در مورد شیر متناسب حسگر بار، کنترل الکتریکی

شیر تناسبی کنترل شده الکترونیکی حساس به بار که توسط GRH توسعه یافت در اوایل دهه 1990 آغاز شد و اولین شیر تناسبی کنترل شده الکترونیکی حساس به بار با حقوق مالکیت معنوی مستقل در چین است. کارشناس مهندسی و کارشناس فناوری ساخت همگی اهل ایالات متحده هستند. تجهیزات اصلی مشابه تجهیزات خارجی است. شیر کاهش فشار متناسب الکتریکی و اجزای هسته وارد می شوند تا اطمینان حاصل شود که عملکرد و کیفیت می تواند به طور کامل جایگزین شیرهای متناسب کنترل الکترونیکی حسگر بار معادل شود.

شیر جهتی چند طرفه متناسب به بار به طور گسترده ای در ماشین آلات ساختمانی، ماشین آلات کشاورزی و صنایع متحرک به دلیل صرفه جویی در انرژی بهتر، کنترل متناسب، کنترل از راه دور آسان و کنترل بدون پله مستقل از تغییرات بار استفاده می شود که می تواند ویژگی های چند محرک را که همزمان تحت بارهای مختلف کار می کنند، برآورده کند. در این تحقیق، بر اساس تحلیل اصل شیر چند راهه متناسب با بار، برخی از مشکلاتی که در استفاده از شیر باید به آن توجه شود، در ترکیب با مشخصات ساختار داخلی آن به تفصیل توضیح داده شده است.

تفاوت اصلی بین شیر چند طرفه متناسب با بار در سیستم پمپ متغیر و سیستم پمپ کمی این است که حاوی یک جبران کننده فشار سه طرفه نیست. نمودار شماتیک در شکل 2 نشان داده شده است. این به دلیل شیر چند طرفه متناسب با بار سیستم پمپ متغیر است. هنگامی که از پمپ متغیر استفاده می شود، سیگنال فشار بار Ls به مکانیسم متغیر پمپ متغیر وارد می شود تا کنترل فشار جریان را بدون افزودن یک شیر جبران فشار سه طرفه محقق کند.

تجزیه و تحلیل مشکلات متعددی که در استفاده باید به آنها توجه شود

1. مشکل تنظیم فشار شیر چند طرفه متناسب با بار سیستم پمپ کمی

در سیستم شیر چند طرفه متناسب پمپ کمی + بار حسگر، شیر اطمینان شیر فشار، جبران کننده فشار سه طرفه، شیر تسکین ثانویه و غیره در سیستم با یکدیگر کوپل شده اند. اگر کاربر درک کاملی از اصل کار شیر نداشته باشد یا حرفه ای نباشد. تنظیم فشار دشوارتر است.

به طور کلی، تامین کننده فشار و جریان را با توجه به نیاز کاربر تنظیم می کند. با این حال، این مقدار تنظیم بر اساس مقدار نظری در مرحله طراحی است. کاربر اغلب انحراف کم و بیش از ارزش طراحی در برنامه واقعی یا اشکال زدایی در سایت دارد.

این امر مستلزم آن است که کاربر مجدداً فشار یا مقدار جریان شیر چند راهه را که به سیستم هیدرولیک کل دستگاه متصل شده است تنظیم کند. در سیستم، فشار تنظیم شده شیر اطمینان بیشتر از فشار تنظیم شده شیر ثانویه است. شیر ایمنی که نقش حفاظت ایمنی را در این سیستم شیر چند طرفه ایفا می کند، معمولا بسته است. از آنجایی که شیر معکوس در وضعیت خنثی قرار دارد، همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است، روغن فشار P به شیار خروجی فشار بار متصل نیست. و مدار روغن حساس به بار فشاری ندارد، یعنی هیچ سیگنال فشار LS به حفره فنر شیر تسکین دیفرانسیل ثابت وارد نمی شود. اگر فشار بیشتر از فشار دیفرانسیل ثابت (9bar) ​​باشد، می توان فشار را از طریق شیر تسکین دیفرانسیل ثابت تخلیه کرد، به طوری که فشار خروجی پمپ را نمی توان برقرار کرد.

برای تنظیم فشار شیر اطمینان، یکی از شیرهای معکوس باید در وضعیت A یا B قرار گیرد. در این زمان، پورت فشار روغن به شیار خروجی فشار بار متصل می شود، پورت A یا پورت B مسدود می شود. یا زمانی که محرک یک مسیر معین در موقعیت حدی قرار دارد یا گیر کرده است، شیر تسکین ثانویه به حداکثر تنظیم می شود تا سیگنال فشار کافی را ارائه دهد و سیگنال فشار بار را می توان در شیر (سیستم) چند راهه به دست آورد. و شیر تسکین دیفرانسیل را می توان معرفی کرد. به این ترتیب، تحت اثر ترکیبی فشار بار و نیروی فنر، دریچه شیر شیر تسکین دیفرانسیل به سمت بسته شدن تمایل پیدا می کند تا فشار خروجی پمپ برقرار شود و می توان فشار تخلیه شیر تخلیه را تنظیم کرد. برای شیر تسکین ثانویه، پس از تنظیم شیر اطمینان، فشار شیر ثانویه قابل تنظیم است.

2. تجزیه و تحلیل مشکلاتی که باید در هنگام استفاده از شیر چند راهه تناسبی حساس به بار با پمپ متغیر مورد توجه قرار گیرد.

به طور کلی، هنگامی که شیر اصلی در موقعیت خنثی قرار دارد، مدار روغن سیگنال LS کنترل کننده جریان (شیر تنظیم کننده حساس به بار) باید در حالت بدون بار باشد تا تلفات گردش کاهش یابد. بدون این کاهش فشار، پمپ در موقعیت غیر معکوس همچنان با جریان باقیمانده کامل و فشار تنظیم شده توسط تنظیم کننده فشار کار می کند، که مجاز نیست. از آنجایی که برخی از دریچه‌های معکوس این طرح مدار روغن تخلیه را ندارند، برخی از کنترل‌کننده‌های جریان فشار دارای یک بای پس/I داخلی، L تنها یا دریچه گاز بین ورودی سیگنال LS و خروجی فشار فشار هستند. از آنجایی که اکثر شیرهای چند راهه تناسبی حسگر بار عملکرد تخلیه LS را در حالت خنثی دارند، فقط با پمپ های نوع DFRl قابل استفاده هستند، در غیر این صورت خرابی عملکرد به دلیل تخلیه بیش از حد روغن کنترل ایجاد می شود. این به این دلیل است که در مدار روغن LS داخل این نوع شیر چند طرفه یک سوراخ میرایی L به قطر 0.8 وجود دارد و جریان ارائه شده محدود است، حدود 2 IMmin. اصل تخلیه موقعیت خنثی LS شیر چند طرفه متناسب با بار سیستم پمپ متغیر در شکل 4 نشان داده شده است که یک نمودار مدار روغن جزئی در نمودار شماتیک است.

شکل مدار روغن تخلیه Ls خنثی را نشان می دهد. مشاهده می شود که LS در حالت خنثی تخلیه می شود و مدار روغن زمانی که در وضعیت معکوس قرار می گیرد قطع می شود.

ساختار داخلی اصلی شیر اصلی یک شیر چند راهه متناسب به بار در شکل 5 نشان داده شده است. هنگامی که هسته شیر در موقعیت خنثی قرار دارد، LS از طریق کانال جریان روی بدنه شیر وارد شیار حلقوی می شود. سوراخ 1، سوراخ 2، سوراخ 3 و شیار آندرکات با کانال برگشت روغن R ارتباط برقرار کرده و در نهایت Ls وارد روغن برگشتی شده و آزاد می شود.

3. تبدیل شیر چند راهه متناسب به بار در پمپ کمی و سیستم پمپ متغیر

این واقعیت که شیر چند طرفه حساس به بار در سیستم پمپ کمی به یک شیر چند طرفه حساس به بار پمپ متغیر تبدیل می شود به این دلیل است که جبران کننده فشار سه طرفه در اولی از کار بیفتد، اما بر مدارهای روغن دیگر تأثیری ندارد. مستقیم ترین روش این است که فنر را از جبران کننده فشار سه طرفه خارج کنید و از یک واشر برای خشک کردن هسته سوپاپ استفاده کنید تا هسته سوپاپ نتواند حرکت کند. اگر عملکرد این دستگاه در سیستم و اصل ساختار داخلی آن درک شود، می توان فهمید که یک دمپر M5 در جبران کننده فشار سه طرفه وجود دارد. شکل 6 نمودار اصل کار شیر جبران فشار سه طرفه است. اگر این دمپر با پیچ های M5 تعویض شود. به این ترتیب، فشار کنترلی که باعث می‌شود هسته سوپاپ تمایل به باز شدن داشته باشد را می‌توان قطع کرد و جبران‌کننده فشار سه طرفه می‌تواند همیشه در حالت بسته باشد و آن را نامعتبر کند تا به هدف سوئیچینگ بین این دو دست یابد.

4. مشکلاتی که باید از نظر مشخصات فنی شیر چند راهه تناسبی حساس به بار مورد توجه قرار گیرد.

1) طراحی ظاهری و ویژگی های تکنولوژیکی

در حال حاضر، بیشتر شیرهای چند طرفه متناسب به بار موجود در بازار از ساختار ورقی هستند. فرآیند تولید بدنه شیر شامل دو نوع است: بدنه شیر ریخته گری و بدنه شیر ماشینکاری شده فولادی.

(1) برای بدنه شیر ماشینکاری شده قطعات فولادی: مزایا طراحی فشرده، ادغام بالا و حجم کم است. این به این دلیل است که بدنه شیر از فولاد ساخته شده است که از نظر اندازه کوچکتر است اما از استحکام بالاتری نسبت به قطعات ریخته گری برخوردار است. نقطه ضعف این است که کانال های جریان ماشین کاری شده اند و هیچ انتقال صافی بین کانال ها وجود ندارد، بنابراین از دست دادن مقاومت موضعی سیال زیاد است. ارزش حرارتی زیاد و راندمان پایین است. ثانیا، در مقایسه با بدنه شیر ریخته گری، بدنه شیر ماشینکاری شده فولادی مقدار زیادی ماشینکاری و هزینه بالایی دارد و در نتیجه قیمت کل شیر را بالا می برد.

(2) برای بدنه شیر ریخته گری: مزیت این است که هزینه تولید انبوه کم است و مقدار ماشینکاری کم است. کانال جریان ریخته گری صاف تر است و افت فشار کم است. اشکال این است که حجم زیاد و فرآیند ریخته گری پیچیده است.

2) مشخصات نظری و فنی

در یک کلام، شیر چند راهه تناسبی حسگر بار، یک محصول هیدرولیک پیچیده با مشکلات فنی خاص است که فناوری حسگر بار، فناوری الکتروهیدرولیک متناسب و فناوری شیر کارتریج را ادغام می کند. دارای صرفه جویی در مصرف انرژی، عملکرد آسان از راه دور یا کنترل از راه دور بی سیم، طراحی تئوری بالغ است، عملکرد محصول نسبتاً پایدار است و در زمینه ماشین آلات ساخت و ساز شهرت بالایی دارد. با این حال، این شیر همچنین دارای کاستی هایی از جمله ویژگی های جبران نامطلوب و دقت پایین به دلیل تأثیر برخی عوامل مانند قدرت هیدرولیک و نوسان فشار تنظیم فنر در زمانی که حالت اولیه جبران کننده هیدرولیک داخلی که بیش از 30 سال از آن استفاده می شود، کاملاً باز است. و محدودیت های فنی مانند عدم عملکرد اشباع ضد جریان. شیر چند طرفه LUDV یک شرکت عملکرد مقاومت در برابر اشباع جریان را دارد. علاوه بر این، شیر چند راهه کنترل مستقل پورت بار حساس به بار الکتروهیدرولیک ذکر شده در ادبیات [2] دارای دقت کنترل ایده آل و صرفه جویی در انرژی است.

در نتیجه گیری

شیر چند راهه تناسبی حسگر بار یک عنصر کنترلی ساده و تک نیست، بلکه یک سیستم بسیار یکپارچه (هیدرولیک) متشکل از عناصر کارتریج متعدد با عملکردهای مختلف همراه با یکدیگر با ویژگی های فشار و تنظیم جریان خاص است. توضیح دقیق مشکلاتی که در استفاده از شیر باید مورد توجه قرار گیرد، بحث برخی کاربردهای نامتعارف و تجزیه و تحلیل مشخصات فنی کلی به کاربران کمک می کند تا درک عمیقی از اصل شیر، عملکرد هر عنصر کارتریج و ساختار داخلی اصلی داشته باشند. بدین ترتیب، صحت و منطقی بودن طراحی سیستم هیدرولیک و روش‌های عیب‌یابی و رسیدگی به خطا در کل دستگاه بهبود می‌یابد. تجزیه و تحلیل مشخصات فنی آن می تواند مرجع خاصی برای طراحان برای انتخاب منطقی شیر فراهم کند.