อัตราการไหลส่งผลต่อประสิทธิภาพของวาล์วระเบิดของท่อยางอย่างไร

อัตราการไหลเป็นตัวแปรกลางในการทำงานสำหรับวาล์วระเบิดของท่อที่ทำงานด้วยการไหล วาล์วได้รับการออกแบบให้ยังคงเปิดอยู่ในขณะที่การไหลของไฮดรอลิกยังคงอยู่ในช่วงการทำงานปกติ และปิดเมื่อการไหลเพิ่มขึ้นเกินเกณฑ์ที่สอบเทียบ นั่นทำให้ความสัมพันธ์ระหว่างการไหลปกติ อัตราการไหลสูงสุด และการไหลกระตุ้นมีความสำคัญมากกว่าการเลือกวาล์วที่มีขนาดเกลียวที่ถูกต้อง

เมื่อไร วาล์วกันระเบิดของท่อ ได้รับการจับคู่อย่างถูกต้อง โดยเพิ่มการป้องกันโหลดฉุกเฉินโดยมีการรบกวนเล็กน้อยระหว่างการเคลื่อนที่ของเครื่องจักรตามปกติ เมื่อความสัมพันธ์ของการไหลไม่ถูกต้อง วาล์วอาจสะดุดระหว่างการทำงานปกติ สร้างการสูญเสียแรงดันโดยไม่จำเป็น หรือตอบสนองช้าเกินไประหว่างท่อแตก การทำความเข้าใจค่าการไหลที่แตกต่างกันในวงจรจึงเป็นพื้นฐานของการกำหนดขนาดที่ถูกต้อง

อัตราการไหลของปั๊มที่กำหนดเป็นเพียงจุดเริ่มต้นเท่านั้น

ข้อผิดพลาดในการเลือกหลายอย่างเริ่มต้นด้วยตัวเลขตัวเดียวจากเอกสารข้อมูลปั๊ม หากอัตราปั๊มอยู่ที่ 40 ลิตร/นาที วิศวกรอาจถือว่าวาล์วระเบิดของท่อจ่ายเพียง 40 ลิตร/นาทีเท่านั้น นั่นอาจผิดได้เนื่องจากการไหลผ่านพอร์ตแอคชูเอเตอร์ที่ได้รับการป้องกันอาจแตกต่างจากการส่งปั๊ม

อัตราส่วนพื้นที่กระบอกสูบ การเคลื่อนที่ที่เกิดจากโหลด วงจรสร้างใหม่ การคายประจุของแอคคิวมูเลเตอร์ การควบคุมการเคลื่อนที่ของปั๊ม และการทำงานพร้อมกัน ทั้งหมดนี้สามารถเปลี่ยนการไหลในพื้นที่ได้ ต้องเลือกวาล์วสำหรับการไหลจริงที่ไหลผ่านจุดติดตั้งภายใต้สภาวะการทำงานที่แย่ที่สุดที่ได้รับอนุมัติ

การไหลปกติและการไหลกระตุ้นจะต้องแยกจากกัน

โฟลว์การสั่งงานคือค่าที่องค์ประกอบการปิดภายในไม่เสถียรในตำแหน่งเปิดและเคลื่อนไปทางเบาะนั่ง หากกระแสการทำงานที่ถูกต้องตามกฎหมายสูงสุดใกล้กับค่านี้มากเกินไป ภาวะชั่วครู่ปกติอาจทำให้เกิดการปิดเครื่องที่สร้างความรำคาญได้

การออกแบบที่ใช้งานได้จริงจึงสร้างระยะขอบ สำหรับผลิตภัณฑ์ Fuke LRV คำแนะนำทางเทคนิคคือการตั้งค่าการไหลปิดให้สูงกว่าการไหลของระบบสูงสุดประมาณ 50% การออกแบบวาล์วอื่นๆ อาจใช้ระยะขอบที่แตกต่างกัน ดังนั้นควรปฏิบัติตามข้อมูลของผู้ผลิตเสมอ หลักการสำคัญคือการไหลปกติสูงสุดและการไหลปิดฉุกเฉินจะต้องไม่ถือเป็นตัวเลขเดียวกัน

เหตุใดการไหลเฉลี่ยจึงไม่เพียงพอ

รอบของเครื่องจักรสามารถมีอัตราการไหลเฉลี่ย 30 ลิตร/นาที ในขณะที่ให้จุดสูงสุดสั้นที่ 45 ลิตร/นาที หากตั้งวาล์วระเบิดไว้ที่ 40 ลิตร/นาที มิเตอร์วัดการไหลแบบธรรมดาอาจแสดงค่าเฉลี่ยที่ปลอดภัย แม้ว่าวาล์วจะเห็นค่าที่เกิดขึ้นทันทีที่สูงกว่าซ้ำๆ ก็ตาม การเลือกจึงควรพิจารณาถึงจุดสูงสุดชั่วคราว โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระหว่างการลดระดับลงอย่างรวดเร็ว การเคลื่อนตัวของแกนม้วนอย่างกะทันหัน และการเร่งความเร็วของโหลด

รูปทรงกระบอกสูบเปลี่ยนการไหลที่วาล์ว

สำหรับกระบอกสูบแบบแสดงสองทาง พื้นที่ปลายหมวกจะมีขนาดใหญ่กว่าพื้นที่ปลายก้านรูปวงแหวน ที่ความเร็วลูกสูบเท่ากัน ด้านฝาครอบจะแทนที่น้ำมันมากกว่าด้านก้าน รูปทรงเรขาคณิตที่เรียบง่ายนี้หมายความว่าการไหลของทางออกอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับทิศทาง

สมมติว่ามีการติดตั้งวาล์วกันระเบิดของท่อไว้ที่ปลายฝาปิดของกระบอกสูบรองรับน้ำหนัก ในระหว่างการลดระดับ ลูกสูบอาจบังคับน้ำมันปริมาณมากผ่านช่องนั้น หากการเลือกขึ้นอยู่กับการไหลด้านก้านหรือการไหลของปั๊ม การคายประจุจริงอาจเกินค่าที่คาดไว้ จากนั้นวาล์วจะปรากฏ 'ไวเกินไป' แม้ว่าปัญหาหลักคือการคำนวณการไหลที่ไม่ถูกต้อง

การไหลที่เกิดจากโหลดสามารถเกินการไหลของปั๊มได้

ในสภาวะโหลดเกิน แรงโน้มถ่วงจะขับเคลื่อนแอคชูเอเตอร์ โหลดอาจพยายามเคลื่อนที่เร็วกว่าที่ปั๊มเติมเข้าไปในห้องตรงข้าม โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าวงจรควบคุมไม่สามารถวัดการเคลื่อนที่ได้เพียงพอ ซึ่งสามารถสร้างอัตราการไหลออกที่สูงที่วาล์วระเบิดของท่อ

พฤติกรรมดังกล่าวเป็นสาเหตุว่าทำไมวาล์วระเบิดของท่อจึงไม่สามารถใช้แทนวาล์วควบคุมการเคลื่อนที่ทุกประเภทได้ วาล์วกันระเบิดควรยังคงเปิดอยู่ระหว่างการลดความเร็วที่ได้รับอนุมัติ ในขณะที่วงจรไฮดรอลิกที่กว้างขึ้นควรป้องกันการเร่งความเร็วที่ไม่สามารถควบคุมได้ระหว่างการทำงานปกติ หากการไหลที่เกิดจากโหลดปกติไม่เสถียร การเพิ่มการตั้งค่าวาล์วระเบิดเพียงอย่างเดียวไม่สามารถแก้ปัญหาการควบคุมที่ซ่อนอยู่ได้

ขนาดของวาล์วส่งผลต่อความเร็วและแรงดันตก

อัตราการไหลผ่านทางที่จำกัดจะสร้างความเร็ว สำหรับการไหลที่กำหนด พื้นที่ภายในที่เล็กกว่าจะทำให้เกิดความเร็วสูงขึ้นและการสูญเสียแรงดันโดยทั่วไปจะสูงขึ้น วาล์วระเบิดของท่อที่มีขนาดเล็กเกินไปสามารถสร้างแรงดันตกมากเกินไปและทำงานได้ใกล้กับสภาวะการปิดมากขึ้น แม้ว่าการเชื่อมต่อเกลียวจะดูถูกต้องก็ตาม

วาล์วที่ใหญ่ขึ้นอาจลดการสูญเสียแรงดัน แต่การเลือกขนาดที่ใหญ่เกินไปก็ต้องได้รับการดูแลเช่นกัน ช่วงการสั่งงานที่เลือกจะต้องยังต่ำเพียงพอสำหรับการแตกของท่อจริงเพื่อสร้างเงื่อนไขการปิดที่ต้องการ การกำหนดขนาดไฮดรอลิกคือความสมดุลระหว่างการไหลปกติอย่างมีประสิทธิภาพและการรักษาความไวต่อเหตุฉุกเฉินที่เชื่อถือได้

แรงดันตกคร่อมเป็นส่วนหนึ่งของภาพประสิทธิภาพ

แรงดันตกผ่านวาล์วเปิดจะเพิ่มขึ้นเมื่อการไหลเพิ่มขึ้น แรงดันตกที่มากเกินไปทำให้สูญเสียพลังงานไฮดรอลิกและสามารถสร้างความร้อนได้ นอกจากนี้ยังเปลี่ยนความดันที่ใช้กับส่วนอื่น ๆ ของวงจรด้วย วาล์วที่ทำงานโดยมีข้อจำกัดเล็กน้อยที่ 20 ลิตร/นาทีอาจมีการทำงานแตกต่างออกไปมากที่ 70 ลิตร/นาที

ผู้ผลิตมักจะแสดงกราฟแรงดันตกคร่อมตามความหนืดและอุณหภูมิของน้ำมันที่ระบุ เส้นโค้งเหล่านี้มีประโยชน์มากกว่าขนาดเกลียวเพียงอย่างเดียว เนื่องจากเส้นโค้งเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าวาล์วมีพฤติกรรมอย่างไรในช่วงการไหลต่างๆ เมื่อประเมินเครื่องจักรที่มีรอบการทำงานสูง จุดการทำงานปกติควรคงอยู่ในส่วนที่เหมาะสมของกราฟการไหล แทนที่จะอยู่ใกล้ขอบความจุของวาล์ว

ความหนืดของน้ำมันเปลี่ยนความหมายของอัตราการไหลเดียวกัน

อัตราการไหล 40 ลิตร/นาทีไม่ได้สร้างสภาวะไฮดรอลิกเหมือนกันทุกประการกับน้ำมันความหนืดสูงที่เย็น เช่นเดียวกับน้ำมันความหนืดต่ำแบบอุ่น ความหนืดส่งผลต่อการสูญเสียแรงดัน หมายเลขเรย์โนลด์ส การหน่วงภายใน และการกระจายแรงรอบๆ ชิ้นส่วนที่กำลังเคลื่อนที่ วาล์วที่มีความเสถียรที่อุณหภูมิการทำงานอาจมีแนวโน้มที่จะปิดอย่างรำคาญในระหว่างการสตาร์ทขณะเครื่องเย็น

การเลือกจึงควรพิจารณาช่วงอุณหภูมิของเหลวที่คาดหวังทั้งหมด หากเครื่องทำงานกลางแจ้ง ความหนืดในฤดูหนาวอาจมีความสำคัญเป็นพิเศษ เกรดน้ำมันที่ถูกต้อง การฝึกอุ่นเครื่อง และขนาดวาล์วที่เพียงพอช่วยรักษาประสิทธิภาพที่คาดการณ์ได้

การไหลชั่วคราวมีความสำคัญระหว่างการสลับวาล์วทิศทาง

วาล์วควบคุมทิศทางไม่ค่อยๆ เปิดเสมอไป แกนหมุนเร็ว โซลินอยด์วาล์ว หรือคำสั่งจอยสติ๊กแบบก้าวร้าวสามารถเชื่อมต่อกระบอกสูบที่โหลดไว้เพื่อส่งคืนอย่างรวดเร็ว ภาวะชั่วคราวที่เกิดขึ้นอาจคงอยู่เพียงเศษเสี้ยววินาทีแต่ยังคงเกินเกณฑ์การปิดของวาล์วระเบิดของท่อ

นี่คือเหตุผลที่การทดสอบการเดินเครื่องควรรวมอินพุตของผู้ปฏิบัติงานที่สมจริง แทนที่จะเป็นเพียงการเคลื่อนไหวแบบห้องปฏิบัติการที่ช้าเท่านั้น ทดสอบเครื่องจักรกับน้ำหนักบรรทุกที่ได้รับอนุมัติ ความเร็วรอบเครื่องยนต์ และคำสั่งควบคุม หากวาล์วสะดุดเฉพาะระหว่างการเปลี่ยนผ่านที่คมชัดที่สุด ควรหาปริมาณจุดสูงสุดชั่วคราวก่อนที่จะเปลี่ยนการตั้งค่าการสั่งงาน

การไหลเพิ่มขึ้นมากเพียงใดในระหว่างที่ท่อยางระเบิด

การแยกท่อโดยสมบูรณ์สามารถลดความต้านทานที่ปลายน้ำได้อย่างมาก แรงดันที่เก็บไว้โดยโหลดแบบแขวนลอยจะขับน้ำมันออกจากกระบอกสูบผ่านความล้มเหลวแบบเปิด การไหลที่เพิ่มขึ้นขึ้นอยู่กับแรงดันโหลด ขนาดของท่อ ตำแหน่งการแตก คุณสมบัติของของไหล และข้อจำกัดระหว่างแอคชูเอเตอร์และการแตกหัก

การแตกร้าวบางส่วนอาจสร้างการเพิ่มขึ้นเล็กน้อยกว่าท่อที่ถูกตัดขาดทั้งหมด นี่เป็นสิ่งสำคัญเนื่องจากเกณฑ์การสั่งงานจะต้องสนับสนุนวัตถุประสงค์ด้านความปลอดภัยที่กำหนดไว้ของเครื่องภายใต้สถานการณ์ความล้มเหลวที่น่าเชื่อถือ การสอบเทียบที่สูงเกินไปสามารถลดการเดินทางที่น่ารำคาญ แต่ยังอาจต้องมีการรั่วที่รุนแรงมากขึ้นก่อนที่วาล์วจะปิด

ขนาดการเชื่อมต่อไม่ควรใช้เป็นการตั้งค่าการไหล

เกลียวขนาด 3/8 นิ้วหรือ 1/2 นิ้วใช้ระบุรูปทรงการเชื่อมต่อทางกลไก ไม่ใช่การไหลของไฮดรอลิกแบบสากล ผู้ผลิตหลายรายสามารถออกแบบทางเดินภายในที่แตกต่างกันอย่างมากหลังขนาดพอร์ตเดียวกันได้ ตัววาล์วเดียวกันอาจมีช่วงการไหลปิดที่สอบเทียบต่างกัน

ใช้ขนาดเกลียวเพื่อยืนยันความเข้ากันได้ทางกลหลังจากกำหนดความจุไฮดรอลิกและระยะการสั่งงานแล้วเท่านั้น วิธีนี้จะหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดทั่วไปโดยสมมติว่าวาล์วที่ตรงกับข้อต่อท่อจะตรงกับการไหลโดยอัตโนมัติ

การตั้งค่าการไหลควรสะท้อนถึงรอบเครื่องจักรสูงสุดที่ได้รับอนุมัติ

เริ่มต้นด้วยความเร็วกระบอกสูบที่เร็วที่สุดที่อนุญาตภายใต้น้ำหนักบรรทุกที่ได้รับอนุมัติซึ่งมีความต้องการมากที่สุด กำหนดปริมาตรน้ำมันที่ถูกแทนที่ที่ตำแหน่งวาล์วและคำนึงถึงอัตราส่วนพื้นที่กระบอกสูบ จากนั้นให้พิจารณาความเร็วของปั๊ม การทำงานพร้อมกัน และการเพิ่มขึ้นชั่วคราวใดๆ ที่เกิดจากการเร่งความเร็วหรือสวิตช์ควบคุม

การไหลปกติสูงสุดที่เกิดขึ้นจะกลายเป็นข้อมูลอ้างอิงในการตั้งวาล์ว ใช้ระยะขอบที่แนะนำของผู้ผลิตเพื่อสร้างเป้าหมายการกระตุ้น หากค่าที่ต้องการอยู่นอกช่วงที่ปรับได้หรือปรับเทียบแล้วของวาล์ว ให้เลือกขนาดอื่นแทนที่จะบังคับวาล์วที่มีอยู่ให้สุดขั้วที่ไม่เหมาะสม

ตัวอย่างของลอจิกการกำหนดขนาด

หากการไหลปกติสูงสุดที่วัดได้ผ่านพอร์ตที่มีการป้องกันคือ 60 ลิตร/นาที เกณฑ์การปิดจะต้องสูงกว่าค่านั้นอย่างชัดเจน การใช้คำแนะนำผลิตภัณฑ์ประมาณ 50% จะชี้ไปที่ค่าการสั่งงานใกล้กับ 90 ลิตร/นาที โดยมีเงื่อนไขว่าวาล์วรุ่นที่เลือกรองรับช่วงดังกล่าว และการวิเคราะห์ความล้มเหลวของท่อของเครื่องจะยืนยันการตอบสนองฉุกเฉินที่เพียงพอ ตัวอย่างนี้แสดงให้เห็นถึงวิธีการ ไม่ใช่การตั้งค่าสากลสำหรับทุกวงจร

ควรทำการทดสอบการไหลที่พอร์ตที่เกี่ยวข้อง

เมื่อเป็นไปได้ ให้วัดการไหลใกล้กับวาล์วระเบิดของท่อ แทนที่จะคิดว่าเอาท์พุตของปั๊มแสดงถึงสภาวะเดียวกัน เครื่องมือวัดควรมีช่วงและความเร็วการตอบสนองเพียงพอที่จะจับจุดสูงสุดชั่วคราว การจับคู่การวัดการไหลกับการวัดความดันสามารถเปิดเผยข้อจำกัดด้านดาวน์สตรีมและพฤติกรรมที่เกิดจากโหลดได้

การทดสอบควรดำเนินการโดยบุคลากรที่มีคุณสมบัติพร้อมควบคุมโหลดและเครื่องอยู่ในสภาพที่ปลอดภัย การสร้างการแตกของท่ออ่อนที่ไม่สามารถควบคุมได้จริงนั้นไม่ใช่วิธีการทดสอบตามปกติที่เหมาะสม ใช้การทดสอบการทำงานที่ได้รับการอนุมัติจากผู้ผลิตหรือขั้นตอนการจำลองแบบควบคุม

อัตราการไหลเป็นตัวกำหนดทั้งความน่าเชื่อถือและส่วนต่างด้านความปลอดภัย

วาล์วระเบิดของท่อจะต้องแยกความแตกต่างระหว่างการไหลสูงสุดที่เครื่องจักรต้องการอย่างถูกต้องตามกฎหมายกับการไหลที่ผิดปกติที่เกิดจากความล้มเหลวของท่อที่เป็นอันตราย การแยกกันน้อยเกินไปทำให้เกิดการสะดุดสะดุด การแยกมากเกินไปอาจลดความไวได้ ขนาดที่ถูกต้องจึงขึ้นอยู่กับการไหลของพอร์ตจริง จุดสูงสุดชั่วคราว รูปทรงของกระบอกสูบ ความจุของวาล์ว ความหนืด และพฤติกรรมการลดแรงดัน

Ningbo Fuke Hydraulic Machinery Co., Ltd. ผลิตวาล์วไฮดรอลิกและผลิตภัณฑ์ข้อต่อสำหรับระบบอุตสาหกรรมและระบบเคลื่อนที่ เมื่อระบุวาล์วระเบิดของท่อ การแบ่งปันการไหลปกติสูงสุด แรงดันใช้งาน ความหนืดของน้ำมัน ช่วงอุณหภูมิ การกำหนดค่ากระบอกสูบ และรายละเอียดการเชื่อมต่อ ช่วยให้ช่วงการสั่งงานตรงกับสภาพเครื่องจักรจริง แทนที่จะเป็นขนาดท่อหรือปั๊มที่ระบุเพียงอย่างเดียว