propter valvulae gaseae defectum aut insufficiens hermeticitatem, aut propter imperfectionem conici nuclei valvulae in sede valvulae. Pressio gasea etiam paulatim minuitur dum oleum effunditur in accumulatoribus vesiculosis et diafragmaticis — hoc saepe catastrophice accidit, causans materiam diafragmatis caoutchouc synthetici rumpi. In accumulatoribus pistonicis, dum processus effusionis procedit, gas praecaricatus per signata deteriorata effugere potest, a parte pistonicis. Gradualis praecaricaturae amissio potest indicare accumulatorium pistonicum aliquo modo attritum.
Praecarica pressio recta ad functionem accumulantis liquidi/gas est critica; ideo saepe inspicienda est. Ad praecaricam pressionem inspiciendam instrumentum ad caricas faciendum cum manometro requiritur. Hoc instrumentum ex cuneo ad caricas faciendum, valvula expulsiva et manometro constat.
Modus inspiciendi: omnis oleum e accumulante expelle, tectum protectivum (solitum esse super valvulam gas in parte superiori) remove. Cum manubrium cunei plene retrahatur, ut valvula expulsiva clausa sit inspice. Cuneum ad caricas faciendum ad valvulam gas accumulantis connecte, nucem alaram cunei stringe, certior fieri ut connexio cum valvula gas firma sit. Visum cunei inire ut cor valvulae gas accumulantis plene premitur; pressionem in manometro lege — haec est praecarica pressio accumulantis.
Si praecaricatio recta est, rotare manubrium morsus ad claudendum valvulam gazae accumulatricis, aperire valvulam deaerandi ut pressio ex instrumento caricandi tollatur, solvere alaram morsus, removere instrumentum ab accumulatrice, reponere operculum protectivum valvulae gazae.
Si praecarica nimis alta est, aperi valvulam de aeris expulsione ut excessus pressionis dimittatur. Si praecarica augenda est, primum retrahere manubrium morsus ut valvula gasi accumulantis claudatur, aperire valvulam de aeris expulsione ut apparatus ad caricandum ex pressione liberetur, deinde valvulam de aeris expulsione claudere, apparatus ad caricandum ad cylindrum nitrogenii connectere. Manubrium morsus in rotare ut nucleus valvulae gasi accumulantis plene premitur, valvulam cylindri nitrogenii aperire ut gas lente in accumulatorium ingrediatur. Cum indicatio manometri pressionem desideratam ostendit, valvulam gasi claudere. Cum manometer pressionem praecaricae rectam ostendit, valvulam cylindri nitrogenii claudere, manubrium morsus retrahere ut valvula gasi accumulantis claudatur, valvulam de aeris expulsione aperire, deinde tubum flexibile ad caricandum et apparatus ad caricandum abscindere.
Figura 8-15: Verificatio et reglatio praecaricae accumulantis. (Supra) Signa usus in anulis pistonis causant gradatam praecaricae minutionem. (Infra) Normale apparatus ad nitrogenium addendum — semper uti nitrogenium siccum, numquam aerem compressum.
In typico circuitu hydraulico cum accumulatore, ubi accumulator plene repletus est et nullum systematis pars operatur, fluxus pompae/motoris ad reservoirium exsuscitandus est ad minima pressione possibili. In circuitu ostenso, valvula effusiva ad exsuscitationem utitur. Cum accumulator ad regulam valvulae effusivae repleverit, valvula effusiva aperitur et fluxum pompae ad reservoirium dirigit.
Hoc genus exsuscitationis saepe tantum paucos secundos durare potest, quia semper aliqua percolatio subter valvulam verificatur. Accumulator hanc percolationem compensare debet — pressio paulatim decrescit — valvula effusiva paulatim clauditur, et apertura ad reservoirium minuitur atque minuitur, donec pressio accumulatoris infra pressionem aperitionis valvulae decidat. Dum valvula clauditur, pompa/motor plus virium generare debet, ut accumulator ad regulam valvulae effusivae rursus repleatur.
Ut certum fiat ut machina pneumatica seu motor omnino exoneretur antequam accumulatio repleatur, interruptor pressionis adhiberi potest. In circuitu, interruptor pressionis pressionem accumulantis sentit et signum electricum commutationis ad punctum pressionis constitutum mittit. Signum electricum ad valvulam solenoidealem binariam normaliter clausam it — haec valvula solenoidea valvulam relief operatricem per pilothydram regulare potest ut exoneretur. Cum accumulans ad pressionem interruptoris pressionis repletur, relais signum ad valvulam solenoidealem mittit ut valvula relief exoneretur et fluxus machinae pneumaticae seu motoris ad reservoirium per valvulam relief dirigatur.
Figura 8-16 Circuitus exonerandi accumulantes. (Superior) Simplex valvula effundendi — exonerat ad vasculum cum accumulans ad pressionem constitutam pervenit, sed tendit ad cyclandum. (Inferior) Interruptor pressionis cum valvula relief pilothydra — certam exoneratam plenam et praecisam pressionis intervallum regulat.
Postquam accumulator est repletus, vlvula descaricandi ad differentiam pressionis locum occupare potest interruptoris pressionis et vlvulae solenoideae, ut valvulam depressurans aperiat et pompam/motorem descaricet. Vlvula descaricandi ad differentiam pressionis est vlvula hydraulica quae speciatim ad usus accumulatorum fabricata est. Ut nomen ipsum indicat, haec vlvula differentiam pressionis utitur ad pompam/motorem descaricandam.
Vlvula descaricandi ad differentiam pressionis ex vlvula depressurans pilota, vlvula verificans, et pistone differentiali in uno corpore vlvulae componitur. Corpus vlvulae tres portus habet: portum pressionis, portum reditus, et portum accumulatoris.
Intra valvulam differentialis pressionis ad descarcandum, valvula reductiva et valvula relaxans operata per pilum normaliter operantur. Oleum e pumpa emissum accumulatorem per valvulam reductivam implere potest. Piston differentialis contra spatham valvulae relaxantis pilae positus est et libere in suo foramine moveri potest. Utrumque extremum pistonis aequalibus superficiebus pressionis exponitur. Cum accumulator impleretur, pressio utrinque pistonis fere aequalis est (praetermissa pressionis diminutio per valvulam reductivam), itaque piston non movetur. Cum pressio super spatham valvulae pilae satis magna fuerit, spatha pilae ab eius sede repellitur — ut iam notum est, haec motio pilae pressionem in cavitate principalis valvulae cum melleo restringere potest. Quoniam cavitas principalis valvulae cum melleo et unum extremum pistons differentialis pressione restricta sunt, piston versus spatham valvulae pilae movetur, spatham pilae penitus ab eius sede propellens, efficiens ut pressio regulae in cavitate principalis spathae cum melleo amittatur, valvula relaxans descarcetur, et pumpa/motor descarcetur. Simul valvula reductiva clauditur, ne oleum accumulatoris per valvulam relaxantem effluere possit.
Area pistonicis differentialis, quae pressioni exponitur, est 15 % maior quam area spinae valvulae pilota. Quoniam vis aequalis est pressioni in aream ductae, vis, quae spinae valvulae pilota sedem suam non attingere cogit, est 15 % maior quam vis, quae spinam valvulae pilota elevat. Hoc significat ut molla vim maiorem quam 15 % ex alio loco accipere debeat, ut spinam valvulae pilota ad sedem suam reponat — aut pressio systematis 15 % decrescat antequam spinam valvulae pilota ad sedem suam reponere possit.
Hoc certum facit ut valvula descaricandi ad differentiam pressionis pompam/motorum in statu descaricato post oneratio accumulantis retineat, donec pressio procentualiter fixa decrescat — generaliter circiter 15 % valoris valvulae pilota. Exempli gratia, si valvula pilota ad 1 000 psi (69 bar) sit constituta, descaricatio inter 1 000 psi (69 bar) et 850 psi (59 bar) fit; si valvula pilota ad 2 000 psi (138 bar) sit constituta, intervallo descaricationis est ab 2 000 psi (138 bar) usque ad 1 700 psi (117 bar).
In quavis applicatione, ut energia hydraulica in opere utili adhibeatur, ea in energiam mechanicam convertenda est. Cylindri hydraulici energiam hydraulicam in motum mechanicum linearem convertunt.
Cylindrus hydraulicus constat tubo, pistone mobili cum annulis sigillantibus flexibilibus, quae ad vectem pistonicam connexa sunt, et duobus operculis terminalibus. Opercula terminalia possunt esse filetata, flangata, tracta, aut ad tubum soldata. Cylindri hydraulici industriales saepissime coniunctiones vectis per bullas utuntur. Cum vectis pistonica movetur, hoc vel «kit sigilli vectis pistonicus» vel «anulus directivus separabilis» appellatur, qui vectem pistonicam dirigit et sustinet.
Extremitas cum vecte pistonicis «extremitas vectis» dicitur; altera extremitas sine vecte «extremitas caeca» nominatur. Portus introitus et exitus in operculis extremitatis vectis et extremitatis caecae locantur.
Ad rectum functionem, signa pistonicis et virgae pistonicis in cylindro hydraulicō necessaria sunt signa fida. Signa communiter adhibita in pistonicis cylindrorum hydraulicorum sunt signa labiorum, anuli pistonicī ex ferro ductili, aut unitātēs signōrum unidirectionālium vel bidirectionālium. Materiales signōrum et componentia confirmāre oportet ut cum liquōrē operātōriō et conditiōnibus operātōriīs compatibilia sint.
Signum virgae pistonicī multistratum est efficāx genus signī virgae pistonicī, quod constat ex signō principālī cuius superficiēs interna signī forma labii est, ex tergō quod continuō contactū cum superficiē virgae pistonicī in operatione est et oleum operātōrium ab eādem superficiē tergit, et ex secundārīō signō contra pulverem quod oleum residuum a signō principālī colligit; et in retractione virgae pistonicī, quod quaecumque extrānea adhaerentia ad virgam pistonicī tergit.
Sicut supra descriptum est, oleum in cavitate inter anulum principalem et anulum contra pulverem accumulatum in cursu retractionis ad cylindri lumen redire potest — hoc normale est. Si autem cursus cylindri praesertim longus est (10 pedes / 3,05 m aut longior), oleum in cavitate anulorum accumulatum tantum esse potest ut capacitas anuli in baculo pistonicio excedatur. In hac re et ubi oleum in cavitate anulorum superest, cavitas anuli in baculo pistonicio externam connexionem ad effluvium habere debet.
Figura 8-18: Particularia constructionis cylindri. Tectum extremum baculi continet conformationem anuli in baculo pistonicio. In cylindris longi cursus portus effluvii additur ut oleum anulum opprimere prohibeatur.
Cum energia hydraulica pistinem cylindri ad finem cursus (finem itineris cylindri) impellit, inertia olei in impetum convertitur — qui dicitur «impetus hydraulicus». Si haec energia satis magna est, impetus iste cylindros hydraulicos laedere potest.
Ut cylindri hydraulici a nimio ictu tueantur, dispositiva amortientia institui possunt. Dispositiva amortientia pistorem cylindri ad extremum cursus decelerare possunt. Dispositiva amortientia in utroque extremo cylindri hydraulici aut in uno extremorum institui possunt.
Dispositivum amortiens constat ex valvula aciculari fluxum regente et hastula amortienti, quae in extremitate caeca pistoris collocatur, necnon ex manica amortienti, quae in virga pistoris adfixa est. Haec dispositiva ut obturatora in utroque extremo agunt.
Cum pisto cylindri hydraulici ad finem cursus appropinquat, acus amortissae aut manicum amortissae effluxum olei normalis obstruit. Hoc cogit oleum per valvulam acicularem tantum fluere. Pars olei sub pressione ad valvulam depraehensionis reglatae per valvulam acicularem effugit. Fluxus reliquus per valvulam acicularem decelerationem cylindri determinat. Regulatio valvulae acicularis decelerationem pistonis determinat. In cursu reversionis, fluxus in cylindrum per unam valvulam retractionis (non ostensam) intrat, ut valvula acicularis praetergredatur, ita ut velocitas inversa immutata maneat.
Interdum longitudo cursus cylindri hydraulici ab externo imperio limitanda est. Per installationem vitis obstaculi quae in tubum inseri et extrahi potest, cursus praeregulari potest. Quaelibet species regulantis cursus ad exigentias de vi obstandi, collisione, impulsu et effectibus dimensionibus verificari debet.
Figura 8-19 Amortissae cylindri, regulatores cursus, modi adfixionis et genera onerum. Amortissae cylindrum protegunt ad finem cursus; modus adfixionis determinat, quam bene cylindrus onus suum sustinere possit.
Cylindri hydraulici multos habent modos adfixionis, inter quos: flangiae, trunniones, adfixiones laterales, vectes centralis, anuli duplex adfixionis, vectes connexi, et adfixiones per soldaturam. Adfixiones centralis vel per soldaturam optima sunt designatio, quoniam minimam disalignmentem operationis cylindri producunt.
Cylindri hydraulici energiam hydraulicam in motum rectilineum aut linearem mechanicum convertere possunt. Tamen, propter electionem connexionum mechanicarum, cylindri etiam multa diversa genera motus mechanicorum praebere possunt.
Cylindri hydraulici multa diversa genera onerum in variis applicationibus movere possunt. In genere, onera a baculo pistonicio impulsa ‘oneribus impulsivis’ appellantur; onera a baculo pistonicio tracta ‘oneribus tractivis’ appellantur.
Tubus obstans est solidus manicus metallicus in baculo pistoni adfixus. Cum baculus pistoni cylindri longi cursus plene extenditur, tubus obstans distentiam inter pistontem et manicum directivum constituit. Manicus directivus baculi pistoni est axis qui baculum pistoni in operatione cylindri sustinet. Is ita comparatus est ut onus certum sustinere possit. Manicus directivus baculi pistoni — praeterquam quod est axis — est etiam punctum oneris baculi pistoni. In cylindris longi cursus quae oneribus connexa sunt, baculus pistoni sine manico directivo rigido, cum plene extenditur, tendit ad deorsum curvare, aut flexio in manico directivo accidere potest, quae onus laterale addit quod manicum directivum baculi pistoni laedit.
Functio tubi obstantis est ut distentiam inter pistontem et manicum directivum constituat, cum baculus pistoni plene extenditur, onusque in manico directivo baculi pistoni minuat.
Cylindri hydraulici multa genera habent. Infra quaedam genera cylindrorum communiter usitata recensentur; haec etiam in quibusdam circuitibus applicationis in lectionibus subsequentibus apparebunt.
Figura 8-20 Genera cylindrorum hydraulicorum. Quisque genus ad certam applicationem aptum est: telescopicus pro longo cursu in spatio limitato, tandem pro magna vi in limitata diametro foraminis, duplex-virgatus pro aequa vi/velocitate in utraque directione.
Communissimum genus in hydraulica industriali est cylindrus duplex-agens singulari-virgatus. In hoc genere, praecipua curae sunt gpm et psi permittendi, atque vis mechanica conversa et motus virgae pistonicus.
Area pistonicia et area efficiens pistonicia communiter tractantur pro cylindris duplex-agentibus singulari-virgatis. Magna area pistonicia est integra sectio transversa pistonis quae pressioni exponitur in extremitate caeca cylindri (parte absente virgae). Efficiens parva area (area anularis) est area pistonicia quae pressioni exponitur in parte virgae, quia virga pistonica partem areae pistoniciae occupat. Ideo efficiens parva area generaliter minor est quam magna area.
Velocitas extensionis virgae pistonicae cylindri hydraulici determinatur velocitate qua fluidum impleret extremum caecum cylindri. Velocitas virgae pistonicae vulgo exprimitur in pedibus/minutum vel metris/minutum:
Velocitas virgae (pedes/minutum) = Fluxus (galloni per minutum) × 19,25 / Area pistonicis (in²)
*Velocitas virgae (metra/secundum) = Fluxus (litri per minutum) × 0,167 / Area pistonicis (cm²)
* Si calculatur in metris/secundum et resultatum est minus quam 0,1 m/s, exprimatur resultatum in millimetris/secundum.
Exemplum: cylindrus cuius area pistonicis est 10 in² (64,5 cm²) recipit fluxum 5 gpm (18,95 Lpm). Velocitas virgae = (5 × 19,25) / 10 = 9,63 pedes/minutum (49 mm/s). Cum fluxu duplicato (10 gpm / 37,9 Lpm), velocitas virgae duplicatur ad 19,25 pedes/minutum (97,33 mm/s).
Durante retractione virgae pistonicis, fluxus intrat extremum virgae. Eodem fluxu introducto, velocitas retractionis maior est quam velocitas extensionis — uti oportet minoris (annularis) areae pistonicis in formula.
Exemplum: Fluxus 10 gpm (38 l/min) intrat extremum baculi cylindri cuius magna area est 10 in² (65 cm²) et parva area 8 in² (52 cm²). Velocitas retractionis = (10 × 19,25) / 8 = 24,06 ft/min (0,12 m/s).
Velocitas baculi (ft/min) = Fluxus (gpm) × 19,25 / Parva area (in²)
Velocitas baculi (m/s) = Fluxus (Lpm) × 0,167 / Parva area (cm²)
Eadem input fluxus celeritate, cylindrus duplex agens unius baculi retrahitur celerius quam extenditur.
Durante retractione, fluxus intrat extremum baculi et excedit extremum caecum. Fluxus effluens maior est quam fluxus input — calculatur eadem formula ut gpm (l/min), sed utendo magna area pistonis. Exemplum: 10 gpm intrans extremum baculi ad velocitatem 24,06 ft/min: effluxus = (24,06 × 10) / 19,25 = 12,5 gpm (46 L/min).
Ut in figura apparet, vis a cylindro hydraulico generata functio est pressionis hydraulicae in aream pistonis cylindri agentis. Si certus cylindrus plus quam nunc maximum vim output producere debet, saepe res est pressionem ad gradum proportionalem augendi. In quibusdam casibus, pressio systematis et magnitudo cylindri non permittunt cylindrum maiorem — tandem cylindrus hanc difficultatem solvere potest.
Tandem cylindrus ex duobus aut pluribus cylindris in serie constat. Vires pistoni connexae sunt ut unum commune virum pistonicum formarent. Signa viri pistonicis inter cylindros singulos uterque cylindrum ut double-acting operari permittunt. Cum magnitudo cylindri spatio et magnitudine machinae limitatur, licet pressio a pumpa/motore generata sit relativus parva, eadem vis mechanica output obtineri potest.
Exemplum: maxima machinae installatio permittit aream pistonis 10 pollicum quadratorum (64,5 cm²). Pressio maxima ad superandam resistentiam oneris est tantum 500 psi (34,48 bar). Addita pressione 500 psi (34,48 bar) in parte areae effectivae 8 pollicum quadratorum (51,6 cm²) cum pressione retrograda generat vim 781 psi (53,86 bar). In circuitu tandem cum duobus cylindris, quorum uterque ad 500 psi (34,48 bar) cum area 10 pollicum quadratorum et area effectiva 8 pollicum quadratorum, output combinatus multo maior est.
FORMULAE PRINCIPALES — CAPUT VIII
|
Formula |
Aequatio |
Notae |
|
Velocitas extensionis virgae |
v = Q × 19,25 ∕ A_magna |
Q in gpm, A in in², v in ft∕min |
|
Velocitas retractionis virgae |
v = Q × 19,25 ∕ A_parva |
Utere area annulari (parva) |
|
Velocitas virgae (SI) |
v = Q × 0.167 ÷ A |
Q in Lpm, A in cm², v in m/s |
|
Effusio ceca |
Q_out = v × A_large ÷ 19.25 |
Plus exit quam intrat durante retractione |
|
Vis cylindri |
F = P × A |
F in libris, P in psi, A in in² |
Salve in HOVOO, fabbrica sigilli Sinensis. Productio sigillorum PU, Rubber et PTFE. Sigilla comprehendunt circulum o, sigillum pistilli, sigillum virgae, circulum Gray et sigillum gas.
EN
AR
CS
DA
NL
FI
FR
DE
EL
IT
JA
KO
NO
PL
PT
RO
RU
ES
SV
TL
IW
ID
LV
SR
SK
VI
HU
MT
TH
TR
FA
MS
GA
CY
IS
KA
UR
LA
TA
MY
