...
Virtavastusventtiilit rajoittavat tilavuusvirtaa virtauspinta-alaa rajoittamalla. Yksinkertaisin virtavastusventtiili on kuvan 8.3.1 mukainen kiinteä kuristus.
http://wiki.metropolia.fi/download/attachments/12158132/8.3.1.GIF
Kuva 8.3.1
Kuristukset voidaan jakaa turbulenttisiin (yllä) ja laminaarisiin (alla) riippuen niissä vallitsevasta virtaustyypistä. Useimmiten käytetään turbulenttisia kuristuksia, koska niissä viskositeetin muutos vaikuttaa vähemmän tilavuusvirtaan. Kaavioissa ei aina erotella millaisesta kuristuksesta on kysymys.
Virtavastusventtiilien yleisimmät piirrosmerkit ovat kuvassa 8.2.2.
http://wiki.metropolia.fi/download/attachments/12158132/8.3.2.GIF
Kuva 8.3.2
Vastusvastaventtiilissä (alin kuvassa 10.2) on lisäksi vastaventtiili, joka sallii vapaan virtauksen toiseen suuntaan.
...
jossa μ on kuristuksen muodosta riippuva purkauskerroin ja ρ nesteen tiheys. Koska virtausta säätävän kuristuksen yli vallitseva paine-ero riippuu kuorman suuruudesta (joskus myös syöttöpaineesta), vaihtelee myös männän liikenopeus kuormasta riippuen. Kuva 8.3.3 kuvaa paine-eron vaikutusta liikenopeuteen.
http://wiki.metropolia.fi/download/attachments/12158132/8.3.3.GIF
Kuva 8.3.3
8.3.2 Virransäätöventtiilit
Virransäätöventtiileissä käytetään lisäksi painekompensaattoria, jolla säätökuristimen yli vaikuttava paine-ero saadaan pysymään vakiona. Näin kuorman koolla ei ole enää vaikutusta liikenopeuteen. Virransäätöventtiilit voidaan jakaa 2-tie ja 3-tie virransäätöventtiileihin. Kuvassa 8.3.4 on 2-tievirransäätöventtiilin piirrosmerkit. Alin on yksinkertaistettu piirrosmerkintä. Yhtenäinen viiva kuristimen ympärillä tarkoittaa painekompensoitua venttiiliä. Puhuttaessa ja piirrettäessä käytetään joskus termiä virransäätö myös virtavastaventtiilien yhteydessä.
Kuva 8.3.4
http://wiki.metropolia.fi/download/attachments/12158132/8.3.4.GIF
Kuva 8.3.4
http://wiki.metropolia.fi/download/attachments/12158132/8.3.5.GIF
Kuva Kuva 8.3.5
Virransäätöventtiili, kuva 10.5, kuristaa virtausta kahdessa kohtaa. Painekompensaattorin karaan vaikuttaa toisaalta toimilaitteella vallitseva kuormanpaine p3 ja toisaalta kuristimelle päästettävä syöttöpaine p2. Painekompensaattorikara etsii hydraulista tasapainoa ja säätää kuristimelle tulevan syöttöpaineen p2 yhtä suureksi kuin jousen + paineen p3 summa. Mittakuristimen yli vaikuttaa siis jousen määräämä paine-ero. Tämän johdosta toimilaitteelle menevää tilavuusvirtaan ei vaikuta kuorman suuruus.
Virransäätöventtiilin yhteydessä voi olla myös vastaventtiili, kuva 8.3.6, jolloin se muistuttaa läheisesti kuvan 8.3.2 vastusvastaventtiiliä. Alimmassa kuvassa on 3-tievirransäätöventtiili. 3-tie virransäätöventtiili näkyy kuvassa 8.3.7
http://wiki.metropolia.fi/download/attachments/12158132/8.3.6.GIF
Kuva 8.3.6
http://wiki.metropolia.fi/download/attachments/12158132/8.3.7.GIF
Kuva 8.3.7
8.3.3 Virran jako venttiilit
Virranjakoventtiilien avulla tilavuusvirta jaetaan kahteen yhtä suureen osaan (joskus myös eri suuriin). Kaavioissa käytetty piirrosmerkki on kuvassa 8.3.8.
http://wiki.metropolia.fi/download/attachments/12158132/8.3.8.GIF
kuva 8.3.8
Ehjä viiva komponentin ympärillä tarkoittaa, että tässäkin käytetään painekompensointia. Näin virtauksen suuruus ei vaihtele vaikka lähtöliitynnöissä olisi erilainen paine (kuorma). Täydellisempi kytkentä näkyy kuvassa 8.3.8. Venttiilin tarkkuus on n +/- 5%, joten ajan kuluessa sylinterit joutuvat epätahtiin. Jos toinen sylinteri tulee ensin päätyyn pysähtyy myös toinen painekompensoinnin johdosta. Tämä vaatiikin yleensä lisäventtiilin käyttöä, jolla sylinterit saadaan tahdistettua. Toimiakseen hyvin virranjakoventtiilin nimellisvirtauksen tulee olla oikea (lähellä sovellutusta). Liian pieni tai suuri tilavuusvirta lisää venttiilin epätarkkuutta.
http://wiki.metropolia.fi/download/attachments/12158132/8.3.9.GIF
Kuva 8.3.9
Kuvassa 8.3.9 on esitetty myös virranjakomoottoreita käyttävä tahdistus. Tällä on mahdollista saavuttaa parempi tarkkuus. Tahdistusmenetelmän valinnassa on syytä olla huolellinen, liika epätarkkuus saattaa aiheuttaa suuriakin vaurioita.
...
Painepuolen virtausta säädettäessä rajoitetaan toimilaitteelle virtaavaa tilavuusvirtaa. Kuvassa tilavuusvirtaa. Kuvassa 8.3.10 on esitetty erilaisia säätötapoja.
http://wiki.metropolia.fi/download/attachments/12158132/8.3.10 on esitetty erilaisia säätötapoja.GIF
Kuva 8.3.10
Näistä kahta vasenta (1 ja 2) voi pitää painepuolen säätönä. Virtaventtiili sijoitetaan joka syöttöpainelinjaan tai venttiilin ja pumpun väliin niin, että sylinterille menevä virtaus kuristuu. Jos halutaan erilliset liikenopeudet molempiin liikesuuntiin, pitää myös varrenpuoleisessa kanavassa olla virtaventtiili. Kuristuskohdan ja toimilaitteen välissä vallitsee kuorman mukainen paine ja sitä ennen pumpun syöttöpaine. Negatiivisella kuormituksella (kuorma vaikuttaa liikesuuntaan) säätö ei kuitenkaan toimi, koska toimilaitteelle ei muodostu vastapainetta.
...
Sivuvirtasäätöä käytettäessä tarjotaan tilavuusvirralle rinnakkainen reitti säiliöön. Kuva 8.3.11 esittää kytkentää.
http://wiki.metropolia.fi/download/attachments/12158132/8.3.11.GIF
Kuva 8.3.11
Ylimääräisen tilavuusvirran ei tarvitse tässä tapauksessa mennä säiliöön paineenrajoitusventtiilin läpi, jolloin paine nousisi arvoon p1. Nyt se pääsee säiliöön virtaventtiilin läpi tarvitulla kuormanpaineella p2. Katkoviiva kuvaa tilannetta, jos tässä käytettäisiin paine- tai paluupuolen säätöä ja tuotettaisiin suurempi häviöteho. Säästöä syntyy p1-p2 väliin jäävän pinta-alan verran. Pinta-ala kuvaa tehoa.
...
Vastaventtiilit sallivat virtauksen toiseen suuntaan ja estävät sen toiseen suuntaan. Rakenteellisesti ne ovat useimmiten istukkaventtiileitä. Kuva 8.4.1 esittelee tavallisia vastaventtiilirakenteita sekä piirrosmerkit.
http://wiki.metropolia.fi/download/attachments/12158132/8.4.1.GIF
Kuva 8.4.1
Rakenteellisesti venttiileissä on lähes aina jousi mutta kaavioihin se piirretään silloin, kun jousella on toiminnallinen merkitys (yleensä vastapaineen aikaan saanti). Suositeltavaa on merkitä jousen aikaansaama vastapaine myös hydraulikaavioon.
Vastaventtiileitä on järjestelmässä monessa paikassa ja usein myös muiden venttiilien yhteydessä. Vaikka kyseessä on yksinkertainen venttiili, tulee sekin valita riittävän huolellisesti. Jos vastaventtiilin läpi virtaa tarkoitettua suurempi tilavuusvirta, saattaa mm kuvan 8.4.1 (1) mukaisen venttiilin kuula saada soikion muotoisen liikeradan pesässä ja lähteä lisäksi pyörimään. Tämä tuhoaa venttiilin nopeasti. Vastaavasti liian pieni virtaus voi aiheuttaa venttiilin jatkuvaa avautumista ja sulkeutumista, mikä saattaa kuulua kovana meluna järjestelmän toimiessa. Vikojen korjauskulut nousevat korkeiksi suhteessa venttiilien hintoihin.
Kuvassa 8.4.2 on sovellutuksia, joissa vastaventtiileitä käytetään.
http://wiki.metropolia.fi/download/attachments/12158132/Kuvassa 8.4.2 on sovellutuksia, joissa vastaventtiileitä käytetään..GIF
Kuva 8.4.2
- Estämässä pumpun pyöriminen väärään suuntaan pysäyttämisen yhteydessä
- Vastusvastaventtiili, vapaa virtaus toiseen suuntaan
- Lisätäyttö säiliöstä
- Hydraulimoottori voi pyöriä kavitoimatta pysäyttämisen jälkeen
- Imusuodattimen tukkeutumin tai liian suuri alipaine
- Paluusuodattimen ohivirtausventtiili tukkeutumisen varalta
- Sama virransäätöventtiili säätää virtauksen kummassakin virtaussuunnassa
- Suljetun järjestelmän syöttöpumppu voi aikaansaada syöttöpaineen imupuolelle (vaihtelee pyörimissuunnasta riippuen).
...
Venttiiliin tulee virtaus molemmilta sivuilta. Suuremmalla paineella tuleva virtaus voittaa ja sulkee vastapuolen sekä pääsee jatkamaan päällä olevaan liityntään.
http://wiki.metropolia.fi/download/attachments/12158132/8.4.3.GIF
Kuva 8.4.3
Tällaista venttiiliä käytetään mm painekompensaattoria käytettäessä, kuva 8.4.4, sekä kuormantuntevissa työkoneventtiileissä (LS), kuva ), kuva 8.4.5.
http://wiki.metropolia.fi/download/attachments/12158132/8.4.4.GIF
Kuva 8.4.4
http://wiki.metropolia.fi/download/attachments/12158132/8.4.5.gif
Kuva 8.4.4Kuva 8.4.5
Kummassakin sovellutuksessa suurempi tulevista paineista pääsee eteenpäin.
...
Ohjatut vastaventtiilit ovat paineella avattavia tai suljettavia vastaventtiileitä. Useammin törmää paineella avattavaan venttiiliin, jota kutsutaan myös lukkoventtiiliksi, kuva 8.4.6.
http://wiki.metropolia.fi/download/attachments/12158132/8.4.6.GIF
Kuva 8.4.6
A-liitäntään tuleva virtaus pääsee B-liityntään vastaventtiilin avautuessa mutta B-suunnasta tuleva virtaus pääsee A:n vain, kun X-liitynnässä on paine. Kuva 8.4.7 esittää kytkentäsovellutusta. Siitä selviää, että venttiiliä käytetään varmistamaan sylinterin paikallaan pysyminen myös kuormitettuna. Tiivis istukkatyyppinen lukkoventtiili estää sylinterin liikkeen, vaikka suuntaventtiili vuotaisikin. Lukkoventtiiliä käytettäessä on suositeltua käyttää kuvassa näkyvää suuntaventtiilin keskiasentoa. Se varmistaa, että paineliitynnästä mahdollisesti syntyvä vuoto ei pääse nostamaan painetta sylinterille meneviin putkiin ja avaamaan lukkoventtiiliä. Lukkoventtiilin ongelma on äkillinen avautuminen ja sulkeutuminen, jonka johdosta kuvan 8.4.7 sylinteri saattaa saada epästabiilin laskuliikkeen (venttiilin avautuessa laskuliike tapahtuu niin nopeasti, että varren puolen paine laskee ja lukkoventtiili sulkeutuu avautuakseen heti perään uudelleen jne..).
http://wiki.metropolia.fi/download/attachments/12158132/8.4.7.GIF
Kuva 8.4.7
Haluttaessa varmistaa sylinterin paikallaan pysyminen molemmissa liikesuunnissa, voidaan käyttää kuvan 8.4.8 mukaista kaksoislukkoventtiiliä.
http://wiki.metropolia.fi/download/attachments/12158132/8.4.8.GIF
Kuva 8.4.8