Kapag isinasaad ang enerhiya sa pamamagitan ng likido, kailangang tukuyin ang direksyon nito, at dapat panatilihin ang tuloy-tuloy na buong kontrol. Kung walang ganap na kontrol, ang enerhiya ay walang kabuluhan o, mas malala pa, maaaring masira ang makina. Isa sa mga pangunahing pakinabang ng hidraulikong teknolohiya ay ang kakayahan nitong gamitin ang mga hidraulikong control valve upang kontrolin nang medyo madali ang enerhiya.

Hidraulikong kontrol na buwis

Ang hidraulikong control valve ay isang mekanikal na bahagi na gawa sa katawan ng valve na may mga panloob na daanan na maaaring i-connect o harangan ang daloy ng likido, kasama ang mga panloob na gumagalaw na bahagi. Ginagamit ang mga daanan sa katawan upang dalhin ang langis. Ang pagkilos ng mga panloob na gumagalaw na bahagi ang nagsisikontrol sa maximum na presyon, direksyon ng daloy, at bilis ng daloy ng sistema.

Control ng Presyon ng Sistema

Ang hydraulic na enerhiya ay maaaring ilapat sa isang hydraulic na silindro. Kapag ang resulta ay matagumpay na gawa, kapag ang silindro ay ganap nang na-extend, natapos na ang gawa. Ang positive-displacement pump ay magpapatuloy na sumipsip ng higit pang enerhiya mula sa kanyang prime mover. Ito ay lumilikha ng mas mataas na presyon sa langis. (Tandaan: ang pinakamababang resistensya sa sistema ang nagtatakda ng hydraulic na presyon na nilalapat.) Habang lalong na-eextend ang silindro, ang pisikal na lakas ng sistema ang naging pinakamababang resistensya.

Ang pump ay magdaragdag ng higit na presyon upang labanan ang resistensyang ito. Ginagamit ng mga tao ang pressure control valves upang panatilihin ang presyon ng sistema sa loob ng isang ligtas na saklaw.

Presyon Control Valve

Ang panloob na gumagalaw na bahagi ng isang pressure control valve ay gumagana batay sa presyon. Kapag ang presyon ng sistema ay umabot sa isang tiyak na itinakdang halaga, ang panloob na gumagalaw na bahagi ay nagkakonekta o nagbablock sa isa sa mga pasukan sa katawan ng valve, kaya't pumapasok ang langis sa pasukan na iyon o hinaharangan ang pagpasok ng langis dito.

Konstruksyon ng pressure control valve

Ang isang pressure control valve ay binubuo ng isang valve body na may primary at secondary passages at mga panloob na gumagalaw na bahagi (ang spool). Ang mga panlabas na koneksyon sa mga passage ay tinatawag na primary port at secondary port.

Kung paano gumagana ang isang pressure control valve

Ang panloob na gumagalaw na bahagi ng isang pressure control valve ay karaniwang isang spool-type device. Kapag ang spool ay nasa isa sa mga dulo nitong posisyon, ang panloob na passage ay konektado, at ang daloy ay maaaring dumaloy. Kapag nasa kabilang dulo nitong posisyon, ang panloob na passage ay nablock, at ang daloy sa loob ng valve ay naputol.

Sa isang pressure control valve, ang spool ay may spring bias patungo sa isa sa mga dulo nitong posisyon. Sa normal na nakasara nitong posisyon, ang panloob na passage ay nablock at ang daloy na landas sa loob ng valve ay sarado. Ang uri na ito ay tinatawag na normally closed pressure control valve.

Ang pressure control valve ay nakikilala ang presyon sa ilalim ng spool. Ang passage sa ilalim na ito ay konektado sa primary port. Kapag ang presyon ng sistema ay tumataas nang higit sa lakas ng spring, ang spool ay gumagalaw upang ikonekta ang panloob na passage, na nagpapahintulot sa daloy ng likido sa loob ng valve.

(Ang hydraulic pressure na ginagamit para kontrolin ang paggalaw ng spool ay tinatawag na pilot pressure. Ang paggamit ng pilot pressure para kontrolin ang isang valve ay tinatawag na pilot control at ito ang pinakakaraniwang paraan para kontrolin ang lahat ng uri ng hydraulic valves.)

Kung ang primary port ng uri ng pressure control valve na ito ay konektado sa gilid ng mataas na presyon ng sistema, at kapag ang presyon na inilalapat ng pump ay sobrang mataas, ang daloy mula sa pump ay maaaring i-redirect sa pamamagitan ng valve na ito patungo sa oil tank — ang uri ng normally closed pressure control valve na ito ay tinatawag na relief valve.

Figure 7-2 Normally closed pressure control valve (operasyon ng relief valve). Ang spring ang nagpapanatili ng spool sa posisyong sarado hanggang sa ang presyon ng sistema ay lumampas sa setting ng spring, kung saan ang spool ay gumagalaw at bukas ang daanan patungo sa tank.

Figura 7-3 Isang simpleng hidraulikong sirkuito na may kontrol ng presyon (bawalang balbula). Kapag ang silindro ay umabot sa dulo ng paggalaw nito, bukas ang bawalang balbula at ipinapadala nito ang daloy ng bomba pabalik sa tangke, kaya nabubuo ang pinakamataas na presyon ng sistema.

Direksyonal na Kontrol ng mga Aktuwador

Kapag ang hidraulikong silindro ay lubos nang inilabas, kailangan itong i-retract upang muling maisagawa ang gawain. Dahil dito, ang mga silindro na kailangang gumalaw sa dalawang direksyon ay karaniwang gumagamit ng mga hidraulikong silindro na may dalawang butas—ang mga double-acting cylinder. Dapat baguhin din ang direksyon ng daloy nang sabay.

Double-acting hydraulic cylinder

Ang isang double-acting hydraulic cylinder ay may isang butas sa bawat dulo ng katawan nito, na nagpapahintulot sa langis na pumasok at lumabas, kaya’t ang piston ay makakagalaw sa parehong direksyon (double-acting). Upang maihiwalay ang dalawang butas ng isang double-acting cylinder, binabalanse natin ang isa sa mga ito bilang "A" at ang isa pa bilang "B".

Directional control valve

Ang mga panloob na gumagalaw na bahagi ng isang directional control valve ay may tungkulin na ikonekta o harangan ang mga panloob na daanan ng katawan ng balbula, kaya’t kinokontrol ang direksyon ng daloy ng langis.

Konstruksyon ng directional control valve

Ang isang karaniwang directional control valve ay may apat na panloob na pasagana sa katawan ng valve at isang gumagalaw na spool na maaaring ikonekta o harangan ang mga pasagana na ito.

Kung paano gumagana ang directional control valve

Kapag nasa isa sa mga dulo ng posisyon ang spool, ang pasukan ng presyon ay konektado sa pasukan ng trabaho A, at ang pasukan ng pagbabalik ay konektado sa pasukan ng trabaho B. Kapag lumipat ang spool sa kabilang dulong posisyon, ang pasukan ng presyon ay konektado sa pasukan ng trabaho A, at ang pasukan ng pagbabalik ay konektado sa pasukan ng trabaho B. Ang paglipat ng direksyon ng spool ay nagbabago ng direksyon ng daloy ng langis papasok sa hydraulic cylinder.

Kapag ang piston rod ng cylinder ay lubos na inilabas at inilagay pabalik ayon sa kinakailangan, natatapos na ang gawain. Kapag lumipat ang spool sa kabilang dulong posisyon, dumadaloy ang langis papasok sa kabilang panig ng cylinder — at ang piston rod ng cylinder ay umuulat.

Figura 7-4: Directional control valve sa isang double-acting cylinder circuit. Ang paglipat ng spool ay nagbabago ng direksyon ng daloy ng langis, na nagbabago rin ng direksyon ng galaw ng cylinder.

Pangangasiwa sa Bilis ng Actuator

Sa maraming aplikasyon, kailangan kontrolin ang bilis ng paggana ng aktuator at minsan ay napakapresisyo ang kinakailangang kontrol. Tulad ng ipinaliwanag na dati, ang bilis ng mga aktuator (mga silindro, mga hidraulikong motor) ay direktang nauugnay sa bilis ng inilalagay na langis — ang bilis ng aktuator ay tinutukoy ng daloy ng pumasok na langis.

Dahil ang displacement ng bomba ay maaaring nakafixed, posible na pumili ng daloy ng bomba batay sa kinakailangang bilis ng aktuator. Ito ay posible lamang sa mga sistema na may iisang aktuator.

Karaniwan sa isang hidraulikong sistema, may higit sa isang aktuator. Kung ang sistema ay nangangailangan na gumana nang hiwalay ang bawat hidraulikong silindro, dapat piliin ang daloy ng bomba batay sa pinakamalaking hidraulikong silindro na nangangailangan ng pinakabilis na bilis. Ibig sabihin, ang mas maliit na mga aktuator ay gagalaw nang mas mabilis, na maaaring hindi nais. Upang bawasan ang daloy na pumapasok sa mga aktuator na ito o sa anumang iba pang aktuator, kailangan gamitin ang isang flow control valve.

Sapagpamahala ng Pagpupusos

Kapag ginagamit ang isang flow control valve, laging posible na bawasan ang daloy mula sa bomba patungo sa aktuator.

Konstruksyon ng daluyan ng kontrol na balbula

Ang isang karaniwang daluyan ng kontrol na balbula ay binubuo ng katawan ng balbula at isang gumagalaw na bahagi. Sa aming halimbawa, ang gumagalaw na bahagi ay isang nakatutulis na needle para sa pag-aadjust. Dahil ang needle ay hindi talaga gumagalaw habang gumagana (itinakda ito nang una sa isang posisyon), mas angkop na tawagin ang mga gumagalaw na bahagi ng daluyan ng kontrol na balbula bilang "naa-adjust" kaysa "gumagalaw".

Paano gumagana ang daluyan ng kontrol na balbula

Sa isang hidrauliko na sistema, ang daluyan ng kontrol na balbula ay laging gumagana kasama ang pressure control (relief) valve. Ang daluyan ng kontrol na balbula ay isang resistensya. Nagdudulot ito ng mas mataas na presyon mula sa hidraulikong pump. Ang presyong ito ay maaaring magdulot ng bahagi ng daloy mula sa pump na buksan ang relief valve, kaya nababawasan ang daloy sa daluyan ng kontrol na balbula at umabot sa actuator.

Figura 7-5: Circuit ng daluyan ng kontrol. Ang needle valve ay nagpapabagal ng daloy patungo sa silindro. Ang sobrang daloy mula sa pump ay dumaan sa relief valve papunta sa tangke. Ang bukas na bahagi ng needle valve ang nagtatakda ng bilis ng silindro.

Isang Simpleng Hidraulikong Sistema

Ang lahat ng mga komponenteng ipinakilala sa itaas ay maaaring bumuo ng isang simpleng hydraulic system. Dahil ang hydraulic energy sa system na ito ay kontrolado, ang system na ito ay maaaring gumawa ng kapaki-pakinabang na gawain.

Ang mga hydraulic system ay malawakang ginagamit sa maraming larangan, mula sa aerospace, aircraft, at militar na kagamitan hanggang sa industrial, walking machinery, at steel equipment. Ang mga prinsipyo ng paggana ng mga hydraulic system sa lahat ng aplikasyong ito ay pareho sa inilahad sa itaas. Ang tanging pagkakaiba sa pagitan ng iba't ibang "uri" ng hydraulic system ay nasa mga ginagamit na komponente.

Sa mga sumusunod na kabanata, talakayin natin ang iba't ibang uri ng mga komponente nang detalyado — ang mga ito ay ginagamit sa industrial hydraulic systems. Upang ipaliwanag kung paano gamitin ang mga komponenteng ito, idisenyo rin natin ang ilang pangunahing hydraulic circuit.

Mga Symbolo ng Hydraulic Graphic

Sa mga nakaraang talakayan tungkol sa mga bahagi ng hidrauliko at mga pangunahing sistema, lahat ay ipinaliwanag nang grapikal — gamit ang mga cross-sectional view upang ipakita nang biswal ang mga panloob na aksyon ng mga bahagi. Ang paraan na ito ay kapaki-pakinabang sa paliwanag ng mga problema, ngunit hindi praktikal sa pang-araw-araw na paggawa.

Tulad ng iba pang teknikal na larangan, ginagamit din ng hidrauliko ang mga simbolong grapikal upang kumatawan sa mga bahagi at sistema. Ang iba't ibang bahagi ng hidrauliko at ang mga simpleng sistema na tinalakay na dati ay maaaring lahat na kumatawan gamit ang mga pamantayan ng ANSI Y32.10 o ISO 1219 para sa mga simbolong grapikal ng hidrauliko at pneumatic.

Bukod sa mga bahaging tinalakay na, kasama rin sa mga bahagi na bumubuo ng isang sistema ng hidrauliko ang mga electric motor, mga filter ng hidrauliko, atbp. Karaniwang pinapatakbo ng mga electric motor ang mga sistema ng hidrauliko. Bukod dito, upang mapanatili ang makatwirang antas ng kalinisan, dapat gumamit ng mga filter ng hidrauliko ang mga sistemang ito upang protektahan ang langis laban sa kontaminasyon.

Figura 7-7 Mga pamantayang simbolo ng hidrauliko (ANSI Y32.10 / ISO 1219). Ginagamit ang mga simbolong ito sa lahat ng mga diagram ng hidraulikong sirkuito sa halip na mga drawing na may krus na seksyon.

Figura 7-8 Isang kumpletong simpleng hidraulikong sirkuito na ipinapakita gamit ang mga pamantayang simbolo ng graphic. Ito ang paraan kung paano iginuguhit ang mga hidraulikong sirkuito sa inhinyeriyang pampamaraan.