13. HYDRAULIIKKAKOMPONENTTIEN VALINNASTA

Komponenttien valintaan ja niiden yhteen sopimiseen vaikuttavat monet tekijät. Seuraavassa on listattu joitakin tärkeimpiä seikkoja:

• venttiililtä vaadittu hydraulinen toiminta
• asennustapa (yhteen sopiminen, asennettavuus)
• venttiilin läpi menevä maksimitilavuusvirta
• painetaso.

13.1 Asennustapa

Järjestelmän komponentteja valittaessa on otettava huomioon komponenttien sijoittelu ja yleensä järjestelmän layout. Lähellä toisiaan sijaitsevien toimilaitteiden ohjaamiseen ja säätämiseen tarvittavat hydrauliikkakomponentit kannattaa tavallisesti sijoittaa yhteiselle pohjalaatalle. Näin säästetään sekä komponenttikustannuksissa että asennuskustannuksissa.

 
Kuva 13.1

Teollisuushydrauliikkasovellutuksissa komponentit ovat tyypillisesti putkistoon tai pohjalaatalle asennettavia. Putkistoon asennettavat komponentit on tarkoitettu yksittäisasennuksiin. Pohjalaatalle asennettavat komponentit ovat halvempia ja niitä voidaan pinota päällekkäin, ilman erillistä putkitusta, tarvittava määrä yhden toimilaitteen ohjaamiseksi. Samalle pohjalaatalle on asennettavissa 1...8 toimilaitteen venttiilit. Tätä menetelmää nimitetään myös pystymoduloinniksi. On olemassa myös vaakamodulointiin sopivia komponentteja mutta niiden käyttö on harvinaisempaa. Oheisessa kuvassa on esimerkki pohjalaatta-asenteisen venttiilien hyväksikäytöstä. Vasemmalla on perinteisesti piirretty kaavio ja oikealla sama kytkentä käyttäen pohjalaatalle asennettavia venttiileitä. Samalle pohjalaatalle voidaan asentaa vain tietyn kokoisia komponentteja, sillä kullakin nimelliskoolla on tietyt standardi liityntäpinnat. Venttiilien nimelliskoot ilmoitetaan NG 4, 6, 10, 16, 25...jne.

Ajoneuvohydrauliikassa käytetään lähes aina ns. lohkoventtiilejä, joiden yhteyteen on pyritty painon ja tilansäästön vuoksi sisällyttämään kaikki tarpeelliset toiminnat samaan venttiiliin. Kaikkein tiivein modulointitapa ovat asiakaskohtaisesti suunnitellut hydrauliikkablokit. Niissä käytetään paljon patruunaventtiilejä, jotka on sijoitettu räätälöityyn venttiilirunkoon. Rungon suunnittelu, valmistus ja kokoonpano testauksineen vaativat selvästi enemmän asiantuntemusta ja tulevat kyseeseen vasta suuremmilla toimitusmäärillä. Halvemmilla komponenttikustannuksilla, pienellä koolla ja sijoittelun helppoudella sekä vähemmällä putkitustarpeella voidaan saavuttaa säästöjä, jotka korvaavat blokin suunnittelusta ja valmistuksesta aiheutuvan lisäkustannuksen.

13.2 Tilavuusvirta

Venttiilin kokoluokka määräytyy tavallisesti sen läpi virtaavan maksimitilavuusvirran perusteella. Yksinkertaisin valintatapa on venttiilin nimellistilavuusvirran perusteella. Nimellistilavuusvirta ilmoittaa 1 bar paine-erolla venttiilin läpi virtaavan tilavuusvirran. Varsinkin suuntaventtiileissä käytetty karatyyppi vaikuttaa painehäviöön, joten on syytä tarkistaa valmistajan antamasta paine-ero - tilavuusvirtakuvaajasta todellinen tilanne. Sallitut painehäviöt vaihtelevat ja ovat viimekädessä suunnittelijan harkittavissa.

Erityisesti pohjalaatta-asenteiset venttiilit jaotellaan nimelliskokojen mukaan. Venttiilien nimelliskokoja ovat NG 4, 6, 10, 16, 25, 32 ja 63. Numero ilmoittaa likimäärin virtausaukkojen halkaisijan. Yleisin koko on NG6, johon on saatavilla kaikkein laajin venttiilivalikoima. NG4 koko ei ole yleinen koska pienemmistä valmistusmääristä johtuen hinta on kokoluokkaa NG6 korkeampi. Myös NG10 on yleinen koko. Kuvassa 3 näkyvät nimelliskokojen 6...25 standardi liityntäpinnat. Suuremmat venttiilit NG16:sta alkaen ovat aina esiohjattuja ja niissä komponenttivalikoima on rajatumpi. Suurimmat nimellistilavuusvirrat em. venttiileille ovat likimäärin:

NG 6 70...80 l/min

NG10 100...120 l/min

NG16 250 l/min

NG 25 400...500 l/min

NG 32 yli 500 l/min.


 
Kuva 13.2

13.3 Hydraulinen toiminta

Komponentin toiminnan on oltava hydraulikaavion mukainen. Komponenttiluettelot ovat useimmiten vieraskielisiä mikä vaikeuttaa valintaa ja komponenttien löytämistä. Lisäksi valinnan yhteydessä eteen tulee runsaasti erilaisia vaihtoehtoja.

Englanninkielisissä luetteloissa suuntaventtiilit löytävät usein nimikkeelläDirectional valves._Toisinaan niitä on sijoitettu myös otsikon Modular valves_ tai Sandwich valves alle. Paineventtiilit löytyvät osasta Pressure valvesmutta myös niitä, kuten useampia muitakin pohjalaatta-asenteisia venttiileitä löytyy otsikon Modular valvestai Sandwich valvesalta.

• paineenalennusventtiili - pressure reducing valve
• paineenrajoitusventtiili - pressure regulating vave
• paineenohjausventtiili - pressure controll valve.

Erikoisemmat paineventtiilit kuten ulkoisella ohjauksella varustetut paineenrajoitusventtiilit, kuormanlaskuventtiilit (load controll valve, counter balance valve) ja vapaakiertoventtiilit (unloading valve) kuuluvat usein paineenohjausventtiileihin.

Vastaventtiilit löytyvät kohdasta Check valvesja virtaventtiilit kohdasta Flow control valves.

13.4 Painetaso

Venttiilin tulee kestää suurin vallitseva paine. Tämä ei ole yleensä ongelma, sillä normaalit pohjalaatalle asennettavat venttiilit kestävät tyypillisesti 350 bar paineen. Paineventtiileiden kohdalla valitaan venttiiliin sellainen jousi, joka soveltuu venttiilin säätöpaineelle. Paremman säätötarkkuuden saavuttamiseksi käytetään esim. painealueelle 0...50 bar eri jousta kuin 250 bar tasolla. Suuntaventtiileiden yhteydessä on hyvä muistaa, että tankki liityntä (T) ei aina kestä täyttä painetta.