نحوه کنترل سرعت سیلندر (جک) هیدرولیکی
کنترل سرعت سیلندر هیدرولیکی
در یک مدار هیدرولیکی ساده به منظور کنترل سرعت عملکرد سیلندر، شیر کنترل جریان را می توان در سه موضع قرار داد:
۱ – در موضع کنترل جریان ورودی به سیلندر
۲ – در موضع کنترل جریان خروجی از سیلندر
۳ – در موضع کنار گذر جهت تنظیم میزان جریان اضافی
در ادامه به تشریح هر یک از این موارد می پردازیم.
۱ – کنترل سرعت از طریق کنترل جریان ورودی
روش کنترل سرعت به وسیله کنترل جریان ورودی برای کنترل دقیق حرکت جک هایی استفاده می شود که بار مقاومشان همیشه در خلاف جهت عمل می نماید.
چراکه اگر بار متغیر یا منفی (در جهت حرکت) باشد، سیلندر یا موتور هیدرولیکی حرکت نوسانی خواهد داشت. ذکر این نکته نیز ضروری است که در تنظیم فشار توسط شیر اطمینان باید فشار مورد نیاز برای غلبه بر بار و افت فشار بوجود آمده در شیر کنترل سرعت را مد نظر قرار داد.
از این نوع کنترل سرعت به منظور کنترل حرکت میز دستگاههای سنگ تخت، جوش اتوماتیک، ماشین آلات نورد و دیگر ماشینهای ابزار که اصولا نیازمند کنترل دقیق سرعت هستند استفاده می شود.
در روش کنترل سرعت به وسیله کنترل جریان ورودی، پس از شروع حرکت، مقاومت در مقابل حرکت کاهش یافته و افت فشار به وجود خواهد آمد. این حالت حتی با وجود سیستم جبران کننده فشار، موجب شتاب گرفتن لحظه ای بار می گردد.
از طرف دیگر چنانچه در میانه کار و یا در انتهای کورس، جهت حرکت به سرعت معکوس گردد، جهت بار و حرکت به طور لحطه ای یکسان شده و بار به پیش افتادن از حرکت متمایل می گردد. در این شرایط به منظور اعمال کنترل مناسب، در مسیر منتهی به مخزن می توان از شیر متعادل کننده استفاده نمود.
۲ – کنترل سرعت از طریق کنترل جریان خروجی
در مدارهایی که امکان هم سو شدن بار با حرکت وجود دارد و یا بار دارای حرکت های تکان دار است، برای کنترل سرعت از روش کنترل جریان خروجی استفاده می شود. زیرا در صورت استفاده از روش کنترل سرعت با کنترل جریان ورودی، هنگام هم جهت شدن بار با حرکت، دیگر کنترلی بر سرعت حرکت بار وجود نخواهد داشت.
در روش کنترل جریان خروجی، شیر کنترل جریان در خط برگشت نصب می گردد و مانند حالت قبل، مقدار فشار در مدار بایستی بر مقاومت بار و افت فشار شیر کنترل جریان غلبه نماید.
روش کنترل جریان خروجی به اندازه روش کنترل جریان ورودی دقیق و حساس نیست. چراکه نرخ روغن خروجی از سیلندر کنترل می شود و در سیلندرهای دیفرانسیلی در دور (کورس) رفت، حجم سیال خروجی کمتر از میزان ورودی است.
البته در دور (کورس) برگشت نیز عکس مطلب فوق صادق است. هنگام استفاده از این روش باید میزان فشار در خروجی سیلندر به دقت مورد بررسی قرار گیرد. چراکه مثلا اگر نسبت مساحت پیستون به میله پیستون ۲ به ۱ بوده و فشار در خط رفت (سمت تمام قطر) به bar200 برسد، آنگاه فشار در سمت میله پیستون به bar400 خواهد رسید و ممکن است سیلندر آسیب ببیند.
در چنین شرایطی، به منظور پیشگیری از افزایش بیش از حد فشار باید یک شیر اطمینان جداگانه در خروجی سیلندر و سمت میله پیستون، نصب گردد. البته باید توجه نمود که هنگام عمل کردن شیر اطمینان، دیگر سرعت تحت کنترل نخواهد بود. در سیلندرهائی که دارای میله پیستون قطور بوده و در فشار بالا کار می کنند وضعیت فوق الذکر بسیار مهم است.
۳- کنترل سرعت با ارسال بخشی از جریان به مخزن
ارسال کنترل شده بخشی از سیال به مخزن (یا محیط کم فشار دیگر) سومین روش در کنترل سرعت سیلندرها توسط شیرهای کنترل جریان است. البته این روش به گستردگی دو روش قبل نیست.
دقت این روش به مقدار تغییرات جریان خروجی پمپ با فشار بستگی داشته و هنگامی که فشار در حد معقولی ثابت بوده و یا کنترل دقیق سرعت مورد نیاز نیست، قابل قبول می باشد.
معمولا این روش در مدارهایی به کار می رود که قسمت عمده خروجی پمپ توسط سیلندر استفاده شده و فقط بخش کوچکی از آن به مخزن برمی گردد.
در این روش سرعت در یک محدوده متوسط کنترل شده و امکان کنترل سرعت در کل محدوده جریان عبوری وجود ندارد. در عین حال مانند روش کنترل جریان ورودی، کنترل سرعت هنگام هم جهت شدن بار با حرکت، امکان پذیر نخواهد بود.