Hidrolik Akış Kontrol Vanası Nasıl Çalışır? Hidrolik Akış Kontrol Vanalarının İşlevi, Türleri, Tasarım Hususları ve Daha Fazlası
Akış kontrol valfleri, bir boru hattı aracılığıyla sıvı ların veya gazların akış hızını ve basıncını düzenlemek için kullanılır. Akış kontrol valfleri, değişken akış alanına sahip bir akış geçidine veya bağlantı noktasına güvenerek sistem performansını optimize etmek için gereklidir. Hidrolik akış kontrol valflerinin işlevine, çeşitli tip ve bileşenlere ve nasıl çalıştıklarına ve belirli bir uygulama için uygun hidrolik akış kontrol valfinin seçiminde bazı önemli hususlara bir göz atalım.
Akış kontrol valfinin amacı, bir hidrolik devrenin belirli bir bölümündeki akış hızını düzenlemektir. Hidrolik sistemlerde, motorlara ve silindirlere akış hızını kontrol etmek için kullanılırlar ve bu bileşenlerin hızını düzenlerler.
Hidrolik akış kontrol valfleri de belirli bir basınçta enerji transfer oranını kontrol eder. Bu, iş, enerji ve gücü çevreleyen fizik kavramına dayanmaktadır.:
Aktüatör kuvveti x mesafe seyahat = yük üzerinde yapılan iş
Enerji transferi yapılan toplam işe eşit olmalıdır. Aktüatör hızı enerji aktarım hızını belirlediği için, hız akış hızının bir fonksiyonudur. Yön kontrol valfleri farklı bir amaca hizmet eder, enerji transfer sistemini uygun zamanda uygun konuma yönlendirir, ancak sıvı akışını azaltabildikleri için yön kontrol valfleri kullanılarak bir miktar basınç ve akış hızı kontrolü sağlanabilir.
Aktüatör kuvveti x mesafe seyahat = yük üzerinde yapılan iş
Enerji transferi yapılan toplam işe eşit olmalıdır. Aktüatör hızı enerji aktarım hızını belirlediği için, hız akış hızının bir fonksiyonudur. Yön kontrol valfleri farklı bir amaca hizmet eder, enerji transfer sistemini uygun zamanda uygun konuma yönlendirir, ancak sıvı akışını azaltabildikleri için yön kontrol valfleri kullanılarak bir miktar basınç ve akış hızı kontrolü sağlanabilir.
Hidrolik Akış Kontrol Vanaları Nasıl Çalışır?
Akış kontrol valfi tasarımları çeşitli vardır, en özel uygulamalar için tasarlanmıştır. Bu nedenle, hidrolik akış kontrol valflerinin nasıl çalıştığını anlamak, bir uygulama için doğru valfin seçiminde çok önemlidir. Akış kontrol valflerinin en yaygın türleri şunlardır:
· Topu
· Diyafram
· Iğne
· Kelebek
· Fiş
En basit akış kontrol valfleri, akış hızını artırmak veya yavaşlatmak için açılan veya kapanan bir diyafram açıklığına sahiptir. Bilyalı vanalar, bir tutağa bağlı bir toptan oluşan en basit seçenekler arasındadır. Topun merkezinde bir delik vardır ve tutamaç döndürüldüğünde, delik akışa izin vermek için vana açıklıklarıyla hizalanır. Akışı kapatmak için, kolu deliği valf açıklıklarına dik çevirmek için kullanılır, bu da akışı engeller.
Diğer vana tipleri, akışı engellemek veya izin veren bazı mekanizmalarla benzer şekilde çalışır. Bir kelebek vana, örneğin, bir tornalama mekanizması bağlı bir iç metal plaka vardır. Mekanizma açıldığında plaka açılır veya kapanır. Daha hassas valf seçenekleri arasında yer alan iğne vanaları, ayarlanabilir bir iğneye ve sıvı akışını kısıtlayan veya sağlayan bir valf sapına sahiptir. İğne tamamen sıvı akışını engellemek için ayarlanabilir, sıvı serbest akışını sağlamak, ya da kısmen değişen derecelerde akışı engellemek, bu nedenle akış hızı üzerinde daha fazla ve daha hassas kontrol için izin.
Hidrolik devreler söz konusu olduğunda, basitten sofistikeye kadar, hidrolik valf ın sofistike kontrollerle hareket ettirilmesiyle çiftleşen melezler de dahil olmak üzere, akışı kontrol etmek için çeşitli seçenekler vardır. Bu seçenekler şunlardır:
· Orifisler
· Akış regülatörleri
· Bypass akış regülatörleri
· Talep-telafili akış kontrolleri
· Basınç-kompanzasyonlu, değişken akış valfleri
· Basınç ve sıcaklık-kompanzasyonlu, değişken akış valfleri
· Öncelikli vanalar
· Yavaşlama valfleri
· Akış bölücüleri
· Döner akış bölücüleri
· Orantılı akış kontrol valfleri
· Basınç-kompanzasyonlu orantılı akış kontrol valfleri
· Orantılı akış-lojik vanalar
Orifisler en basit hidrolik akış kontrol valfi seçeneğini temsil eder, hangi bir delik bir pompa ile seri yerleştirilir, sabit bir delik ya da kalibre iğne olarak. Delikten oluşan engelleme, azalan veya tıkanmış bir akışa neden olur.
Daha karmaşık seçenekler basınç değişikliklerini algılayabilir ve buna göre yanıt verebilir veya akış hızını izleyebilir ve akış hızı tanımlı bir eşiği aştığında yanıt verebilir. Basınç-kompanse değişken akış valfleri, tutarlı bir akış hızını korumak için (%3 ila %5 arasında tipik bir doğrulukla) çeşitli yük ve giriş basınçlarına otomatik olarak uyum sağlayan bir kompansatöre sahiptir. Hidrolik yağın viskozitesi (sıcaklık değişimlerinden etkilenen) değişimlerini hesaba katmak için karışıma sıcaklık telafisi ekleyin.
Hidrolik akış kontrol valfleri, akış hızını çevreleyen endişelere uygun maliyetli bir çözüm sağlar. Ancak, onların sorunlarıolmadan değil , vanalar kısmen tıkandığında basınç kaybına yol açan, hangi performansı etkileyebilir. Daha temel akış kontrol valfleri ile, kontrol valfi statik bir konumda olsa bile, sistem basıncı, sıcaklık (bazı sıvıların viskozitesini değiştirir) veya diğer değişkenler nedeniyle akış hızında değişiklikler meydana gelebilir ve bu da güvenilirlik endişelerine yol açabilir.
Doğru hidrolik akış kontrol valfinin seçilmesi bu endişelerin bazılarını ele alabilir, ancak bu sorunları tamamen hafifletici bir basınç ve sıcaklık telafi değişken akış kontrol valfi gibi gelişmiş bir kontrol valfi gerektirebilir.
Bir hidrolik devrede, aktüatörler akış kontrol valfi tarafından kontrol edilir. Kontrol valfi ek olarak, sıcaklık, pompa çıkışı ve diğer faktörler de dahil olmak üzere akış hızını etkileyen diğer değişkenler vardır. Bir uygulama için uygun bir valf tasarlamak, performansı, akışı ve dayanıklılığı etkileyebilen çeşitli faktörlerin dikkatli bir şekilde değerlendirilmesi ni gerektirir:
· Sıvı yoğunluğu
· Maksimum ve minimum akış hızı
· Sıvının aşındırıcı özelliği
· Vana boyunca gerekli basınç düşüşü
· Vana kapalı konumdayken izin verilebilir sızıntı sınırı
· Maksimum gürültü toleransı
· Prosese bağlantı (vidalar, kaynak, vb.)
Sıvı yoğunluğu, minimum ve maksimum akış hızları ile birlikte, vana için uygun boyutlandırma belirlemek için önemlidir, sıvı nın aşındırıcı özelliği valf için malzeme seçerken dikkate alınmalıdır.
