Introduzione: Perché controllare la velocità del cilindro idraulico?
La caratteristica unica dei cilindri idraulici è la loro efficienza volumetrica che si avvicina a 100%, nonostante le perdite dovute all'efficienza meccanica. Ciò significa che quasi tutto il fluido che entra in essi produce un movimento lineare proporzionale, rendendo il calcolo della velocità del cilindro relativamente semplice.
Gli standard industriali guidano le decisioni di progettazione idraulica. Secondo ISO 4413:2010, I progettisti devono considerare la portata e la pressione quando dimensionano i componenti per un funzionamento sicuro.
Ecco i 5 metodi più comuni per controllare la velocità dei cilindri idraulici:
5 modi per controllare la velocità dei cilindri idraulici Metodi di controllo del flusso spiegati1 Controllo del flusso del contatore
Il metodo più comune per controllare la velocità dei cilindri idraulici consiste nel limitare il flusso in ingresso alla porta di lavoro. È possibile installare valvole di controllo del flusso di misurazione direttamente sulla porta di lavoro, nella linea di lavoro o nel gruppo di valvole o nel collettore.
Il controllo del flusso del contatore deve includere una valvola di ritegno per l'inversione libera del flusso. Questo aspetto è fondamentale perché il cilindro deve avere un flusso libero durante la corsa di ritorno.
Ideale per: Applicazioni generali di controllo della velocità in cui la direzione del carico è costante.
2 Controllo del flusso in uscita dal contatore
Contrariamente al primo metodo, il controllo del flusso in uscita limita il fluido in uscita dal cilindro per controllare la velocità.
Attenzione: Rischio di intensificazione della pressione
Il vecchio detto pneumatico “in caso di dubbio, misurare” dovrebbe insospettire gli idraulici. applicazioni. Il controllo del contatore può causare un'intensificazione della pressione, con conseguenti perdite o guasti.
Non si deve mai togliere il contatore quando il liquido sul lato dell'asta deve sopportare il carico di una cilindro a doppio effetto. Quando questa pressione è esposta alla contropressione, si combina con la pressione di carico, facendo salire la pressione sul lato asta a livelli pericolosi.
Ideale per: Applicazioni con carichi leggeri in cui la contropressione non è un problema.
3 Valvole ad ago
In molti casi, le valvole a spillo sono il metodo più efficace e conveniente per controllare la velocità del cilindro.
Senza un valvola di ritegno, Le valvole a spillo possono limitare il flusso in entrambe le direzioni, rendendole adatte ad applicazioni che richiedono una lenta discesa per gravità.
Ideale per: Applicazioni di discesa a gravità a bassa velocità, controllo bidirezionale della velocità.
4 Controllo di flusso a tre porte prioritario
Questa valvola ha un ingresso singolo e due uscite, che regolano la proporzione del flusso in entrambe le porte. L'attacco prioritario (CF) è tipicamente compensato dalla pressione.
Determina la gerarchia dei flussi: se il flusso in ingresso scende al di sotto della priorità impostata, il flusso verso la terza porta (EF) diventa indisponibile.
Attenzione: Nelle applicazioni con grande flusso in ingresso e basso flusso controllato, tutto il flusso in ingresso è influenzato dalla pressione di esercizio e il flusso in eccesso viene sprecato come calore.
Ideale per: Sistemi che richiedono un flusso prioritario verso un attuatore con sovraccarico sui circuiti secondari.
5 Valvole direzionali proporzionali
Le valvole proporzionali regolano la posizione del cursore tramite regolatori PWM, ottenendo un flusso variabile. Il cursore contiene scanalature di dosaggio che forniscono un flusso dosato, essenzialmente simile alle valvole a doppio ago.
La compensazione della pressione, il rilevamento del carico o un controllo elettronico complesso offrono alle valvole proporzionali prestazioni superiori nel controllo della velocità del cilindro.
Ideale per: Applicazioni di alta precisione che richiedono un controllo a velocità variabile.
Confronto: 5 metodi di controllo della velocità
| Metodo | Limitazione del flusso | Migliore applicazione | Livello di rischio |
|---|
| Meter-In | Ingresso | Controllo generale della velocità | Basso |
| Uscita contatore | Uscita | Applicazioni con carichi leggeri | Alto |
| Valvola ad ago | Entrambe le direzioni | Discesa per gravità | Medio |
| Controllo di flusso prioritario | Proporzione regolamentata | Sistemi multi-attuatore | Basso |
| Valvola proporzionale | Variabile | Controllo di precisione | Basso |
Come scegliere il giusto metodo di controllo della velocità
- È necessario un semplice controllo della velocità? Ingresso del contatore con valvola di non ritorno
- Carico variabile presente? Valvola proporzionale con rilevamento del carico
- Controllo bidirezionale a basso costo? Valvola a spillo (senza valvola di ritegno)
- Flusso prioritario verso un attuatore? Controllo di flusso prioritario a tre porte
- Requisiti di alta precisione? Valvola proporzionale con controllo PWM
Domande frequenti
D: Qual è la differenza tra controllo meter-in e meter-out?R: Il meter-in limita il flusso in entrata nel cilindro; il meter-out limita il flusso in uscita. Il meter-in è generalmente più sicuro per i carichi variabili; il meter-out può causare un'intensificazione della pressione.
D: Perché le valvole di controllo del flusso hanno bisogno di valvole di ritegno?R: Le valvole di ritegno forniscono un flusso inverso libero, consentendo al cilindro di rientrare senza limitazioni quando la valvola di controllo del flusso è chiusa.
D: Cosa provoca l'intensificazione della pressione nel controllo meter-out?R: Quando il flusso in uscita è limitato, la contropressione si combina con la pressione di carico sul lato dell'asta, superando potenzialmente la pressione del sistema.
