ประเภทวาล์วควบคุมการไหลแบบไฮดรอลิก

ตัวชดเชยในวาล์วสามทางทำหน้าที่สองอย่าง ประการแรก จะรักษาส่วนต่างคงที่ตลอดช่องสูบจ่ายเช่นเดียวกับในวาล์วสองทาง ประการที่สอง เมื่อการไหลของปั๊มเกินอัตราการไหลที่ตั้งไว้ ตัวชดเชยจะกำหนดทิศทางส่วนเกินผ่านพอร์ตบายพาส ความแตกต่างที่สำคัญคือความกดดันที่เกิดบายพาสนี้ การไหลที่เปลี่ยนทิศทางจะตัดผ่านตัวชดเชยที่แรงดันโหลดบวกกับการตั้งค่าสปริงตัวชดเชย (โดยทั่วไปคือ 10 บาร์) ไม่ใช่ที่แรงดันวาล์วระบาย (ซึ่งอาจเป็น 200 บาร์)

หลักการพื้นฐานเบื้องหลังวาล์วควบคุมการไหลแบบไฮดรอลิกทุกประเภทเริ่มต้นด้วยสมการทางฟิสิกส์อย่างง่าย อัตราการไหลผ่านปากเป็นไปตามความสัมพันธ์:

โดยที่การไหล (Q) ขึ้นอยู่กับพื้นที่ปาก (A) และความแตกต่างของความดันที่ไหลผ่าน ความสัมพันธ์แบบรากที่สองนี้สร้างความท้าทาย: เมื่อแรงดันโหลดเปลี่ยนแปลง การไหลก็เปลี่ยนแปลงไปด้วย แม้ว่าคุณจะไม่ได้สัมผัสการตั้งค่าวาล์วก็ตาม วาล์วประเภทต่างๆ แก้ปัญหานี้ด้วยวิธีที่แตกต่างกัน ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมการทำความเข้าใจหลักการทำงานของวาล์วจึงมีความสำคัญต่อการออกแบบระบบ

วาล์วควบคุมการไหลแบบไม่มีการชดเชยขั้นพื้นฐาน

วาล์วควบคุมการไหลแบบไฮดรอลิกที่ง่ายที่สุดทำงานโดยการสร้างข้อจำกัดในเส้นทางการไหล วาล์วเหล่านี้เปลี่ยนพื้นที่ปากเพื่อควบคุมการไหล แต่ไม่ได้ชดเชยการเปลี่ยนแปลงของแรงดัน แม้ว่าสิ่งนี้จะทำให้มีความแม่นยำน้อยกว่าการออกแบบขั้นสูง แต่ความเรียบง่ายและต้นทุนต่ำทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่แรงดันโหลดค่อนข้างคงที่หรือความแม่นยำของความเร็วไม่สำคัญ

วาล์วเข็มและข้อดีด้านความแม่นยำ

วาล์วเข็มมีองค์ประกอบรูปเข็มเรียวซึ่งเคลื่อนเข้าสู่ที่นั่งทรงกรวย เกลียวละเอียดบนก้านปรับช่วยให้ช่องเปิดของรูเปลี่ยนเปลี่ยนแปลงได้น้อยมาก เมื่อคุณหมุนปุ่มปรับหนึ่งรอบ เข็มอาจขยับเพียง 0.5 มม. ทำให้คุณควบคุมอัตราการไหลที่น้อยมากได้อย่างแม่นยำ ทำให้วาล์วเข็มมีคุณค่าอย่างยิ่งในวงจรนำร่อง การใช้งานระบบลดแรงสั่นสะเทือนของเกจ และสายเครื่องมือวัดที่อัตราการไหลอาจต่ำถึง 0.1 ลิตรต่อนาที

รูปทรงกรวยยังให้ลักษณะการไหลเกือบเป็นเส้นตรงตลอดช่วงการปรับส่วนใหญ่ อย่างไรก็ตาม เดือยวาล์วก็มีข้อจำกัด ขนาดปากที่เล็กหมายความว่ามีแนวโน้มที่จะอุดตันหากความสะอาดของของเหลวลดลงต่ำกว่าระดับ ISO 4406 18/16/13 นอกจากนี้ เนื่องจากไม่มีการชดเชยแรงดัน วาล์วแบบเข็มที่ตั้งค่าให้ส่ง 2 ลิตรต่อนาทีที่แรงดันโหลด 50 บาร์ อาจส่ง 2.8 ลิตรต่อนาที หากโหลดลดลงเหลือ 20 บาร์ ความแปรผันของความเร็ว 40% นี้ทำให้ไม่เหมาะสมเป็นการควบคุมความเร็วหลักในระบบที่มีโหลดแปรผัน

โกลบวาล์วในบริการไฮดรอลิก

โกลบวาล์วมีเส้นทางการไหลภายในที่บังคับให้ของไหลเปลี่ยนทิศทางสองครั้ง ทำให้เกิดรูปแบบการไหลเป็นรูปตัว Z ผ่านตัววาล์ว องค์ประกอบการปิดรูปทรงดิสก์หรือรูปทรงปลั๊กตั้งฉากกับกระแสการไหล การออกแบบนี้สร้างแรงดันตกคร่อมที่สูงกว่าเมื่อเทียบกับวาล์วแบบตรง แต่ให้ลักษณะการควบคุมที่ดี

ในการใช้งานระบบไฮดรอลิก โกลบวาล์วมักจะรองรับอัตราการไหลที่มากกว่าวาล์วแบบเข็ม โดยปกติจะอยู่ที่ 5 ถึง 100 ลิตรต่อนาที การปรับนี้มีความแม่นยำน้อยกว่าวาล์วแบบเข็ม แต่โครงสร้างที่แข็งแกร่งกว่าสามารถจัดการกับการปนเปื้อนของอนุภาคได้ดีกว่า เบาะนั่งและจานรองได้รับความเสียหายจากการกัดเซาะน้อยลง เนื่องจากรูปทรงกระจายแรงได้เท่าๆ กัน อย่างไรก็ตาม เช่นเดียวกับวาล์วปีกผีเสื้อที่ไม่ได้รับการชดเชยอื่นๆ โกลปวาล์วก็ประสบปัญหาความไวต่อการโหลดเหมือนกัน กระบอกสูบที่ดันน้ำหนัก 10 ตันจะเคลื่อนที่ช้ากว่าเมื่อดัน 5 ตัน แม้ว่าจะมีการตั้งค่าวาล์วเหมือนกันก็ตาม

บอลวาล์ว V-Notch สำหรับการควบคุมปริมาณ

บอลวาล์วมาตรฐานทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์แยกการเปิด-ปิดเป็นหลัก แต่บอลวาล์วรูปตัว V แสดงถึงวิวัฒนาการสำหรับการควบคุมการไหลโดยเฉพาะ แทนที่จะเป็นพอร์ตวงกลม ลูกบอลจะมีช่องเจาะรูปตัว V ในขณะที่ลูกบอลหมุน V-notch จะเพิ่มพื้นที่การไหลอย่างต่อเนื่อง โดยให้ลักษณะการไหลที่มีเปอร์เซ็นต์เท่ากัน ซึ่งหมายความว่าแต่ละระดับของการหมุนจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของการไหลตามสัดส่วนของการไหลในปัจจุบัน แทนที่จะเป็นการเพิ่มคงที่

การออกแบบรอยบากรูปตัว V เหมาะกับการใช้งานที่ต้องการความสามารถในการไหลขนาดใหญ่และมีความสามารถในการควบคุมปริมาณที่เหมาะสม บอลรูปตัววีขนาด 2 นิ้วสามารถรองรับได้ 200+ ลิตรต่อนาทีเมื่อเปิดเต็มที่ ในขณะที่ยังคงให้การลดที่ควบคุมได้สูงสุดถึง 20% ของค่าสูงสุด การปิดผนึกระหว่างโลหะกับโลหะหรือโลหะกับอีลาสโตเมอร์แบบแข็งช่วยให้ปิดเครื่องได้อย่างแน่นหนา อย่างไรก็ตาม วาล์วเหล่านี้มีข้อจำกัดด้านความไวต่อแรงกดร่วมกัน นั่นคือการไหลจะแตกต่างกันไปตามรากที่สองของความแตกต่างของแรงดัน ทำให้วาล์วเหล่านี้ไม่เหมาะสมสำหรับการควบคุมความเร็วที่แม่นยำภายใต้การโหลดแบบแปรผัน

วาล์วควบคุมการไหลแบบชดเชยแรงดัน

เมื่อระบบไฮดรอลิกต้องการความเร็วของแอคชูเอเตอร์ที่สม่ำเสมอโดยไม่คำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงโหลด วาล์วควบคุมการไหลแบบชดเชยแรงดันจึงจำเป็น วาล์วเหล่านี้แก้ปัญหาพื้นฐานที่มีอยู่ในการควบคุมปริมาณอย่างง่าย โดยจะรักษาแรงดันตกคร่อมช่องสูบจ่ายให้คงที่โดยการปรับองค์ประกอบข้อจำกัดรองโดยอัตโนมัติ นวัตกรรมนี้เปลี่ยนอุปกรณ์ที่ไวต่อแรงกดให้เป็นตัวควบคุมการไหลที่แท้จริง

กุญแจสำคัญในการชดเชยแรงดันอยู่ที่การเพิ่มสปูลชดเชยแบบสปริงโหลดตามลำดับพร้อมกับช่องควบคุมหลัก ตัวชดเชยนี้จะตรวจจับแรงกดดันทั้งต้นน้ำและปลายน้ำของส่วนสูบจ่าย เมื่อแรงดันโหลดเพิ่มขึ้น ตัวชดเชยจะเปิดขึ้นเล็กน้อยโดยอัตโนมัติ เพื่อลดข้อจำกัดของตัวเองเพื่อรักษาแรงดันตกคร่อมค่าคงที่ของออริฟิซหลัก ในทางกลับกัน เมื่อแรงดันโหลดลดลง ตัวชดเชยจะปิดบางส่วนเพื่อป้องกันการไหลเพิ่มขึ้น

วาล์วชดเชยแรงดันสองทาง

วาล์วควบคุมการไหลชดเชยแรงดันสองทางเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับวงจรแอคชูเอเตอร์ วาล์วประกอบด้วยช่องเปิดหลักที่ปรับได้และองค์ประกอบตัวชดเชยที่จัดเรียงเพื่อให้การไหลที่ควบคุมทั้งหมดผ่านข้อจำกัดทั้งสอง โดยทั่วไปสปริงตัวชดเชยจะตั้งค่าแรงดันต่างคงที่ที่ 5 ถึง 10 บาร์ทั่วทั้งออริฟิซหลัก

ข้อจำกัดของวาล์วชดเชยสองทางแสดงให้เห็นประสิทธิภาพในการใช้พลังงาน เมื่อปั๊มส่งกระแสมากกว่าที่วาล์วผ่าน ส่วนเกินจะต้องกลับคืนสู่ถังผ่านวาล์วระบายของระบบ การไหลส่วนเกินนี้จะไหลผ่านวาล์วระบายที่ความดันเต็มระบบ โดยแปลงพลังงานไฮดรอลิกเป็นความร้อนโดยตรง

วาล์วชดเชยแรงดันสามทาง

วาล์วชดเชยแรงดันสามทางเพิ่มพอร์ตที่สามที่เลี่ยงการไหลของปั๊มส่วนเกินไปยังถังโดยตรง แทนที่จะบังคับให้ไหลมากเกินไปเหนือวาล์วระบายแรงดันสูง ตัวชดเชยของวาล์วสามทางจะเบี่ยงเบนวาล์วผ่านพอร์ตบายพาสที่สูงกว่าแรงดันโหลดเพียงเล็กน้อยเท่านั้น ซึ่งช่วยลดการสูญเสียพลังงานได้อย่างมาก

ตัวชดเชยในวาล์วสามทางทำหน้าที่สองอย่าง ประการแรก จะรักษาส่วนต่างคงที่ตลอดช่องสูบจ่ายเช่นเดียวกับในวาล์วสองทาง ประการที่สอง เมื่อการไหลของปั๊มเกินอัตราการไหลที่ตั้งไว้ ตัวชดเชยจะกำหนดทิศทางส่วนเกินผ่านพอร์ตบายพาส ความแตกต่างที่สำคัญคือความกดดันที่เกิดบายพาสนี้ การไหลที่เปลี่ยนทิศทางจะตัดผ่านตัวชดเชยที่แรงดันโหลดบวกกับการตั้งค่าสปริงตัวชดเชย (โดยทั่วไปคือ 10 บาร์) ไม่ใช่ที่แรงดันวาล์วระบาย (ซึ่งอาจเป็น 200 บาร์)

การชดเชยก่อนและหลังการชดเชยในระบบหลายตัวกระตุ้น

เมื่อวาล์วควบคุมการไหลแบบไฮดรอลิกหลายตัวเชื่อมต่อกับปั๊มตัวเดียว ตำแหน่งของเครื่องชดเชยแรงดันที่สัมพันธ์กับแกนวาล์วทิศทางหลักจะมีความสำคัญ รายละเอียดการออกแบบที่ดูเหมือนเล็กน้อยนี้จะกำหนดว่าระบบจะรักษาการเคลื่อนไหวที่ประสานกันอย่างราบรื่นหรือไม่ เมื่อการไหลของปั๊มไม่เพียงพอสำหรับแอคชูเอเตอร์ทั้งหมด

ในระบบชดเชยล่วงหน้าตัวชดเชยจะอยู่ต้นน้ำของสปูลควบคุมทิศทาง แต่ละส่วนของวาล์วจะชดเชยการไหลของตัวเองอย่างอิสระ ซึ่งทำงานได้อย่างสมบูรณ์แบบเมื่อความจุของปั๊มเกินความต้องการทั้งหมด อย่างไรก็ตาม เมื่อคุณใช้งานหลายฟังก์ชันพร้อมกันและความต้องการทั้งหมดเกินการไหลของปั๊ม วาล์วที่ได้รับการชดเชยล่วงหน้าจะแสดงความอิ่มตัวของการไหล แอคทูเอเตอร์ที่มีแรงดันโหลดต่ำสุดจะได้รับการไหลเต็มที่ ในขณะที่แอคทูเอเตอร์ที่มีโหลดสูงจะช้าลงหรือหยุดโดยสิ้นเชิง

วาล์วชดเชยภายหลัง(เรียกอีกอย่างว่าระบบวัดอิสระการตรวจจับโหลดหรือ LUDV) วางตัวชดเชยไว้ที่ปลายน้ำของวาล์วกำหนดทิศทาง เมื่อการไหลของปั๊มอิ่มตัว ตัวชดเชยทั้งหมดจะลดช่องเปิดตามสัดส่วน พฤติกรรมการแบ่งปันโฟลว์นี้หมายความว่าแอคชูเอเตอร์ทั้งหมดช้าลงพร้อมกันโดยยังคงรักษาอัตราส่วนความเร็วไว้ สำหรับเครื่องจักรเคลื่อนที่ที่ต้องการการควบคุมแบบหลายแกนร่วมกัน การชดเชยภายหลังเป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่ง

วาล์วแบ่งการไหลและวาล์วรวม

เมื่อระบบไฮดรอลิกต้องการแอคทูเอเตอร์สองตัวขึ้นไปเพื่อเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่ากัน การเชื่อมต่อแบบขนานธรรมดาจะไม่ทำงาน ของไหลจะวิ่งตามเส้นทางที่มีความต้านทานน้อยที่สุดตามธรรมชาติ ซึ่งหมายความว่าแอคชูเอเตอร์ที่มีภาระต่ำสุดจะได้รับการไหลทั้งหมดในขณะที่ตัวอื่นๆ หยุดนิ่ง วาล์วแบ่งการไหลช่วยแก้ปัญหานี้โดยการบังคับให้ไหลแยกทางกลไกหรือไฮดรอลิกตามสัดส่วนคงที่ โดยไม่คำนึงถึงแรงกดดันในการโหลดของแต่ละบุคคล

ตัวแบ่งการไหลแบบสปูล

ตัวแบ่งการไหลแบบสปูลใช้การตรวจจับแรงดันและการควบคุมปริมาณแบบแปรผันเพื่อสร้างสมดุลการไหลระหว่างช่องจ่าย ภายในตัววาล์ว แต่ละทางออกจะมีรูคงที่ซึ่งการไหลทั้งหมดจะต้องผ่าน หลังจากช่องเปิดตายตัวเหล่านี้ แรงกดดันในแต่ละสาขาจะกระทำต่อปลายด้านตรงข้ามของแกนม้วนที่สมดุล หากสาขาใดสาขาหนึ่งเริ่มได้รับการไหลมากขึ้น แรงดันตกคร่อมออริฟิสคงที่ของมันจะเพิ่มขึ้น ทำให้เกิดความไม่สมดุลที่เปลี่ยนสปูล การเคลื่อนไหวนี้จะจำกัดด้านการไหลสูงในขณะที่เปิดด้านการไหลต่ำจนกว่าการไหลจะเท่ากัน

ความแม่นยำในการแบ่งของวาล์วชนิดสปูลคุณภาพนั้นอยู่ที่บวกหรือลบ 2.5 ถึง 5 เปอร์เซ็นต์ของการไหลทั้งหมด ความแม่นยำนี้ทำให้ตัวแบ่งสปูลเหมาะสำหรับแท่นยกแบบซิงโครไนซ์ เครื่องอัดกระบอกสูบคู่ และระบบกำหนดตำแหน่งที่กระบอกสูบจะต้องมาถึงตำแหน่งสิ้นสุดภายในระยะมิลลิเมตรจากกัน อย่างไรก็ตาม จุดอ่อนของตัวแบ่งประเภทแกนหมุนคือความไวต่อการปนเปื้อน อนุภาคที่ค้างอยู่ในช่องว่างทำให้แกนม้วนติด ทำลายความแม่นยำในการซิงโครไนซ์

ตัวแบ่งการไหลแบบเกียร์

ตัวแบ่งการไหลแบบเกียร์ใช้แนวทางที่แตกต่างโดยพื้นฐานโดยใช้หลักการการเคลื่อนที่เชิงบวก วาล์วประกอบด้วยส่วนเกียร์สองส่วนขึ้นไป (คล้ายกับมอเตอร์เกียร์) ที่ติดตั้งอยู่บนเพลาทั่วไป กระแสที่ไหลเข้ามาจะเข้าสู่ทางเข้าร่วมและขับเคลื่อนชุดเกียร์ทั้งหมด เนื่องจากเพลาเชื่อมต่อทุกส่วนด้วยกลไก จึงต้องหมุนด้วยความเร็วเท่ากัน ส่วนเกียร์แต่ละส่วนจะแทนที่ปริมาตรตามสัดส่วนการตั้งค่าการเคลื่อนที่ บังคับให้มีการแบ่งการไหลตามสัดส่วนที่แน่นอนกับอัตราทดเกียร์

ตัวแบ่งเกียร์เป็นเลิศในด้านประสิทธิภาพและความทนทาน ทนต่อระดับการปนเปื้อนได้สูงถึง ISO 4406 20/18/15 เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานต่อเนื่อง เช่น การซิงโครไนซ์มอเตอร์ไฮดรอลิกหลายตัวในระบบขับเคลื่อนสายพานลำเลียง อย่างไรก็ตาม พวกมันมีลักษณะอันตรายที่เรียกว่าการเพิ่มแรงดัน หากช่องจ่ายหนึ่งถูกปิดกั้น ส่วนที่กีดขวางจะทำหน้าที่เป็นปั๊มซึ่งสร้างแรงดันสูงมากช่องจ่ายของตัวแบ่งเกียร์ทุกช่องต้องมีวาล์วระบายแรงดัน

คาร์ทริดจ์และวาล์วลอจิกสำหรับการใช้งานที่มีอัตราการไหลสูง

เนื่องจากระบบไฮดรอลิกมีกำลังเพิ่มขึ้น สปูลวาล์วแบบเดิมจึงมีขนาดใหญ่เกินไป วาล์วควบคุมการไหลแบบคาร์ทริดจ์แก้ปัญหานี้โดยแยกการทำงานของวาล์วออกเป็นองค์ประกอบลอจิกขนาดเล็กที่เสียบเข้าไปในบล็อกท่อร่วมเจาะ วิธีการนี้ช่วยลดขนาดและน้ำหนักได้อย่างมาก ขณะเดียวกันก็ทำให้มีความสามารถในการไหลสูงขึ้นมากในบรรจุภัณฑ์ขนาดกะทัดรัด

องค์ประกอบลอจิกคาร์ทริดจ์แบบสองทาง

วาล์วคาร์ทริดจ์แบบสองทางพื้นฐานประกอบด้วยส่วนประกอบก้านวาล์วที่อยู่ในตัวเรือนแบบเกลียวหรือแบบสลิปอิน ต่างจากสปูลวาล์วที่ใช้พื้นที่ทับซ้อนกันในการควบคุม วาล์วคาร์ทริดจ์ใช้การปิดแบบบ่า การควบคุมการไหลเกิดขึ้นโดยการจำกัดระยะที่ก้านวาล์วจะยกออกจากที่นั่ง วาล์วนำร่องจะควบคุมแรงดันในห้องด้านบน ด้วยการปรับแรงดันนำร่อง คุณจะควบคุมความสมดุลของแรงบนก้านซึ่งจะกำหนดขนาดช่องเปิด

ข้อดีมีความสำคัญ ประการแรก ความสามารถในการไหลปรับขนาดได้อย่างมาก ประการที่สอง การออกแบบเบาะนั่งที่ไม่มีการรั่วไหลจะช่วยลดการรั่วไหลภายในที่มีอยู่ในสปูลวาล์ว ประการที่สาม ตัวคาร์ทริดจ์เดี่ยวจะกลายเป็นวาล์วกำหนดทิศทาง วาล์วแรงดัน หรือวาล์วไหล เพียงแค่เปลี่ยนชุดฝาครอบไพล็อตที่ติดตั้งอยู่ด้านบน

การควบคุมการไหลตามสัดส่วนและเซอร์โว

เมื่อระบบไฮดรอลิกทำงานร่วมกับ PLC หรือระบบ CNC การปรับเชิงกลจะทำให้มีสัญญาณคำสั่งอิเล็กทรอนิกส์ วาล์วแบบสัดส่วนและเซอร์โวจะแปลอินพุตทางไฟฟ้าเป็นเอาต์พุตการไหลที่แม่นยำ

วาล์วควบคุมการไหลตามสัดส่วน

วาล์วตามสัดส่วนจะแทนที่สกรูปรับแบบแมนนวลด้วยโซลินอยด์ตามสัดส่วน แทนที่จะหมุนลูกบิด ระบบควบคุมจะส่งสัญญาณกระแสที่สร้างแรงแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อวางตำแหน่งแกนวาล์ว วาล์วสมัยใหม่ใช้สัญญาณขับเคลื่อนแบบพัลส์ไวด์ธมอดูเลชั่น (PWM) พร้อมความถี่ดิเทอร์ที่ซ้อนทับกัน การสั่นสะเทือนความถี่สูงนี้ทำให้แกนม้วนนักบินมีการเคลื่อนที่ระดับไมโครคงที่ ทำลายแรงเสียดทานสถิต และลดฮิสเทรีซิสลงเหลือ 1-2% หรือน้อยกว่า

เซอร์โววาล์วสำหรับการใช้งานแบบไดนามิกสูง

เซอร์โววาล์วแสดงถึงจุดสุดยอดของความแม่นยำในการควบคุมไฮดรอลิก แทนที่จะใช้โซลินอยด์ตามสัดส่วนที่กระทำโดยตรงบนแกนม้วนหลัก เซอร์โววาล์วใช้การออกแบบสองขั้นตอนพร้อมกับมอเตอร์แรงบิด มวลเคลื่อนที่ต่ำและแรงเสียดทานทางกลน้อยที่สุดทำให้วาล์วเซอร์โวมีการตอบสนองแบบไดนามิกที่ยอดเยี่ยม โดยทั่วไปการตอบสนองความถี่จะเกิน 100 Hz ซึ่งหมายความว่าเซอร์โววาล์วสามารถสร้างสัญญาณคำสั่งที่เปลี่ยนแปลง 100 ครั้งต่อวินาทีได้อย่างแม่นยำ

ผลกระทบของอุณหภูมิและการพิจารณาความหนืด

วาล์วควบคุมการไหลของไฮดรอลิกประเภทตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิแตกต่างกันเนื่องจากความหนืดของของไหลแปรผันอย่างมากตามอุณหภูมิ น้ำมันไฮดรอลิกจากแร่มักแสดงความหนืดลดลงครึ่งหนึ่งเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นทุกๆ 25 องศาเซลเซียส สำหรับวาล์วควบคุมแบบธรรมดา หมายความว่าอุปกรณ์อาจทำงานเร็วจนเป็นอันตรายหลังการอุ่นเครื่อง

การออกแบบปากที่มีขอบแหลมคมแก้ไขปัญหานี้ เมื่อของไหลไหลผ่านช่องที่มีขอบทางเข้าที่แหลมคม กระแสจะเปลี่ยนไปสู่โหมดปั่นป่วนทันที ในการไหลเชี่ยว ค่าสัมประสิทธิ์การปล่อยจะเป็นอิสระจากความหนืดเป็นหลัก นี่คือเหตุผลว่าทำไมวาล์วควบคุมการไหลแบบชดเชยแรงดันจึงใช้รูที่มีขอบแหลมในส่วนสูบจ่าย

เกณฑ์การคัดเลือกสำหรับการใช้งานที่แตกต่างกัน

การเลือกวาล์วควบคุมการไหลของไฮดรอลิกประเภทต่างๆ จำเป็นต้องวิเคราะห์คุณลักษณะโหลด ข้อกำหนดด้านความแม่นยำ รอบการทำงาน และความต้องการด้านประสิทธิภาพการใช้พลังงาน

การประเมินประเภทโหลด

โหลดแบบต้านทานทำงานได้ดีกับวาล์วปีกผีเสื้อธรรมดา น้ำหนักบรรทุกเกินพิกัด (เช่น การลดน้ำหนักที่หนักมาก) ต้องใช้วาล์วชดเชยแรงดันร่วมกับวาล์วถ่วงดุล สำหรับการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับโหลดที่แปรผันสูง การชดเชยแรงดันถือเป็นข้อบังคับ มีเพียงวาล์วชดเชยแรงดันเท่านั้นที่สามารถให้ความเร็วในการยกที่สม่ำเสมอ ไม่ว่าพาเลทจะมีน้ำหนัก 200 กก. หรือ 800 กก.

ข้อพิจารณาด้านประสิทธิภาพพลังงาน

บทสรุป

ประเภทวาล์วควบคุมการไหลของไฮดรอลิกที่หลากหลายสะท้อนถึงวิวัฒนาการทางวิศวกรรมมานานหลายทศวรรษที่ตอบสนองความต้องการการใช้งานที่แตกต่างกัน วาล์วเข็มและวาล์วปีกผีเสื้อแบบธรรมดาเหมาะกับการใช้งานที่มีต้นทุนต่ำซึ่งมีความเสถียรในการรับน้ำหนัก วาล์วชดเชยแรงดันให้ความเร็วของแอคชูเอเตอร์ที่สม่ำเสมอภายใต้โหลดที่แปรผัน วาล์วแบ่งการไหลช่วยแก้ปัญหาการซิงโครไนซ์หลายแอคชูเอเตอร์

การทำความเข้าใจประเภทวาล์วควบคุมการไหลของไฮดรอลิกและหลักการทำงานของวาล์วเหล่านี้ช่วยให้วิศวกรสามารถระบุระบบที่ตรงตามข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพโดยไม่ต้องออกแบบมากเกินไป การออกแบบระบบไฮดรอลิกที่ประสบความสำเร็จจะจับคู่คุณลักษณะของวาล์วกับสภาพการทำงานจริง โดยคำนึงถึงความแปรผันของโหลด ความแม่นยำที่ต้องการ รอบการทำงาน สภาพแวดล้อมการปนเปื้อน และต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของ ไม่ใช่แค่ราคาซื้อ