Injap kawalan berarah terdiri daripada badan injap dengan laluan dalaman dan bahagian boleh alih yang dipanggil kili. Kili boleh menyambung atau menyekat laluan dalaman. Bagi kebanyakan injap hidraulik perindustrian standard, kili berbentuk silinder — jenis ini dipanggil injap berarah jenis kili, atau sekadar injap kili. Injap kili ialah jenis injap berarah yang paling banyak digunakan dalam hidraulik perindustrian. Bab ini menerangkan jenis, pembinaan, prinsip operasi dan kaedah kawalannya.

Injap Berarah Empat Hala

Jenis injap berarah pertama yang perlu dipertimbangkan ialah injap dengan empat laluan dalaman: laluan tekanan, laluan kembali (tangki) dan dua laluan kerja. Ini ialah injap berarah empat hala — dinamakan sempena empat laluan berbeza dalam badan injapnya. Injap berarah empat hala mengawal silinder hidraulik atau motor hidraulik untuk berundur ke arah yang bertentangan.

Fungsi injap empat hala dalam litar

Semua injap berarah terdiri daripada badan injap dan gelendong bergerak dalaman. Gelendong mempunyai sekurang-kurangnya dua kedudukan — dua kedudukan hujung. Kedua-dua kedudukan ini ditunjukkan dalam simbol grafik injap berarah oleh dua kotak berasingan. Dalam setiap kotak, anak panah digunakan untuk menunjukkan bagaimana laluan dalaman badan injap disambungkan apabila gelendong berada pada kedudukan tersebut. Apabila menunjukkan injap berarah dengan simbol grafik, kedua-dua kotak mesti disambungkan bersama. Apabila meletakkannya dalam litar, tepat satu kotak mesti disambungkan dalam litar. Dengan melakukan ini, apabila penggerak bergerak dalam satu arah, laluan aliran dalaman dalam injap berarah ditunjukkan dengan jelas. Apabila kotak simbol yang lain perlu menunjukkan penggerak bergerak dalam arah yang bertentangan, hanya luncurkan kotak yang lain dengan lancar ke dalam litar.

Injap berarah dengan hanya dua kedudukan gelendong dipanggil injap dua kedudukan.

Rajah 10-1 Injap berarah empat hala. Simbol dua kotak mewakili dua kedudukan kili. Hanya satu kotak yang bersambung ke litar pada satu masa; mengalihkan suis kili ke kotak yang aktif, menterbalikkan silinder.

Fungsi Litar Injap Empat Hala

Apabila kili berada pada satu kedudukan hujung, laluan tekanan bersambung ke laluan kerja A, dan laluan kembali bersambung ke laluan kerja B. Apabila kili bertukar ke kedudukan hujung yang satu lagi, laluan tekanan bersambung ke laluan kerja B, dan laluan kembali bersambung ke laluan kerja A. Menukar kedudukan hujung kili akan menukar arah aliran minyak ke dalam silinder hidraulik, memanjangkan atau menarik balik rod.

Injap Berarah Tiga Hala

Injap berarah tiga hala mempunyai tiga laluan dalaman: laluan tekanan, laluan kembali dan satu laluan kerja. Fungsinya ialah: apabila kili berada pada satu kedudukan hujung, ia memberi tekanan kepada port kerja; apabila pada kedudukan hujung yang lain, ia menurunkan tekanan kepada port kerja. Dalam erti kata lain, injap tiga hala menukar tekanan dan penurunan tekanan pada satu port kerja.

Fungsi litar injap tiga hala

Injap tiga hala boleh mengawal penggerak bertindak tunggal seperti silinder pelocok pemulangan pegas. Dalam aplikasi sedemikian, injap tiga hala dalam satu kedudukan menyalurkan minyak tekanan ke hujung bebas rod silinder; apabila ditukar ke kedudukan yang lain, aliran ke dalam penggerak disekat, dan laluan penggerak bersambung ke laluan pemulangan di dalam badan injap, jadi rod silinder boleh ditarik balik oleh graviti atau daya pegas.

Apabila injap tiga hala berada pada kedudukan yang menghubungkan laluan kerja ke laluan balik, silinder pelocok yang dipasang secara menegak boleh ditarik balik di bawah graviti, manakala rod silinder pulangan pegas ditarik balik di bawah daya pegas.

Dalam aplikasi hidraulik perindustrian, injap tiga hala jarang ditemui. Jika fungsi tiga hala diperlukan, injap empat hala dengan satu port kerja tersumbat biasanya digantikan.

Rajah 10-3 Injap berarah tiga hala mengawal silinder tindakan tunggal (pemulangan pegas). Satu kedudukan memberi tekanan; kedudukan yang satu lagi menyambungkan silinder ke tangki dan membiarkan pegas menarik balik rod.

Injap Berarah Dua Hala

Injap berarah dua hala hanya mempunyai dua laluan — kedua-dua laluan ini boleh disambungkan atau diputuskan sambungannya oleh kili. Apabila kili berada pada satu kedudukan hujung, laluan aliran melalui injap terbuka; apabila pada kedudukan hujung yang satu lagi, laluan ditutup.

Fungsi litar injap dua hala

Injap berarah dua hala bertindak sebagai suis hidup/mati dalam litar. Fungsi ini digunakan dalam banyak sistem sebagai kunci keselamatan, atau untuk mengasingkan dan menyambungkan pelbagai komponen dalam sistem.

Penilaian dan Spesifikasi Injap Berarah

Injap kawalan berarah yang digunakan dalam hidraulik perindustrian terdapat dalam beberapa saiz asas: 1/4", 3/8", 1/2", 3/4", dan 1-1/4" (6.35 mm, 9.5 mm, 12.7 mm, 19.05 mm, dan 31.75 mm). Dalam aplikasi perindustrian, ia biasanya dinilai berdasarkan kapasiti aliran purata dan bukannya saiz port. Contohnya, kapasiti yang dinilai ialah: 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), dan 160 gpm (379 lpm). Pada aliran yang dinilai, penurunan tekanan dari P ke A atau B ke T adalah lebih kurang 40 psi (2.76 bar).

Kili Injap Berarah

Kili injap berarah empat hala yang telah kita lihat ialah aci dengan tiga bahagian silinder berdiameter besar yang dipanggil tanah. Jarak yang sama antara ketiga-tiga tanah tersebut mentakrifkannya sebagai kili tiga tanah. Kebanyakan injap berarah hidraulik perindustrian ialah kili dua tanah atau empat tanah. Injap aliran berkadar rendah biasanya menggunakan kili dua tanah; kili empat tanah lebih biasa digunakan dalam injap berkadar aliran yang lebih besar.

Rajah 10-5 Kili injap berarah. Kili dua-darat adalah perkara biasa dalam injap yang lebih kecil; kili empat-darat dalam injap yang lebih besar. Bilangan dan kedudukan pendaratan menentukan laluan mana yang disambungkan atau disekat dalam setiap kedudukan kili.

Injap Empat Hala yang Dipasang di Subplat

Injap berarah empat hala yang diterangkan di atas mempunyai empat port. Biasanya, port tekanan dan port pulangan berada di satu sisi badan injap, manakala dua port kerja berada di sisi yang bertentangan. Susunan port ini sangat hampir dengan simbol grafik injap berarah. Untuk memudahkan pemasangan, kebanyakan injap berarah hidraulik perindustrian menggunakan reka bentuk yang dipasang pada subplat: badan injap diboltkan pada subplat yang bersambung dengan talian sistem. Port injap yang dipasang pada subplat berada di permukaan bawah badan injap.

Pengendali Injap Berarah

Kita telah melihat bahawa gelendong injap berarah boleh diletakkan pada satu hujung atau hujung yang lain. Menggerakkan gelendong boleh dilakukan melalui cara mekanikal, elektrik, hidraulik, pneumatik atau manual.

Pengendalian manual

Injap berarah yang digerakkan oleh kuasa otot dipanggil injap kendalian tangan. Terdapat banyak jenis peranti pengendalian manual, termasuk tuil, butang tekan dan pedal kaki. Mekanisme pengendalian mekanikal yang paling biasa ialah pin sesondol yang bahagian atasnya dilengkapi dengan penggelek — apabila sesondol pada penggerak bergerak ke bawah dan mengenai penggelek, gelendong beralih ke kedudukan lain. Dengan operasi manual, urutan tindakan dan kawalan injap berarah mesti ditentukan oleh niat pengendali. Jika injap berarah mesti beralih pada kedudukan penggerak tertentu, injap berarah yang dikendalikan secara mekanikal boleh digunakan.

Kawalan pilot

Kili injap berarah juga boleh dialihkan menggunakan tekanan pandu pneumatik atau hidraulik. Bagi kili empat pendaratan, tekanan pandu bertindak pada kili yang mendarat di kedua-dua kedudukan hujung. Bagi kili dua pendaratan, tekanan pandu bertindak pada omboh pandu tunggal.

Kawalan Solenoid (Elektromagnetik)

Cara paling biasa untuk mengawal injap berarah adalah dengan solenoid (elektromagnet). Solenoid ialah peranti elektromekanikal yang menukar tenaga elektrik kepada daya dan gerakan mekanikal linear. Penggerak yang sepadan dalam sistem hidraulik ialah silinder hidraulik.

Solenoid jenis kering

Daripada dua jenis solenoid, jenis kering adalah reka bentuk yang lebih awal. Ia berfungsi berdasarkan prinsip elektromagnet asas dan terdiri daripada teras besi berbentuk "T", gegelung, dan bingkai berbentuk "C". Disebabkan bentuk teras besi dan bingkai yang mengelilingi gegelung, jenis ini kadangkala dipanggil elektromagnet "CT". Besi ialah konduktor magnet yang baik manakala udara mempunyai kekonduksian magnet yang lemah. Prinsip operasi solenoid jenis kering ialah: medan magnet menarik teras besi ke dalam gegelung, mengurangkan rintangan magnet besar yang disebabkan oleh jurang udara di pusat gegelung. Apabila teras besi bergerak masuk, jurang udara secara beransur-ansur berkurangan, daya tolakan elektromagnet meningkat, dan daya elektromagnet apabila teras besi berada di dalam gegelung adalah lebih besar daripada apabila ia berada di luar.

Solenoid jenis basah

Solenoid jenis basah merupakan reka bentuk yang agak baharu dalam bidang hidraulik perindustrian. Berbanding dengan reka bentuk jurang udara, kelebihan solenoid basah ialah pelesapan haba yang lebih baik dan penghapusan pengedap rod tolak yang boleh menyebabkan kebocoran dalam solenoid jenis kering, sekali gus meningkatkan kebolehpercayaan.

Pembinaan solenoid jenis basah

Solenoid jenis basah terdiri daripada gegelung, rangka segi empat tepat, rod tekan, angker (teras besi), dan tiub panduan. Gegelung ini diliputi dalam rangka segi empat tepat; kedua-duanya dimeteraikan bersama dengan plastik. Perhimpunan ini mempunyai lubang tembus yang melalui pusat gegelung dan kedua-dua belah bingkai — lubang ini dipasang di atas tiub panduan. Tiub panduan mengandungi angker. Tiub panduan dipasang dengan tekan pada badan injap berarah; rongga dalaman tiub panduan bersambung dengan laluan kembali injap berarah, jadi angker direndam dalam minyak sistem — inilah sebabnya ia dipanggil "angker basah".

Cara solenoid jenis basah berfungsi

Apabila arus mengalir melalui gegelung, gegelung menghasilkan medan magnet, yang diperkuat oleh laluan magnet besi segi empat tepat di sekeliling gegelung dan angker di pusat gegelung. Apabila arus dikenakan pada gegelung angker basah, angker bergerak sebahagiannya berada di luar gegelung. Medan magnet yang dihasilkan oleh arus menarik angker masuk, mengenai rod tekan yang disambungkan secara mekanikal pada gelendong injap, mengalihkan injap berarah. Apabila gelendong beralih, angker memasuki gegelung sepenuhnya, menumpukan medan magnet gegelung sepenuhnya dalam laluan magnet besi.

Besi merupakan konduktor magnet yang baik, manakala minyak yang mengelilingi angker dan rod tekan mempunyai kekonduksian magnet yang sangat lemah. Prinsip operasi solenoid jenis basah ialah: medan magnet menarik angker ke dalam untuk mengurangkan jurang udara yang besar di pusat gegelung. Apabila angker bergerak ke dalam, jurang secara beransur-ansur berkurangan, daya tolakan elektromagnet meningkat, dan apabila angker berada sepenuhnya di dalam gegelung, daya elektromagnet adalah lebih besar daripada di luar.

Rajah 10-9 Solenoid jenis basah. Angker direndam dalam minyak hidraulik (oleh itu "basah"), menghapuskan pengedap dinamik rod tolak. Pelesapan haba dan kebolehpercayaan yang lebih baik berbanding jenis kering.

Dengungan AC

Di Amerika Syarikat, kuasa kawalan perindustrian biasanya AC. Arus AC AS berkitar dari sifar ke puncak positif, kembali melalui sifar ke puncak negatif, dan kembali ke sifar pada 60 kitaran sesaat (60 Hz). Apabila arus berada pada puncak positif atau negatif, medan magnet dan daya elektromagnet adalah maksimum. Apabila arus berkurangan melalui sifar, medan magnet dan daya juga berkurangan, menyebabkan beban solenoid bias spring (biasanya gelendong injap bias spring) menolak teras besi atau angker keluar. Apabila medan dan daya terkumpul semula, ia menarik teras besi atau angker masuk kembali. Gerakan ini menghasilkan bunyi dengungan, dengungan atau getaran solenoid — dengungan AC.

Cincin litar pintas (gegelung teduhan)

Untuk mengurangkan dengungan AC dan meningkatkan daya tolakan solenoid, gelang litar pintas (gegelung teduhan) digunakan sebagai pampasan. Dalam solenoid jenis kering, gelang litar pintas ialah gelang kuprum yang dilekatkan pada bingkai berbentuk C. Dalam solenoid jenis basah, ia ialah gelang kuprum di hujung rod tolak tiub panduan. Apabila solenoid beroperasi, gelang tersebut mengaruh arus yang ketinggalan di belakang arus kerja yang dikenakan. Dengan cara ini, apabila medan magnet utama gegelung berada pada tahap minimum, medan magnet gelang litar pintas mencukupi untuk memegang teras besi atau angker, sekali gus mengurangkan dengungan AC dengan ketara.

Arus pusar

Medan magnet AC berdenyut boleh menghasilkan arus sesat kecil dalam solenoid — ini adalah arus pusar, yang mengalir dalam litar kecil dalam laluan magnet besi, menggunakan kuasa dan menjana haba, mengurangkan daya tolakan output solenoid. Untuk meminimumkan kesan arus pusar, laminasi logam nipis digunakan untuk membuat rangka-C solenoid jenis kering dan teras besi. Laminasi logam ditebat antara satu sama lain oleh lapisan oksida. Medan magnet mudah melalui laluan magnet biasa laminasi, tetapi disebabkan oleh lapisan penebat, arus pusar tidak dapat mengalir di antara laminasi. Oleh kerana rangka-C dibuat dengan menyusun laminasi bertebat bersama-sama, ia biasanya dipanggil "tindanan rangka-C." Untuk solenoid jenis basah, peminimuman arus pusar menggunakan laminasi besi bertebat untuk bingkai segi empat tepat, tetapi untuk angker ini tidak berkenaan kerana solenoid jenis basah lebih berkuasa daripada jenis kering. Dari sudut ketahanan, membuat angker daripada laminasi tidak boleh dilaksanakan — dalam solenoid jenis basah, angker adalah sekeping pepejal.

Arus masuk solenoid

Elektrik AC dalam gegelung solenoid menghasilkan daya elektromagnet yang mengalihkan gelendong injap berarah, tetapi juga menghasilkan haba, akhirnya membakar gegelung solenoid. Lebih banyak arus yang mengalir melalui gegelung solenoid, lebih besar kecenderungan gegelung solenoid untuk gagal. Jika solenoid tidak bergerak untuk menutup jurang udara, gegelung akan membawa arus yang sangat tinggi, menyebabkan terlalu panas. Tidak seperti sistem hidraulik di mana aliran agak malar, dalam sistem elektrik biasa, arus berkaitan dengan rintangan — rintangan yang lebih tinggi bermakna arus yang lebih rendah, kurang haba. Memandangkan haba menjejaskan hayat perkhidmatan solenoid dengan ketara, matlamatnya adalah untuk menggunakan arus sesedikit mungkin sambil menghasilkan daya anjakan yang mencukupi. Ini dicapai dengan mereka bentuk gegelung dengan impedans AC (rintangan reaktif) yang mencukupi.

Impedans mempunyai dua komponen: rintangan tulen bahan konduktor terhadap aliran elektron — kuprum mempunyai rintangan yang lebih rendah daripada aluminium — dan kesan impedans yang dihasilkan oleh medan elektromagnet di sekitar belitan gegelung. Medan magnet ini menghalang atau mengehadkan arus yang memasuki gegelung. Semakin kuat medan, semakin kurang arus dalam belitan gegelung solenoid.

Apabila solenoid mula-mula diberi tenaga, teras besi atau angker yang boleh bergerak sebahagiannya berada di luar gegelung, mewujudkan jurang udara yang besar di pusat gegelung. Medan magnet tidak begitu kuat pada kedudukan ini; rintangan terhadap arus datang terutamanya daripada rintangan konduktor tulen, menghasilkan arus masuk yang besar dalam belitan gegelung. Apabila teras besi atau angker bergerak masuk, jurang udara secara beransur-ansur tertutup, arus berkurangan. Apabila teras besi atau angker diletakkan sepenuhnya, impedans adalah maksimum dan arus AC adalah minimum.

Arus masuk puncak apabila solenoid mula-mula ditenagakan adalah beberapa kali ganda arus penahan apabila dipasang sepenuhnya. Jika gangguan mekanikal menghalang teras besi atau angker daripada dipasang sepenuhnya, arus yang sangat besar memasuki gegelung — menghasilkan haba yang sangat besar. Bagi solenoid jenis kering yang tidak tertutup, ini akan mencairkan komponen plastik di hujung gegelung; bagi solenoid jenis kering atau jenis basah yang tertutup, ia menyebabkan pengedap plastik menggelembung. Dalam kedua-dua jenis, penebat wayar terbakar serta-merta, dan dalam masa satu atau dua minit, gegelung akan litar pintas — inilah yang berlaku apabila gelendong yang tersekat menghalang pergeseran solenoid.

Rajah 10-10 Arus masuk solenoid AC vs arus penahan. Apabila mula-mula ditenagakan, jurang udara yang besar membenarkan arus masuk yang tinggi (beberapa kali ganda arus penahan). Setelah dipasang sepenuhnya, impedans meningkat dan arus menurun. Kili yang tersekat (jurang tidak pernah tertutup) bermaksud arus masuk yang berterusan — gegelung yang terjamin akan terbakar.

Solenoid yang dinilai secara berterusan

Solenoid berkadar berterusan boleh kekal bertenaga untuk masa yang lama tanpa terlalu panas. Keupayaan pelesapan haba solenoid mencukupi untuk menghilangkan kebanyakan haba yang dihasilkan oleh arus pegangan yang lebih kecil melalui gegelung. Kebanyakan injap berarah hidraulik perindustrian menggunakan solenoid berkadar berterusan.

Had solenoid

Injap berarah terkawal solenoid mempunyai beberapa batasan. Pertama, solenoid konvensional tidak boleh digunakan dalam persekitaran basah atau letupan. Kedua, apabila jangka hayat injap berarah mesti sangat panjang, solenoid terkawal elektrik biasanya juga dielakkan. Mungkin kelemahan terbesar solenoid ialah daya anjakan yang boleh dihasilkannya adalah terhad. Malah, untuk injap berarah yang lebih besar, daya anjakan yang diperlukan agak besar. Untuk injap yang lebih besar (1/4" atau 3/8" / 6.35 mm atau 9.5 mm), injap berarah solenoid biasanya dipasang di atas, dan semasa anjakan, aliran dari injap kecil diperkenalkan ke bahagian yang sepadan pada kili injap besar. Jenis ini dipanggil injap berarah pandu yang dikendalikan oleh solenoid.

Kegagalan solenoid

Haba merupakan punca utama kegagalan solenoid injap berarah bertindak langsung, biasanya disebabkan oleh kesesakan solenoid, suhu ambien yang tinggi atau voltan rendah (daya anjakan yang tidak mencukupi untuk mengunci sepenuhnya teras besi atau angker).

Kesesakan solenoid

Kili yang tersekat menghalang teras besi atau angker daripada duduk sepenuhnya, menyebabkan gegelung solenoid terus menarik arus masuk yang sangat tinggi. Solenoid tidak dapat menghilangkan haba yang sangat besar yang dihasilkan, akhirnya membakar gegelung. Walaupun aliran berlebihan melalui injap boleh menyesakkan solenoid, gangguan mekanikal dengan pergerakan kili adalah punca kesesakan yang lebih biasa. Bahan cemar (seperti enap cemar, kepingan logam, pasir teras dan pita PTFE) boleh menyesakkan kili, atau kili boleh disesakkan oleh gerinda antara kili dan badan injap. Zarah pengoksidaan minyak dan varnis minyak boleh terkumpul pada kili, menjadikan jurang antara kili dan badan injap hilang — pembersihan dengan pelarut boleh menanggalkan varnis minyak. Plat pelekap yang melengkung juga boleh menyebabkan kesesakan solenoid — apabila bolt pelekap diketatkan, badan injap mungkin sedikit bengkok, mengehadkan pergerakan kili dan membakar gegelung. Keperluan kerataan plat pelekap biasanya dalam lingkungan 0.0003–0.0005 inci (0.00762–0.0127 mm).

Bagi solenoid jenis kering, apabila teras besi solenoid ditarik ke dalam gegelung, haus berlaku antara teras besi dan rangka-C. Semasa membuka solenoid jenis ini, disyorkan untuk memasang semula teras besi pada kedudukan asalnya. Jika tidak, bahagian yang haus tidak dapat diselaraskan dengan betul, teras besi tidak dapat dipasang sepenuhnya, solenoid mengeluarkan bunyi dengung — menunjukkan hampir kegagalan.

Kadangkala kedua-dua solenoid dalam injap berarah dwi-solenoid mungkin ditenagakan secara serentak — ini bermakna satu teras besi atau angker terpasang sepenuhnya manakala yang satu lagi tersekat. Hasilnya ialah satu gegelung solenoid terbakar. Pengtenagaan serentak kedua-dua solenoid biasanya disebabkan oleh kegagalan peranti kawalan elektrik atau ralat pendawaian.

Suhu ambien yang tinggi

Apabila arus menarik teras besi solenoid atau angker masuk, haba yang dihasilkan mesti dihamburkan dari gegelung. Jika suhu udara sekeliling terlalu tinggi, pelesapan haba adalah sukar dan gegelung mungkin terbakar. Jika pengudaraan lemah atau peralatan berfungsi berhampiran sumber haba, ini boleh berlaku.

Voltan rendah

Bagi solenoid 110 V, 60 Hz, apabila voltan talian jatuh kepada kira-kira 100 V, daya elektromagnet yang dihasilkan tidak mencukupi untuk meletakkan sepenuhnya teras besi atau angker dalam tempoh masa reka bentuk. Disebabkan oleh masa arus masuk yang berpanjangan, solenoid beroperasi pada suhu yang lebih tinggi, akhirnya menyebabkan kegagalan. Kadangkala tanda awal gegelung terbakar ialah bunyi dengungan atau getaran. Masalah voltan rendah sering berlaku di banyak persekitaran loji pengguna kuasa. Jika voltan rendah disyaki, syarikat kuasa boleh memasang meter rakaman 24 jam untuk memeriksa keadaan sebenar.

Injap Berarah Tiga Kedudukan

Dalam contoh-contoh terdahulu, injap berarah dua kedudukan (dengan dua kedudukan hujung) telah dibincangkan. Dalam sesetengah aplikasi, injap berarah tiga kedudukan digunakan. Kedudukan tengah ketiga ialah kedudukan neutral atau peralihan. Simbol grafik injap berarah tiga kedudukan mempunyai tiga kotak — kotak tengah mewakili kedudukan tengah dan sambungan dalaman apabila kili berada di tengah.

Injap tiga kedudukan berpusatkan spring

Jenis injap berarah tiga kedudukan yang paling biasa ialah jenis berpusatkan spring. Injap ini mempunyai spring pada kedua-dua hujungnya untuk memegang kili pada kedudukan tengah apabila kedua-dua solenoid tidak ditenagakan.

Rajah 10-12 Injap berarah berpusatkan spring tiga kedudukan. Spring memegang kili di tengah apabila kedua-dua solenoid dinyahtenagakan. Kedudukan tengah menentukan apa yang berlaku pada beban silinder apabila mesin dihentikan.

Keadaan pusat

Terdapat empat konfigurasi kedudukan tengah yang sama. Pilihan keadaan tengah menentukan kelakuan litar apabila injap berarah berada di tengah (solenoid tidak ditenagakan):

Rajah 10-13 Empat konfigurasi kedudukan tengah. Pilihan bergantung pada keperluan litar: sama ada silinder harus memegang kedudukan, terapung bebas, atau sama ada pam harus memunggah apabila injap berada di tengah.

Injap berarah berkadar

Injap berarah standard bertukar antara kedudukan diskret (buka/tutup). Injap berarah berkadar membolehkan kili diletakkan di mana-mana sahaja antara terbuka sepenuhnya dan tertutup sepenuhnya, dengan hubungan yang lancar antara isyarat input elektrik dan kedudukan serta aliran kili. Ini membolehkan kawalan arah dan kadar aliran yang berubah-ubah secara berterusan dengan satu injap.

Injap berarah yang dikendalikan oleh juruterbang

Bagi aplikasi aliran besar yang mana daya solenoid tidak mencukupi untuk mengalihkan gelendong utama secara langsung, reka bentuk kendalian pandu digunakan. Injap pandu kendalian solenoid kecil mengarahkan tekanan pandu untuk mengalihkan gelendong utama yang lebih besar. Reka bentuk dua peringkat ini membolehkan solenoid kecil mengawal kadar aliran yang sangat besar — injap pandu melakukan pensuisan dan tekanan pandu melakukan kerja menggerakkan gelendong utama.

Rajah 10-14 Injap berarah kendalian pandu. Injap pandu kendalian solenoid kecil (atas) menghalakan tekanan pandu untuk mengalihkan gelendong utama yang besar (bawah). Reka bentuk ini membolehkan solenoid kecil mengawal injap utama aliran tinggi.

Injap berarah solenoid berkadar

Dalam peranti kawalan, isyarat undur dan isyarat input masuk pada masa yang sama. Isyarat "ralat" yang dihasilkan antara kedua-duanya memacu peranti kawalan untuk memberi tenaga secara berkadaran kepada satu solenoid "A" atau "B." Apabila solenoid ditenagakan, ia menukar isyarat kepada daya. Solenoid berkadaran yang berpusat di badan injap, bersama-sama dengan spring bias injap pandu, menukar tekanan kawalan tersebut kepada kedudukan kili pandu. Sensor kedudukan LVDT bersambung terus ke kili injap utama, fungsinya adalah untuk memberikan maklum balas automatik kepada kili pandu.

Injap arah pembezaan tekanan (kawalan motor tork)

Injap arah pembezaan tekanan adalah jenis tiga peringkat — dengan injap pandu sebagai peringkat pertama, injap utama sebagai peringkat kedua. Injap pandu lebih kompleks, terdiri daripada motor tork, spring, paip jet dan gelendong boleh laras dengan penutup hujung pandu dan LVDT. Peringkat kedua (injap utama) adalah serupa dengan injap arah kendalian pandu yang lain.

Pembinaan injap pandu peringkat pertama

Injap pandu terdiri daripada motor tork, paip jet, kili dengan spring kiri dan kanan, dan komponen yang serupa. Paip jet mengarahkan tekanan kawalan ke kedua-dua hujung kili. Injap pandu adalah serupa dari segi jenis dengan injap berarah berpusatkan spring.

Injap utama peringkat kedua

Peringkat kedua (injap utama) adalah serupa dengan jenis injap berarah berkadar yang lain dan tidak akan diulangi di sini.

Operasi injap pandu

Arus isyarat kawalan elektrik mengalir melalui belitan motor tork antara dua solenoid. Perbandingan dan perbezaan isyarat elektrik menentukan arah medan magnet motor tork. Bergantung pada solenoid yang mempunyai isyarat yang lebih kuat, paip jet diarahkan untuk memberi tekanan pada satu hujung gelendong pandu. Pada masa yang sama, output peranti kawalan meningkatkan aliran ke satu sisi gelendong injap berarah sehingga nilai berkadar, secara beransur-ansur meningkatkan aliran ke sisi tersebut sehingga nilai berkadar dicapai.

Konsep Utama — Bab 10