Hidrolik Basıncı Kontrol Etme

22-04-2021

Hidrolik Basıncı Kontrol Etme

Hidrolik sistemlerde basınç kontrolü, bir akışkanın kısıtlı bir hacim içine veya dışına akışını ölçerek elde edilir. Tahliye vanaları ve basınç düşürme vanaları, basınç kontrolörleri değildir. Basıncı sınırlar veya azaltırlar, ancak basıncı istenen bir değere gerçekten kontrol etmezler. Basınç düşürücü valfler, basıncı yalnızca belirli bir oranda düşürebilir. Çıkış basıncı, giriş basıncı ile sınırlıdır. Emniyet valfleri, basıncı yalnızca ayarlı bir değerle sınırlar. Bu tür cihazların diğer bir sınırlaması, yayları kullanmaları ve yalnızca orantılı kontrol cihazları olmalarıdır. Hız kontrolleri veya anında farklı basınçları değiştirme yetenekleri yoktur.

PQ (basınç ve akış kontrol) valfleri, basıncı veya akışı düzenleyebilir ve bazen bir basınç sınırıyla akışı düzenleyebilir. Bu vanalarda genellikle mikro işlemciler veya içinde tam bir PID denetleyicisi olan dijital sinyal işlemcileri bulunur. PQ vanaları, basıncı hızlı bir şekilde değiştirmenin veya hızla değişen bir sistem basıncını kontrol etmenin gerekmediği birçok basınç kontrol uygulaması için uygundur. PQ vanalarındaki zorluk, akışın yüksek ve türbülanslı olduğu yerlerde bir basınç sensörü kullanmalarıdır.

Ayrıca, yağ yüksek hızda aktığında, algılanan basınç düşük olacaktır. Bernoulli etkisi. Hareket eden bir sıvının kinetik enerjisi, potansiyel enerjisi ve iç enerjisinin toplamının sabit kaldığını varsayarsak, Bernoulli etkisi akışkanın hızı arttıkça statik basıncının düştüğünü belirtir. Bu nedenle dinamik uygulamalarda, akışkan akışının hızlı veya türbülanslı olmadığı yerlere basınç sensörleri monte edilmelidir.

Bazı hidrolik hareket kontrolörleri ayrıca basıncı, kuvveti ve konumu kontrol edebilir. Bu kontrolörler, teşhis, kontrol algoritmaları ve birçok vanayı aynı anda koordine etme becerisine sahiptir. Bu, hidroforming gibi, yağ basıncının sıkıştırıldığında veya az da olsa gevşetildiğinde hızla değişeceği uygulamalar için gereklidir. Bu tür basınç kontrol uygulamaları, hızlı yanıt ve sıkıştırılmış yağ hacmindeki yağın içine veya dışına yağın ölçülebilmesini gerektirir. Bazı örnekleri inceleyelim.

Her Şey Enerji İçindir

Sabit bir hacme sıvı eklemek basıncı arttırırken sıvının dışarı çıkmasına izin vermek basıncı düşürür. Basıncın vananın basınç kazanım eğrisi tarafından kontrol edildiğine dair bir yanlış anlama var. Bu, yalnızca basınç sensörlerinin doğrudan cihaza bağlandığı bir test uygulamasında geçerlidir. Bir ve B vananın portları. Sıkıştırılan yağ hacmi yok.

Bir başka yanlış anlama da "basınç akışa dirençtir" dir. Bunu söylemek daha iyi olur akışa direnç, basınçta düşüşe neden olur. Yine bir başka sorun, basıncın sıvının iç enerjisiyle ilgili olmasıdır. Akmaya karşı direnç enerji katmaz, ancak enerjiyi ısı şeklinde dağıtır. Yine yaygın olarak kabul edilen bir başka yanlış kanı, pompaların basınç değil akış oluşturduğudur. Pompalar elektrik enerjisini mekanik enerjiye sonra da hidrolik enerjiye dönüştürür. Bir akışkanın enerjiye sahip olması için basınç altında olması ve yükselme veya hız nedeniyle potansiyel enerjiye sahip olması gerekir. Bir pompa, Bernoulli denkleminde açıklandığı gibi, üç yoldan herhangi biriyle petrole enerji ekler:

Hydraulic Cylinders

nerede P baskı

ρ yoğunluktur,

v hızdır

g yerçekimine bağlı ivme ve

h yüksekliktir.

Her üç terim de enerjiyi içerir. Hız ve yerçekimi terimi, onları doğrudan bir enerji yoğunluğu terimi yapan bir yoğunluk elemanına sahiptir. Basınç hala psi birimlerine sahiptir, ancak bu, bir hacimle çarpılarak enerjiye dönüştürülebilir:

7 Ton Telescopic Cylinders

Şimdi bir inç küp ile çarpın:

Telescopic Trailer Cylinders

Pound birimi kuvvet-inç (lbf-in.) enerji birimleridir. Bu birimler, bizim için daha az rahatsız edici olan BTU'ya da dönüştürülebilir.

Basıncı Kontrol Etmek

Mutlak basınç genellikle tam olarak bilinmemektedir. Hesaplanabilen, basınçtaki değişimdir. Basınçtaki bir değişikliği hesaplamak için temel formül:

Hydraulic Cylinders

nerede ΔP basınçtaki değişiklik

β petrolün kütle modülüdür,

ΔV sıkıştırma altındaki yağ hacmindeki değişiklik ve

V sıkıştırma altındaki yağın hacmidir.

Basit bir örnek düşünelim. Ölü hacmi olmayan tek çubuklu bir silindir ve pistonunun kapak ucundan 10 inç uzaklıkta olduğunu varsayın. Yağın kütle modülünün 200.000 psi olduğunu varsayalım. Piston, kapaklı uca doğru 0,001 inç (10,0'dan 9,999 inç'e) itilirse basınç ne kadar artar? Cevap, baskı 20 kadar artacak.

Piston, uç kapağa 0,001 inç daha yaklaşırsa, basınç 20,002 psi daha artacaktır - toplam 40,002 psi artış. Bunun nedeni, piston kapak ucundan 9,999 inç'ten 9,998 inç'e hareket ettirildiğinde yağ hacminin daha küçük olmasıdır. Her 0,001 inçlik artışla basıncın gittikçe artacağına dikkat edin. hareket. Excel kullanarak piston yağı sıkıştırırken basıncın nasıl artacağını hesaplamak kolaydır. Adımlar küçüldükçe doğruluğun artacağını unutmayın. Tam denklem, hesap kullanılarak elde edilebilir.

Gerçek sistemlerde basınç adım adım değişmez. Basınç değişiklikleri, hacim değişim oranına veya sıkıştırma altındaki yağ hacmine giren veya çıkan akış hızına bağlıdır. Bu, aşağıdaki diferansiyel denklemle ifade edilebilir:

7 Ton Telescopic Cylinders

dp / dT, basınçtaki değişim oranıdır,

Q(t) sıkıştırılmış yağ hacmine giren veya çıkan akıştır ve

V sıkıştırılmış yağ hacmidir. Bu örnekte hacim değişmez.

Sıkıştırılmış yağ hacmine giren veya çıkan akış oranını görmek kolaydır. Şimdi, silindir deliğinin 4 inç olduğunu, pistonun kapaklı uçtan 10 inç olduğunu ve hacme akış oranının 0.1 inç olduğunu varsayalım.3/ sn.

Telescopic Trailer Cylinders

Açıktır ki, basıncı hızlı bir şekilde artırmak için çok az akış gerekir.

Kuvvet hesaplaması daha da basittir:

Telescopic Trailer Cylinders

Yani milisaniye başına 2 lb kuvvet. Basınç değişim hızı denklemi, paydadaki alan için olan terimi ortadan kaldıran piston alanı ile çarpılır.

Basınç veya kuvvet normalde silindir hareket etmediğinde ve her seferinde aynı konumda kontrol edilir. Çoğu basın uygulamasında durum budur. Bazen hareket sırasında basınç veya kuvvet kontrol edilmelidir ki bu daha karmaşık bir durumdur. Bu durumda, itme tarafındaki akış, hareket eden piston tarafından oluşturulan hacim artışına eşit olmalı ve karşı taraftaki akış, hacmin azaldığı hıza eşit olmalıdır.

Hareketli bir hidrolik silindirdeki basınç değişim oranının denklemi şöyledir:

7 Ton Telescopic Cylinders

Bu denklemde silindirin kapak ucundaki basınç değişim oranı hesaplanır. Temelde öncekilerle aynı denklemdir, ancak pay pistonun hareketini dikkate alacak şekilde genişletilmiştir. Piston çubuğu uzadıkça, yağ akışı hız hacmi değişimine eşit olmadıkça basınç düşecektir. Payda da konum arttıkça büyür ve bu da sınır sonu hacminin artmasına neden olur.

Pistonun çubuk tarafındaki değişim oranı benzerdir. Hız pozitif olduğunda, akış pistonun hareketiyle azaltılan hacim oranına eşit olmadıkça, çubuk tarafındaki basınç artma eğiliminde olacaktır:

Telescopic Trailer Cylinders

Kuvvet kontrol edilirken pistonun her iki tarafındaki basınç kontrol edilmelidir. Kuvvet, bir yük hücresi kullanılarak veya pistonun her iki tarafında iki basınç dönüştürücü kullanılarak ölçülür. İkinci yöntem kullanılırsa, kapak ucundaki basınç piston alanıyla çarpılır. Çubuk ucundaki basınç, net kuvveti elde etmek için piston alanı eksi çubuk alanı ile çarpılır ve kapak tarafındaki kuvvetten çıkarılır.


Son fiyat olsun? En kısa sürede cevap vereceğiz (12 saat içinde)

Gizlilik Politikası