Voolamist reguleerivad ventiilid (0)

Tallinna Tööstushariduskeskus Voolamist reguleerivad ventiilid
9 Voolamist reguleerivad ventiilid 9.1 Sissejuhatus
Vooluventiilidega reguleeritakse täiturite töökiirust muutes (vähendades või suurendades) ventiili ristlõikepindala, reguleerimispunktis. Vooluventiilide erandiks on vedelikku jaotavad ventiilid, mis jaotavad vedelikuvoolu kaheks või enamaks haruks. Vastavalt funktsioneerimisele jaotatakse vooluventiilid nelja rühma (sele 9.1, 9.2 ja 9.3). Voolamist reguleerivad ventiilid
Takistid Vooluhulka reguleerivad
p sõltuv funktsioneerimine p sõltumatu reguleerimine
: sõltuvad : sõltumatud : sõltuvad : sõltumatud
Sele 9.1 ­ Vooluventiilide tüübid
Sele 9.2 Takistid Sele 9.3 Vooluhulkareguleerivad
90 Tallinna Tööstushariduskeskus Voolamist reguleerivad ventiilid
Vooluhulga muutmine vooluventiilides Takistuskoefitsient laminaarse voola - toimub ventiili ristlõikepindala mise korral leitakse järgnevalt: vähendamisega. Vooluhulka saab l × 64 × arvutada DIN 1952 järgi valemiga: = v × dH2 p ×2 (3) Q=×A× (1) l = takistuse pikkus [m] = kinemaatiline viskoossus [m2/s] v = voolukiirus [m/s] Q = vooluhulk ajaühikus [m3/s] dH = hüdrauliline läbimõõt [m] A = ristlõikepindala [cm2] 4×A p = rõhulangus [N/m2] dH= (4) = tihedus [Ns2/m4] U = voolamiskoefitsient, mis A = takistuse ristlõikepindala sõltub takistuse tüübist U = takistuse pikkus (0,6 ­ 0,9) Võrrandist 1 ilmneb, et konstantse koefitsient arvestab erinevaid mõju- vooluhulga korral võime suurendada tegureid, nagu, hõõrdumine, viskoossus , takistuse ristlõikepindala, sõltuvalt piiramise moodus . Seda võib rakendada sellest mida väiksema rõhulanguse me takistitele ja düüsidele. valime, võimaldades sellega vähendada
1 ventiili ummistumise ohtu. = Voolu takistamine sõltub põhiliselt takistamise viisist ja ristlõikepindala (2) muutumisest takistuse kestel (sele 9.4)
nimetus/ kuju ristlõike- kuju pindala A märkused takistus Takistuse suurus sõltuvus d2 × vedeliku viskoossusest tänu takistuse pikkusele 4 düüs Takistuse minimaalne d × 2 sõltuvus vedeliku viskoossusest tänu 4 lühikesele takistusele
Sele 9.4 - Takistuse ristlõikepindalad konstantse suurusega takistustele
91 Tallinna Tööstushariduskeskus Voolamist reguleerivad ventiilid
Reguleeritavate takistuste korral sõltub Vedeliku viskoossusest sõltuvad takistid reguleerimiskarakteristik takistuse ristlõikest (sele 9.5).
Sele 9.6 ­ Mõlemasuunalise toimega takisti
Vedelik juhitakse takistuskohta 3 takisti südamikus olevate kanalite 1 kaudu. Sele 9.5 ­ Reguleerimiskarakteristikud Takistuskoht moodustub südamiku ja hülsi 4 vahel. Hülsi pööramisega saab 9.2 Takistid takistuse suurust sujuvalt muuta. Voolutakistus toimub mõlemas suunas Vooluhulk läbi takisti sõltub rõhkude (sele 9.6). Vajadusel takistada vedeliku vahest takistil, mida suurem rõhkude voolamist ainult ühes suunas lisatakse vahe seda suurem on vooluhulk. takistile mittetagasivoolu ventiil . Kohtades, kus ei vajata konstantset vooluhulka kasutatakse takisteid, kuna vooluhulka reguleerivate ventiilide maksumus on kõrge. Takisteid kasutatakse juhtudel kui: - koormus ahelas on konstantne - koormuse muutumisel muutuv tööorgani liikumiskiirus ei oma tähtsust või on see soovitav . Võrrand (3) näitab voolutakistuse sõltuvust vedeliku viskoossusest. Mida lühem on takistuse pikkus seda väiksem on vedeliku viskoossuse mõju voolutakistuse suurusele Sele 9.7 ­ Ühesuunalise toimega takisti
92 Tallinna Tööstushariduskeskus Voolamist reguleerivad ventiilid
Voolamist takistavas suunas juhitakse Pidurdusventiil vedelik klapi 5 (sele 9.7) taha ja vedeliku voolu takistamine toimub samuti kui Pidurdusventiilide abil saab mõlemapoolse toimega takistil (paremalt hüdrauliliselt nihutatavate koormuste vasakule). Vastupidises suunas avaneb liikumist sujuvalt pidurdada või klapp 5 juhtides vedeliku takistusest kiirendada. mööda. Osa vedelikust voolab ka läbi Selel 9.9 on toodud pidurdus- takistiavade puhastades neid. ventiilventiil, mille peakanal 2, kõrvalkanal 7 ja mittetagasivooluklapp 6 on normaalselt avatud. Peakanali kolb 2 surutakse vedru 3 abil hülsis 1 vasakule lähteasendisse. sõltuvalt tüübist on vedelikuvool avast A avasse B kas avatud (sele 9.10) või suletud. Silinder , mille liikumiskiirust soovitakse Sele 9.8 ­ Mõlemasuunalise ja mõjutada mõjutab ventiili hoova 4 ühesuunalise toimega takistite kaudu. Selel 9.11 on toodud ventiili tingmärgid. ühendusskeem.
Sele 9.9 ­ Pidurdusventiil
93 Tallinna Tööstushariduskeskus Voolamist reguleerivad ventiilid
Paralleelse takistiga 7 saab reguleerida vooluhulka olukorras kus peakanal on suletud.
Vedeliku viskoossusest mittesõltuvad takistid
Nendes ventiilides sele 9.12, mida tuntakse ka täpistakistite nime all on takistusala võimalikult lühike. Nende põhikomponentideks on korpus 1, regulaator 2 ja düüs 3. Vedeliku Sele 9.10 ­ Pidurdusventiili tingmärk voolamisel avast A avasse B toimub vedelikuvoolu takistamine avas 4, mille pindala saab muuta siibri 5 pööramisega. Madal temperatuurisõltuvus saavu- tatakse tänu ava õhukeseservalisele ehitusele. Reguleerimiskruviga 6 saab muuta siibri 5 asendit, millega saavutatakse eriti täpne reguleerimine. Valitud asendi blokeerimiseks kasutatakse kruvi 7.
Sele 9.11 ­ Pidurdusventiili kasutamise näide
Hoob 4 surub kolvi 2 paremale, Läbi- vooluava läbi peakanali väheneb sõltuvalt hoova 4 asendist millega toimub kolvi liikumiskiiruse vähenemine ehk pidurdus. Kui läbivool avade A ja B vahel sulgub, kolvi liikumine peatub. Selleks, et silinder pääseks seisuasendist uuesti liikuma on paralleelselt peakanaliga ühendatud mittetagasivoolu- klapp 6, mis avab vedeliku vaba voolu avast B avasse A, võimaldades sellega kolvi vaba liikumist. Sele 9.12 - Täpistakisti
94 Tallinna Tööstushariduskeskus Voolamist reguleerivad ventiilid
Kui rõhukompensaator paikneb ventiilis mõõtetakistiga järjestikku on tegemist kahe liiteavaga vooluhulka reguleeriva ventiiliga, kui paralleelselt on tegemist kolme liiteavaga vooluhulka reguleeriva ventiiliga. Sele 9.13 ­ Täpistakistite tingmärgid (vasakul paneelile, paremal pesasse)
Põhiparameetrid
Mõõt 5 ja 10 Vooluhulk 9.3 Vooluhulka reguleerivad ventiilid Sissejuhatus
Vooluhulka reguleerivate ventiilide ülesandeks on hoida töövedeliku vooluhulk konstantsena sõltumatult töörõhu muutustest. Selleks on ventiilis kasutusel reguleeriv takisti 2 (toimib Sele 9.14 - Vooluhulka reguleerivate rõhukompensaatorina) ja mõõtetakisti 1 ventiilide tööpõhimõte (sele 9.14). Tänu neile kahele takistile jaotub rõhulangus p1 ­ p3 kaheks: Kahe liiteavaga vooluhulka reguleeriv - mittemuudetav rõhulangus p1 ­ p2 ja ventiil (rõhukompensaator enne - muudetav rõhulangus p1 ­ p3. mõõtetakistit) Vooluhulka reguleeriva ventiili põhiosad on mõõtetakisti 1, rõhukompensaator 2 Selel 9.15 on toodud kahe liiteavaga ja selle vedru 3. vooluhulka reguleeriv ventiil, kus Töövedeliku temperatuuri või rõhukompensaator paikneb enne viskoossuse muutus põhjustab mõõtetakistit. Reguleeriv takisti A1 ja rõhulanguse p1 ­ p2 muutuse mõõte- mõõtetakistus A2 on ühendatud takistis 1. Seda saab kõrvaldada valides järjestikku. Rõhukompensaatori kolvi sobiliku konstruktsiooniga mõõtetakisti. paremale poolele mõjub rõhk p2 ja Rõhukompensaatori paigutus ventiilis vasakule p3 ning jõud FF. määrab ära vooluhulka reguleeriva ventiili tüübi.
95 Tallinna Tööstushariduskeskus Voolamist reguleerivad ventiilid
Kui mitte-arvestada vedeliku voolamisel tekkivaid jõude saame kompensaatori kolvi tasakaaluvõrrandiks:
p2 × AK = p3 × AK + FF (5)
mõõtetakisti rõhulanguseks saame:
p = p2 ­p3 = FF/AK = const . (6) Sele 9.16 - Kahe liiteavaga vooluhulka reguleeriva ventiili tingmärk Kuna kolvi liikumisulatus s on Sele 9.15 - Kahe liiteavaga vooluhulka reguleeriv ventiil (rõhukompensaator enne mõõtetakistit) Sele 9.17 - Kahe liiteavaga vooluhulka reguleeriv ventiil (rõhukompensaator peale mõõtetakistit)
96 Tallinna Tööstushariduskeskus Voolamist reguleerivad ventiilid
Kui mitte arvestada vedeliku voolamisel Siseneva töövedeliku vooluhulga tekkivaid jõude saame kompensaatori reguleerimine kolvi tasakaaluvõrrandiks: Siseneva vooluhulga reguleerimisel on p1 × AK = p2 × AK + FF (7) vooluhulka reguleeriv ventiil ühendatud hüdropumba ja hüdrosilindri vahel (sele p = p1 ­p2 = FF/AK = const. (8) 9.19). Selline ühendusviis sobib kasuta- miseks hüdrosüsteemides, kus hüdro- silinder töötab survele. Selle ühenduse eeliseks on see, et ventiili 1 ja töösilindri 2 vaheline rõhulangus võrdub silindri koormusega. Kuna kolvi tihenditele mõjuv rõhk on väiksem, siis on ka nende põhjustatud hõõrdejõud väiksem. Kuid rõhupiiraja 3 paiknemise tõttu enne Sele 9.18 - Kahe liiteavaga vooluhulka vooluhulka reguleerivat ventiili tuleb reguleeriva ventiili tingmärk rõhuregulaator reguleerida vastavalt (rõhukompensaator peale mõõtetakistit) maksimaalsele vajalikule rõhule, mistõttu isegi silindri minimaalse Rõhukompensaatori paiknemine ventiilis koormatuse korral peab pump arendama sõltub ventiili konstruktsioonist, ventiili maksimaalset rõhku ning lisaks sellele kasutamisel see mõju ei avalda. juhitakse vooluhulga reguleerimisel tekkiv soojus töösilindrisse. Põhiparameetrid
Mõõt 5, 6, 10 ja 16 Vooluhulk Kahe liiteavaga vooluhulka reguleerivate ventiilide kasutamiseks on kolm Sele 9.19 ­ Siseneva vooluhulga võimalust: reguleerimine - siseneva vedeliku vooluhulga reguleerimine - väljuva vedeliku vooluhulga reguleerimine - paralleelne reguleerimine.
97 Tallinna Tööstushariduskeskus Voolamist reguleerivad ventiilid
Tagasivoolava töövedeliku vooluhulga Eeliseks on see tööliikumise ajal tekib reguleerimine süsteemis vaid kolvi liikumiseks vajalik rõhk. Seega tekib vähem soojust ja Sellise reguleerimisviisi korral paikneb töörõhk saavutab maksimaalse taseme vooluhulka reguleeriv ventiil 1 vaid silindri jõudmisel piirasendisse. tagasivooluahelas töösilindri 2 ja reservuaari vahel (sele 9.20). Selline reguleerimisviis on sobiv süsteemidele, kus töösilinder töötab tõmbele, tagades kolvi 2 liikumise kiiremini kui seda võimaldaks pumba vooluhulk. Lisaks sellele juhitakse vooluhulga regu- leerimisel tekkiv soojus reservuaari. Selle reguleerimisviisi puuduseks on see, Sele 9.21 ­ Vooluhulga paralleelne et ka siin tuleb rõhupiiraja reguleerida reguleerimine maksimaalsele vajalikule töörõhule. Kolvi liikumisel ilma koormuseta mõjub Kolme liiteavaga vooluhulka reguleeriv silindri komponentidele maksimaalne ventiil töörõhk (suurem hõõrdumine). Kolme liiteavaga on mõõtetakisti A2 ja reguleeritav takisti A1 paralleelselt, mitte järjestikku nagu kahe liiteavaga ventiilides (sele 9.22). Rõhu- kompensaator juhib üleliigse töövedeliku koguse tagasi reservuaari. Hüdrosüsteemis peab olema rõhupiiraja, mis kaitseb seda liiga kõrgete rõhkude eest. Üldjuhul kolme liiteavaga Sele 9.20 - Tagasivoolava töövedeliku vooluhulga regulaatorisse on rõhupiiraja vooluhulga reguleerimine juba sisse ehitatud. Kuna liigne töövedelik QR juhitakse tagasi Vooluhulga paralleelne reguleerimine reservuaari, saab teda kasutada vaid siseneva vooluhulga piiramiseks. Sellise reguleerimisviisi korral on Kolme liiteavaga vooluhulga regulaatorit vooluhulka reguleeriv ventiil 1 iseloomustavad väiksemad ühendatud paralleelselt töösilindriga 2 võimsuskaod, parem kasutegur ja (sele 9.21). Antud juhul reguleerib väiksem soojuse eraldumine ventiil vooluhulka vaid perioodiliselt, nii et reservuaari juhitakse vaid osa pumba poolt toodetud vedelikuhulgast.
98 Tallinna Tööstushariduskeskus Voolamist reguleerivad ventiilid
Sele 9.23 - Kolme liiteavaga vooluhulka reguleeriva ventiili tingmärk
Sele 9.22 - Kolme liiteavaga vooluhulka reguleeriv ventiil
Tasakaalu võrrand:
p1 × AK = p2 × AK + FF (9)
p = p1 ­p2 = FF/AK = const. (10)
Juhul kui p on konstant, on ka Q konstant.
99