Ang isang directional control valve ay binubuo ng isang katawan ng balbula na may mga panloob na daanan at isang nagagalaw na bahagi na tinatawag na spool. Maaaring ikonekta o harangan ng spool ang mga panloob na daanan. Para sa karamihan ng mga karaniwang industrial hydraulic valve, ang spool ay cylindrical — ang ganitong uri ay tinatawag na spool-type directional valve, o simpleng spool valve. Ang mga spool valve ang pinakamalawak na ginagamit na uri ng directional valve sa industrial hydraulics. Ipinapaliwanag ng kabanatang ito ang kanilang mga uri, konstruksyon, mga prinsipyo ng pagpapatakbo, at mga pamamaraan ng pagkontrol.

Balbula na may Direksyon na Apat na Daan

Ang unang uri ng directional valve na dapat isaalang-alang ay isa na may apat na panloob na daanan: isang pressure passage, isang return (tangke) passage, at dalawang work passage. Ito ang four-way directional valve — na ipinangalan sa apat na magkakaibang daanan sa katawan ng balbula nito. Kinokontrol ng four-way directional valve ang mga hydraulic cylinder o hydraulic motor upang bumaliktad ang direksyon.

Tungkulin ng balbulang may apat na daan sa isang sirkito

Ang lahat ng directional valve ay binubuo ng isang katawan ng balbula at panloob na gumagalaw na spool. Ang spool ay may hindi bababa sa dalawang posisyon — dalawang posisyon sa dulo. Ang dalawang posisyong ito ay ipinapakita sa isang graphic na simbolo ng directional valve sa pamamagitan ng dalawang magkahiwalay na kahon. Sa bawat kahon, ginagamit ang mga arrow upang ipakita kung paano konektado ang mga panloob na daanan ng katawan ng balbula kapag ang spool ay nasa posisyong iyon. Kapag nagpapakita ng isang directional valve na may graphic na simbolo, dapat na magkakonekta ang parehong kahon. Kapag inilalagay ito sa isang circuit, eksaktong isang kahon ang dapat kumonekta sa circuit. Sa paggawa nito, kapag ang actuator ay gumagalaw sa isang direksyon, ang panloob na landas ng daloy sa directional valve ay malinaw na ipinapakita. Kapag kailangang ipakita ng isa pang kahon ng simbolo ang actuator na gumagalaw sa kabilang direksyon, i-slide lamang ang isa pang kahon nang maayos papasok sa circuit.

Ang isang directional valve na may dalawang posisyon lamang ng spool ay tinatawag na two-position valve.

Pigura 10-1 Balbula na may apat na direksyon. Ang simbolong may dalawang kahon ay kumakatawan sa dalawang posisyon ng spool. Isang kahon lamang ang kumokonekta sa circuit sa bawat pagkakataon; ang paglilipat ng mga spool swap ay siyang nagpapabago sa kung aling kahon ang aktibo, na siyang nagpapabaliktad sa silindro.

Tungkulin ng Sirkito ng Apat na Daan na Balbula

Kapag ang spool ay nasa isang dulong posisyon, ang pressure passage ay kumokonekta sa work passage A, at ang return passage ay kumokonekta sa work passage B. Kapag ang spool ay lumipat sa kabilang dulong posisyon, ang pressure passage ay kumokonekta sa work passage B, at ang return passage ay kumokonekta sa work passage A. Ang pagpapalit ng dulong posisyon ng spool ay nagpapalit ng direksyon ng daloy ng langis papunta sa hydraulic cylinder, na nagpapahaba o nagpapaatras sa rod.

Balbula na may Tatlong-Daan na Direksyon

Ang isang three-way directional valve ay may tatlong panloob na daanan: isang pressure passage, isang return passage, at isang work passage. Ang tungkulin nito ay: kapag ang spool ay nasa isang dulong posisyon, binibigyan nito ng presyon ang work port; kapag nasa kabilang dulong posisyon, binababa nito ang presyon sa work port. Sa madaling salita, pinapalitan ng three-way valve ang pressurizing at depressurizing ng isang work port.

Tungkulin ng three-way valve circuit

Kayang kontrolin ng isang three-way valve ang mga single-acting actuator tulad ng mga spring-return plunger cylinder. Sa ganitong mga aplikasyon, ang three-way valve sa isang posisyon ay nagpapakain ng pressure oil sa dulong walang baras ng silindro; kapag inilipat sa kabilang posisyon, ang daloy papunta sa actuator ay naharangan, at ang daanan ng actuator ay kumokonekta sa daanan ng pagbalik sa loob ng katawan ng balbula, kaya ang baras ng silindro ay maaaring umatras sa pamamagitan ng grabidad o puwersa ng spring.

Kapag ang three-way valve ay nasa posisyon na nagkokonekta sa work passage sa return passage, ang isang patayong nakakabit na plunger cylinder ay maaaring umatras dahil sa grabidad, habang ang spring-return cylinder rod ay umatras dahil sa puwersa ng spring.

Sa mga industriyal na aplikasyon ng haydroliko, bihirang matagpuan ang mga three-way valve. Kung kinakailangan ang isang three-way function, karaniwang pinapalitan ang isang four-way valve na may isang work port na nakabara.

Pigura 10-3 Kinokontrol ng three-way directional valve ang mga single-acting (spring-return) na silindro. Ang isang posisyon ay naglalagay ng presyon; ang isa naman ay nagkokonekta sa silindro sa tangke at hinahayaan ang spring na iurong ang baras.

Balbula na may Dalawang-Daan na Direksyon

Ang isang two-way directional valve ay mayroon lamang dalawang daanan — ang dalawang daanang ito ay maaaring ikonekta o idiskonekta ng spool. Kapag ang spool ay nasa isang dulong posisyon, ang daanan ng daloy sa balbula ay bukas; kapag nasa kabilang dulong posisyon, ang daanan ay sarado.

Tungkulin ng two-way valve circuit

Ang two-way directional valve ay gumaganap bilang on/off switch sa isang circuit. Ang tungkuling ito ay ginagamit sa maraming sistema bilang safety interlock, o upang ihiwalay at ikonekta ang iba't ibang bahagi sa loob ng sistema.

Mga Rating at Espesipikasyon ng Direksyonal na Balbula

Ang mga directional control valve na ginagamit sa industrial hydraulics ay may iba't ibang pangunahing sukat: 1/4", 3/8", 1/2", 3/4", at 1-1/4" (6.35 mm, 9.5 mm, 12.7 mm, 19.05 mm, at 31.75 mm). Sa mga industriyal na aplikasyon, karaniwang nire-rate ang mga ito ayon sa kanilang average na kapasidad ng daloy sa halip na sa laki ng port. Halimbawa, ang mga rated na kapasidad ay: 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), at 160 gpm (379 lpm). Sa rated na daloy, ang pressure drop mula P patungong A o B patungong T ay humigit-kumulang 40 psi (2.76 bar).

Ikot ng Balbula na Direksyon

Ang four-way directional valve spool na nakita natin ay isang shaft na may tatlong malalaking cylindrical sections na tinatawag na lands. Ang pantay na pagitan sa pagitan ng tatlong lands ay tumutukoy dito bilang isang three-land spool. Karamihan sa mga industrial hydraulic directional valve ay two-land o four-land spool. Ang mga low-rated flow valve ay karaniwang gumagamit ng two-land spools; ang four-land spools ay mas karaniwan sa mas malalaking flow-rated valves.

Pigura 10-5 Mga spool ng directional valve. Karaniwan ang mga two-land spool sa mas maliliit na balbula; four-land spool sa mas malalaki. Ang bilang at posisyon ng mga land ang nagtatakda kung aling mga daanan ang konektado o naharang sa bawat posisyon ng spool.

Balbula na Apat na Daan na Naka-mount sa Subplate

Ang four-way directional valve na inilarawan sa itaas ay may apat na port. Karaniwan, ang mga pressure at return port ay nasa isang gilid ng katawan ng balbula, habang ang dalawang work port ay nasa kabilang gilid. Ang pagkakaayos ng port na ito ay halos kapareho ng graphic symbol ng directional valve. Para sa kadalian ng pag-install, karamihan sa mga industrial hydraulic directional valve ay gumagamit ng subplate-mounted na disenyo: ang katawan ng balbula ay nakakabit sa isang subplate na kumokonekta sa mga linya ng sistema. Ang mga subplate-mounted na valve port ay nasa ibabang bahagi ng katawan ng balbula.

Mga Operator ng Direksyonal na Balbula

Nakita natin na ang directional valve spool ay maaaring ilagay sa isang dulo o sa kabila. Ang paggalaw ng spool ay maaaring gawin sa pamamagitan ng mekanikal, elektrikal, haydroliko, niyumatik, o manuwal na paraan.

Manuwal na operasyon

Ang isang directional valve na pinapagalaw ng lakas ng kalamnan ay tinatawag na hand-operated valve. Maraming uri ng manu-manong operating device, kabilang ang mga lever, push-button, at foot pedal. Ang pinakakaraniwang mekanikal na mekanismo ng pagpapatakbo ay isang cam pin na ang tuktok ay nilagyan ng roller — kapag ang cam sa actuator ay gumalaw pababa at tumama sa roller, ang spool ay lumilipat sa ibang posisyon. Sa manu-manong operasyon, ang pagkakasunod-sunod ng aksyon at kontrol ng directional valve ay dapat matukoy ng intensyon ng operator. Kung ang directional valve ay dapat lumipat sa isang partikular na posisyon ng actuator, maaaring gamitin ang isang mekanikal na pinapatakbo na directional valve.

Pilot Control

Maaari ring ilipat ang mga directional valve spool gamit ang pneumatic o hydraulic pilot pressure. Para sa mga four-land spool, ang pilot pressure ay kumikilos sa spool land sa magkabilang dulong posisyon. Para sa mga two-land spool, ang pilot pressure ay kumikilos sa isang pilot piston.

Kontrol ng Solenoid (Elektromagnetiko)

Ang pinakakaraniwang paraan upang kontrolin ang isang directional valve ay ang paggamit ng solenoid (electromagnet). Ang solenoid ay isang electromechanical device na nag-convert ng electrical energy sa linear mechanical force at motion. Ang katumbas na actuator sa isang hydraulic system ay ang hydraulic cylinder.

Solenoid na uri ng tuyong

Sa dalawang uri ng solenoid, ang dry-type ang naunang disenyo. Gumagana ito batay sa mga pangunahing prinsipyo ng electromagnetic at binubuo ng hugis-T na bakal na core, isang coil, at hugis-C na frame. Dahil sa hugis ng bakal na core at ng frame na nakapalibot sa coil, ang uring ito ay minsang tinatawag na "CT" electromagnet. Ang bakal ay isang mahusay na magnetic conductor habang ang hangin ay may mahinang magnetic conductivity. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng dry-type solenoid ay: hinihila ng magnetic field ang bakal na core papasok sa coil, na binabawasan ang malaking magnetic resistance na dulot ng air gap sa gitna ng coil. Habang pumapasok ang bakal na core, unti-unting bumababa ang air gap, tumataas ang electromagnetic push force, at ang electromagnetic force kapag ang bakal na core ay nasa loob ng coil ay mas malaki kaysa kapag nasa labas ito.

Solenoid na uri ng basa

Ang wet-type solenoid ay isang medyo mas bagong disenyo sa larangan ng industriyal na haydrolika. Kung ikukumpara sa mga disenyo ng air-gap, ang bentahe ng wet solenoid ay mas mahusay na pagpapakalat ng init at ang pag-aalis ng mga push-rod seal na maaaring magdulot ng tagas sa mga dry-type solenoid, na nagpapabuti sa pagiging maaasahan.

Konstruksyon ng solenoid na uri ng basa

Ang isang wet-type solenoid ay binubuo ng isang coil, rectangular frame, push rod, armature (iron core), at isang guide tube. Ang coil ay nakapaloob sa rectangular frame; parehong selyado ng plastik. Ang assembly na ito ay may through-hole na tumatakbo sa gitna ng coil at magkabilang gilid ng frame — ang butas na ito ay kasya sa ibabaw ng guide tube. Ang guide tube ay naglalaman ng armature. Ang guide tube ay press-fitted sa directional valve body; ang internal cavity ng guide tube ay kumokonekta sa directional valve return passage, kaya ang armature ay nakalubog sa system oil — kaya naman ito tinatawag na "wet armature."

Paano gumagana ang wet-type solenoid

Kapag dumadaloy ang kuryente sa coil, ang coil ay lumilikha ng magnetic field, na pinapalakas ng parihabang iron magnetic path sa paligid ng coil at ng armature sa gitna ng coil. Kapag ang kuryente ay inilapat sa wet armature coil, ang movable armature ay bahagyang nasa labas ng coil. Ang magnetic field na nalilikha ng kuryente ay humihila sa armature papasok, tumatama sa push rod na mekanikal na nakakonekta sa valve spool, na naglilipat sa directional valve. Habang lumilipat ang spool, ang armature ay ganap na pumapasok sa coil, na lubos na nagko-concentrate ng coil magnetic field sa iron magnetic path.

Ang bakal ay isang mahusay na magnetic conductor, habang ang langis na nakapalibot sa armature at push rod ay may napakahinang magnetic conductivity. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng wet-type solenoid ay: hinihila ng magnetic field ang armature papasok upang mabawasan ang malaking air gap sa gitna ng coil. Habang pumapasok ang armature, unti-unting lumiliit ang gap, tumataas ang electromagnetic push force, at kapag ang armature ay ganap na nasa loob ng coil, ang electromagnetic force ay mas malaki kaysa sa labas.

Pigura 10-9 Solenoid na uri-basa. Ang armature ay nakalubog sa hydraulic oil (kaya "basa"), na nag-aalis ng push-rod dynamic seal. Mas mahusay na pagwawaldas ng init at pagiging maaasahan kumpara sa dry-type.

Ugong ng AC

Sa Estados Unidos, ang lakas ng kontrol sa industriya ay karaniwang AC. Ang kasalukuyang AC ng US ay umiikot mula zero hanggang positibong peak, pabalik sa zero hanggang negatibong peak, at pabalik sa zero sa 60 cycle bawat segundo (60 Hz). Kapag ang kuryente ay nasa positibo o negatibong peak, ang magnetic field at electromagnetic force ay nasa pinakamataas. Habang bumababa ang kuryente hanggang zero, ang magnetic field at puwersa ay bumababa rin, na nagiging sanhi ng spring-biased solenoid load (karaniwan ay ang spring-biased valve spool) na itulak palabas ang iron core o armature. Kapag muling naipon ang field at puwersa, hinihila nila pabalik ang iron core o armature. Ang paggalaw na ito ay lumilikha ng tunog ng pag-ugong, pag-ungol, o pag-vibrate ng solenoid — AC hum.

Singsing na short-circuit (shading coil)

Upang mabawasan ang AC hum at mapataas ang puwersa ng pagtulak ng solenoid, isang short-circuit ring (shading coil) ang ginagamit bilang kompensasyon. Sa mga dry-type solenoid, ang short-circuit ring ay isang tansong singsing na nakakabit sa hugis-C na frame. Sa mga wet-type solenoid, ito ay isang tansong singsing sa dulo ng push-rod ng guide tube. Kapag gumagana ang solenoid, ang singsing ay nag-induce ng kuryenteng nahuhuli sa inilapat na kuryenteng gumagana. Sa ganitong paraan, kapag ang pangunahing magnetic field ng coil ay nasa pinakamababa, ang short-circuit ring magnetic field ay sapat na upang hawakan ang iron core o armature, na lubos na nakakabawas sa AC hum.

Eddy currents

Ang pulsating AC magnetic field ay maaaring lumikha ng maliliit na stray currents sa solenoid — ito ay mga eddy currents, na dumadaloy sa maliliit na circuit sa iron magnetic path, kumukunsumo ng kuryente at bumubuo ng init, na binabawasan ang push force ng output ng solenoid. Upang mabawasan ang mga epekto ng eddy current, ginagamit ang manipis na metal laminations upang gawin ang dry-type solenoid C-frame at iron core. Ang mga metal laminations ay iniinsulate mula sa isa't isa sa pamamagitan ng mga oxide layer. Ang magnetic field ay madaling dumaan sa normal na magnetic path ng mga lamination, ngunit dahil sa mga insulating layer, ang mga eddy currents ay hindi maaaring dumaloy sa pagitan ng mga lamination. Dahil ang C-frame ay ginagawa sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng mga insulated laminations, karaniwang tinatawag itong "C-frame stack." Para sa mga wet-type solenoids, ang eddy current minimization ay gumagamit ng insulated iron laminations para sa rectangular frame, ngunit para sa armature, hindi ito naaangkop dahil ang mga wet-type solenoids ay mas malakas kaysa sa dry-type. Mula sa pananaw ng tibay, ang paggawa ng armature mula sa mga laminations ay hindi magagawa — sa mga wet-type solenoids, ang armature ay isang solidong piraso.

Agos ng solenoid

Ang kuryenteng AC sa mga solenoid coil ay lumilikha ng puwersang electromagnetic na nagbabago sa directional valve spool, ngunit bumubuo rin ng init, na kalaunan ay nasusunog ang solenoid coil. Kung mas maraming kuryente ang dumadaloy sa solenoid coil, mas malaki ang posibilidad na masira ang solenoid coil. Kung ang solenoid ay hindi gumagalaw upang isara ang air gap, ang coil ay magdadala ng napakataas na kuryente, na magdudulot ng sobrang pag-init. Hindi tulad ng mga hydraulic system kung saan ang daloy ay medyo pare-pareho, sa mga normal na electrical system, ang kuryente ay may kaugnayan sa resistensya — ang mas mataas na resistensya ay nangangahulugan ng mas mababang kuryente, mas kaunting init. Dahil ang init ay may malaking epekto sa buhay ng serbisyo ng solenoid, ang layunin ay gumamit ng kaunting kuryente hangga't maaari habang gumagawa ng sapat na puwersa sa paglipat. Nakakamit ito sa pamamagitan ng pagdidisenyo ng mga coil na may sapat na AC impedance (reactive resistance).

Ang impedance ay may dalawang bahagi: ang purong resistensya ng materyal ng konduktor sa daloy ng elektron — ang tanso ay may mas kaunting resistensya kaysa sa aluminyo — at ang epekto ng impedance na nalilikha ng electromagnetic field sa paligid ng mga winding ng coil. Ang magnetic field na ito ay humahadlang o naglilimita sa kuryenteng pumapasok sa coil. Kung mas malakas ang field, mas kaunti ang kuryente sa mga winding ng solenoid coil.

Kapag ang solenoid ay unang binigyan ng enerhiya, ang nagagalaw na iron core o armature ay bahagyang nasa labas ng coil, na lumilikha ng malaking air gap sa gitna ng coil. Ang magnetic field ay hindi gaanong malakas sa posisyong ito; ang resistensya sa kuryente ay pangunahing nagmumula sa purong resistensya ng konduktor, na lumilikha ng malaking inrush current sa mga winding ng coil. Habang pumapasok ang iron core o armature, unti-unting nagsasara ang air gap, at bumababa ang kuryente. Kapag ang iron core o armature ay ganap na nakalagay, ang impedance ay pinakamataas at ang AC current ay pinakamababa.

Ang pinakamataas na inrush current kapag ang solenoid ay unang binigyan ng enerhiya ay ilang beses kaysa sa holding current kapag ganap na nakalagay. Kung ang isang mekanikal na interference ay pumipigil sa iron core o armature na ganap na makalagay, isang napakalaking current ang pumapasok sa coil — na lumilikha ng napakalaking init. Para sa mga non-enclosed dry-type solenoids, tinutunaw nito ang mga plastik na bahagi sa dulo ng coil; para sa mga enclosed dry-type o wet-type solenoids, nagiging sanhi ito ng pagbulwak ng plastic seal. Sa parehong uri, ang wire insulation ay agad na nasusunog, at sa loob ng isa o dalawang minuto ay nagkakaroon ng short circuit ang coil — ito ang nangyayari kapag ang isang naka-jam na spool ay pumipigil sa paggalaw ng solenoid.

Pigura 10-10 AC solenoid inrush vs holding current. Kapag unang binigyan ng kuryente, ang malaking air gap ay nagbibigay-daan sa mataas na inrush current (ilang beses na holding current). Kapag ganap nang nakalagay, tumataas ang impedance at bumababa ang current. Ang isang jammed spool (hindi kailanman nagsasara ang gap) ay nangangahulugan ng patuloy na inrush current — garantisadong coil burnout.

Mga solenoid na patuloy na na-rate

Ang isang continuous-rated solenoid ay maaaring manatiling may enerhiya sa loob ng mahabang panahon nang hindi nag-iinit nang sobra. Ang kakayahan ng solenoid na maglabas ng init ay sapat na upang mailabas ang karamihan sa init na nalilikha ng mas maliit na holding current sa pamamagitan ng coil. Karamihan sa mga industrial hydraulic directional valve ay gumagamit ng continuous-rated solenoids.

Mga limitasyon ng solenoid

Ang mga solenoid-controlled directional valve ay may ilang limitasyon. Una, ang mga conventional solenoid ay hindi maaaring gamitin sa basa o sumasabog na kapaligiran. Pangalawa, kapag ang buhay ng serbisyo ng directional valve ay dapat na napakahaba, ang mga electrically-controlled solenoid ay karaniwang iniiwasan din. Marahil ang pinakamalaking disbentaha ng mga solenoid ay limitado ang puwersa ng paglipat na maaari nilang gawin. Sa katunayan, para sa mas malalaking directional valve, ang puwersa ng paglipat na kinakailangan ay medyo malaki. Para sa mas malalaking balbula (1/4" o 3/8" / 6.35 mm o 9.5 mm), isang solenoid directional valve ang karaniwang nakakabit sa itaas, at habang naglilipat, ang daloy mula sa maliit na balbula ay ipinapasok sa katumbas na bahagi ng malaking spool ng balbula. Ang ganitong uri ay tinatawag na solenoid-operated pilot directional valve.

Pagkabigo ng solenoid

Ang init ang pangunahing sanhi ng pagpalya ng solenoid ng direktang gumaganang directional valve, kadalasang sanhi ng pagbara ng solenoid, mataas na temperatura ng paligid, o mababang boltahe (hindi sapat na puwersa ng paglipat upang lubos na mapakabit ang iron core o armature).

Pagbara ng solenoid

Ang isang baradong spool ay pumipigil sa iron core o armature na tuluyang maupo, na nagiging sanhi ng patuloy na paghila ng solenoid coil ng napakataas na inrush current. Hindi kayang ilabas ng solenoid ang napakalaking init na nalilikha, na kalaunan ay nasusunog ang coil. Bagama't ang labis na daloy sa balbula ay maaaring magbara sa solenoid, ang mekanikal na panghihimasok sa paggalaw ng spool ang mas karaniwang sanhi ng bara. Ang mga kontaminante (tulad ng putik, mga tipak ng metal, buhangin sa core, at PTFE tape) ay maaaring magbara sa spool, o ang spool ay maaaring maipit ng mga burr sa pagitan ng spool at katawan ng balbula. Ang mga particle ng oksihenasyon ng langis at oil varnish ay maaaring maipon sa spool, na nagiging sanhi ng pagkawala ng puwang sa pagitan ng spool at katawan ng balbula — ang paglilinis gamit ang solvent ay maaaring mag-alis ng oil varnish. Ang isang warped mounting plate ay maaari ring magdulot ng bara sa solenoid — kapag ang mga mounting bolt ay hinigpitan, ang katawan ng balbula ay maaaring bahagyang yumuko, na naglilimita sa paggalaw ng spool at nasusunog ang coil. Ang mga kinakailangan sa flatness ng mounting plate ay karaniwang nasa loob ng 0.0003–0.0005 in (0.00762–0.0127 mm).

Para sa mga dry-type solenoid, habang ang iron core ng solenoid ay hinihila papasok sa coil, nagkakaroon ng pagkasira sa pagitan ng iron core at C-frame. Kapag binabaklas ang ganitong uri ng solenoid, inirerekomendang ibalik muli ang iron core sa orihinal nitong posisyon. Kung hindi, ang bahaging nasira ay hindi maaaring maayos na maihanay, ang iron core ay hindi maaaring ganap na makaupo, ang solenoid ay lilikha ng ingay na parang bumubulong — na nagpapahiwatig ng malapit nang masira.

Minsan, ang parehong solenoid sa isang dual-solenoid directional valve ay maaaring sabay na pinapagana — nangangahulugan ito na ang isang iron core o armature ay ganap na nakasara habang ang isa naman ay naka-jam. Ang resulta ay nasusunog ang isang solenoid coil. Ang sabay-sabay na pagpapagana ng parehong solenoid ay karaniwang sanhi ng pagkabigo ng electrical control device o error sa mga kable.

Mataas na temperatura ng paligid

Kapag hinihila papasok ng kuryente ang solenoid iron core o armature, ang init na nalilikha ay kailangang mawala mula sa coil. Kung masyadong mataas ang temperatura ng hangin sa paligid, mahirap mawala ang init at maaaring masunog ang coil. Kung mahina ang bentilasyon o gumagana ang kagamitan malapit sa mga pinagmumulan ng init, maaari itong mangyari.

Low voltage

Para sa isang 110 V, 60 Hz solenoid, kapag ang boltahe ng linya ay bumaba sa humigit-kumulang 100 V, ang puwersang electromagnetic na nalilikha ay hindi sapat upang ganap na mailagay ang iron core o armature sa loob ng panahon ng disenyo. Dahil sa matagal na oras ng inrush current, ang solenoid ay gumagana sa mas mataas na temperatura, na kalaunan ay nagiging sanhi ng pagkasira. Minsan ang mga unang senyales ng coil burnout ay ang pag-ugong o pag-vibrate ng ingay. Ang mga problema sa mababang boltahe ay kadalasang nangyayari sa maraming kapaligiran ng planta ng gumagamit ng kuryente. Kung pinaghihinalaan ang mababang boltahe, maaaring mag-install ang kompanya ng kuryente ng 24-oras na recording meter upang suriin ang mga aktwal na kondisyon.

Balbula na may Direksyon na may Tatlong Posisyon

Sa mga nakaraang halimbawa, natalakay na ang isang two-position directional valve (na may dalawang posisyon sa dulo). Sa ilang aplikasyon, ginagamit ang three-position directional valve. Ang ikatlong posisyon sa gitna ay isang neutral o transition position. Ang isang three-position directional valve graphic symbol ay may tatlong kahon — ang center box ay kumakatawan sa posisyon sa gitna at sa mga panloob na koneksyon kapag ang spool ay nasa gitna.

Balbula na may tatlong posisyon na nakasentro sa spring

Ang pinakakaraniwang uri ng three-position directional valve ay ang spring-centered type. Ang balbulang ito ay may mga spring sa magkabilang dulo upang hawakan ang spool sa gitnang posisyon kapag walang solenoid na pinapagana.

Pigura 10-12 Three-position spring-centered directional valve. Hinahawakan ng mga spring ang spool sa gitna kapag ang parehong solenoid ay nawalan ng enerhiya. Ang posisyon sa gitna ang nagtatakda kung ano ang mangyayari sa karga ng silindro kapag ang makina ay huminto.

Mga kondisyon sa sentro

Apat na karaniwang konpigurasyon ng posisyon sa gitna ang umiiral. Ang pagpili ng kondisyon sa gitna ang tumutukoy sa kilos ng circuit kapag ang directional valve ay nasa gitna (wala sa solenoid ang may enerhiya):

Pigura 10-13 Apat na konpigurasyon ng posisyon sa gitna. Ang pagpili ay depende sa mga kinakailangan ng circuit: kung ang silindro ay dapat manatili sa posisyon, malayang lumutang, o kung ang bomba ay dapat mag-unload kapag ang balbula ay nakasentro.

Mga proporsyonal na balbulang direksyonal

Ang mga karaniwang directional valve ay nagpapalit sa pagitan ng magkakahiwalay na posisyon (bukas/sarado). Ang mga proportional directional valve ay nagbibigay-daan sa spool na maiposisyon kahit saan sa pagitan ng ganap na bukas at ganap na sarado, na may maayos na ugnayan sa pagitan ng electrical input signal at ng posisyon at daloy ng spool. Nagbibigay-daan ito sa patuloy na pabagu-bagong kontrol ng parehong direksyon at rate ng daloy gamit ang isang balbula.

Mga balbulang pangdireksyon na pinapatakbo ng piloto

Para sa mga aplikasyon na may malaking daloy kung saan ang puwersa ng solenoid ay hindi sapat upang direktang ilipat ang pangunahing spool, ginagamit ang isang disenyo na pinapatakbo ng piloto. Isang maliit na pilot valve na pinapatakbo ng solenoid ang nagdidirekta sa presyon ng piloto upang ilipat ang mas malaking pangunahing spool. Ang disenyong may dalawang yugto na ito ay nagbibigay-daan sa maliliit na solenoid na kontrolin ang napakalaking bilis ng daloy — ang pilot valve ang gumagawa ng pagpapalit, at ang pilot pressure ang gumagawa ng gawain ng paggalaw sa pangunahing spool.

Pigura 10-14 Balbula na pinapagana ng piloto. Ang maliit na balbulang pinapagana ng solenoid (itaas) ay nagdadaan sa presyon ng piloto upang ilipat ang malaking pangunahing ispool (ibaba). Ang disenyong ito ay nagbibigay-daan sa maliliit na solenoid na kontrolin ang mga pangunahing balbula na may mataas na daloy.

Mga proporsyonal na balbulang direksyonal ng solenoid

Sa control device, sabay na pumapasok ang reversing signal at input signal. Ang "error" signal na nalilikha sa pagitan ng dalawa ang nagtutulak sa control device na proporsyonal na magbigay ng enerhiya sa isang solenoid na "A" o "B." Habang pinapagana ang solenoid, kino-convert nito ang signal sa isang puwersa. Ang proporsyonal na solenoid na nakasentro sa katawan ng balbula, kasama ang bias spring ng pilot valve, ay kino-convert ang control pressure na iyon sa posisyon ng pilot spool. Ang position sensor na LVDT ay direktang kumokonekta sa main valve spool, at ang tungkulin nito ay magbigay ng awtomatikong feedback sa pilot spool.

Balbula na direksyon ng pressure-differential (kontrol ng metalikang kuwintas)

Ang pressure-differential directional valve ay isang uri na may tatlong yugto — kung saan ang pilot valve ang unang yugto, ang pangunahing balbula ang pangalawang yugto. Ang pilot valve ay mas kumplikado, na binubuo ng isang torque motor, mga spring, mga jet pipe, at isang adjustable spool na may mga pilot end cap at isang LVDT. Ang pangalawang yugto (pangunahing balbula) ay katulad ng iba pang mga pilot-operated directional valve.

Konstruksyon ng pilot valve sa unang yugto

Ang pilot valve ay binubuo ng isang torque motor, jet pipe, spool na may kaliwa at kanang spring, at mga katulad na bahagi. Ang jet pipe ay nagdidirekta ng control pressure sa magkabilang dulo ng spool. Ang pilot valve ay katulad ng uri ng spring-centered directional valve.

Pangalawang yugto ng pangunahing balbula

Ang ikalawang yugto (pangunahing balbula) ay katulad ng iba pang mga uri ng proporsyonal na direksiyonal na balbula at hindi na mauulit dito.

Operasyon ng balbula ng piloto

Ang kuryenteng signal control ay dumadaloy sa mga winding ng torque motor sa pagitan ng dalawang solenoid. Ang paghahambing at pagkakaiba ng mga electrical signal ang tumutukoy sa direksyon ng magnetic field ng torque motor. Depende sa kung aling solenoid ang may mas malakas na signal, ang jet pipe ay itinuturo upang i-pressurize ang isang dulo ng pilot spool. Kasabay nito, ang output ng control device ay nagpapataas ng daloy sa isang gilid ng directional valve spool hanggang sa proportional value, unti-unting pinapataas ang daloy sa gilid na iyon hanggang sa maabot ang proportional value.

Mga Pangunahing Konsepto — Kabanata 10