हाइड्रोलिक दबाव को नियंत्रित करना

22-04-2021

हाइड्रोलिक दबाव को नियंत्रित करना

तरल पदार्थों के प्रवाह में या एक विवश मात्रा से बाहर निकलने पर दबाव को हाइड्रोलिक प्रणालियों में प्राप्त किया जाता है। राहत वाल्व और दबाव कम करने वाले वाल्व दबाव नियंत्रक नहीं हैं। वे दबाव को सीमित या कम करते हैं, लेकिन वे वास्तव में दबाव को एक वांछित मूल्य पर नियंत्रित नहीं करते हैं। दबाव को कम करने वाले वाल्व केवल दबाव को कम कर सकते हैं, और केवल एक निर्धारित अनुपात से। आउटपुट दबाव इनपुट दबाव द्वारा सीमित है। राहत वाल्व केवल एक निर्धारित मूल्य तक दबाव को सीमित करते हैं। इन प्रकार के उपकरणों की एक और सीमा यह है कि वे स्प्रिंग्स का उपयोग करते हैं और केवल आनुपातिक-नियंत्रण उपकरण हैं। मक्खी पर विभिन्न दबावों को बदलने के लिए उनके पास कोई दर नियंत्रण या क्षमता नहीं है।

पीक्यू (दबाव और प्रवाह नियंत्रण) वाल्व दबाव या प्रवाह को नियंत्रित कर सकते हैं और कभी-कभी दबाव सीमा के साथ प्रवाह कर सकते हैं। इन वाल्वों में आमतौर पर माइक्रोप्रोसेसर या डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर होते हैं जिनके अंदर एक पूर्ण पीआईडी ​​नियंत्रक होता है। पीक्यू वाल्व कई दबाव-नियंत्रण अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं, जहां दबाव को जल्दी से बदलने या तेजी से बदलते सिस्टम दबाव को नियंत्रित करने की आवश्यकता नहीं है। पीक्यू वाल्व के साथ चुनौती यह है कि वे एक दबाव सेंसर का उपयोग करते हैं जहां प्रवाह उच्च और अशांत है।

इसके अलावा, जब तेल तेज गति से बहता है, तो दबाव कम हो जाएगा बर्नौली प्रभाव। गतिमान ऊर्जा, संभावित ऊर्जा और एक गतिशील तरल पदार्थ की आंतरिक ऊर्जा का योग मानते हुए, स्थिर रहता है बर्नौली प्रभाव बताता है कि जैसे ही द्रव की गति बढ़ती है, इसका स्थिर दबाव कम हो जाता है। इसलिए, गतिशील अनुप्रयोगों में, दबाव सेंसर को माउंट किया जाना चाहिए जहां द्रव प्रवाह तेज या अशांत नहीं है।

कुछ हाइड्रोलिक गति नियंत्रक भी दबाव, बल और स्थिति को नियंत्रित कर सकते हैं। इन नियंत्रकों में डायग्नोस्टिक्स, नियंत्रण एल्गोरिदम और कई वाल्वों को एक साथ समन्वय करने की क्षमता का लाभ है। हाइड्रॉफ़ॉर्मिंग जैसे अनुप्रयोगों के लिए यह आवश्यक है, जहां तेल का दबाव जल्दी से बदल जाएगा जब संपीड़ित या थोड़ा भी विघटित हो जाएगा। इन प्रकार के दबाव-नियंत्रण अनुप्रयोगों में तेजी से प्रतिक्रिया और तेल की एक संपीड़ित मात्रा में या उससे बाहर मीटर तेल की क्षमता की आवश्यकता होती है। आइए कुछ उदाहरणों का अन्वेषण करें।

यह ऊर्जा के बारे में सब कुछ है

निश्चित मात्रा में तरल पदार्थ जोड़ने से दबाव बढ़ जाता है, जबकि द्रव को बाहर निकालने से दबाव कम हो जाता है। एक गलत धारणा है कि दबाव वाल्व के दबाव लाभ वक्र द्वारा नियंत्रित किया जाता है। यह केवल एक परीक्षण अनुप्रयोग में सच है, जहां दबाव सेंसर सीधे जुड़े हुए हैं  तथा  वाल्व के बंदरगाह। संपीड़न के तहत तेल की कोई मात्रा नहीं है।

एक और गलत धारणा यह है कि "दबाव प्रवाह के लिए प्रतिरोध है"। यह कहना बेहतर होगा कि ए प्रवाह का प्रतिरोध दबाव में गिरावट का कारण होगा। फिर भी एक और समस्या यह है कि दबाव द्रव की आंतरिक ऊर्जा से संबंधित है। प्रवाह का प्रतिरोध ऊर्जा को नहीं जोड़ता है, लेकिन यह गर्मी के रूप में ऊर्जा को नष्ट कर देगा। अभी भी एक और व्यापक रूप से गलत धारणा है कि पंप प्रवाह उत्पन्न करते हैं, दबाव नहीं। पंप विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं, फिर हाइड्रोलिक ऊर्जा को। किसी तरल पदार्थ में ऊर्जा होने के लिए उसे दबाव में होना चाहिए, संभावित ऊर्जा के कारण या तो ऊंचाई या वेग के लिए। बर्नौली के समीकरण द्वारा वर्णित तीन प्रकारों में से किसी एक में तेल के लिए एक पंप ऊर्जा जोड़ता है:

Hydraulic Cylinders

कहां है पी दबाव है,

ρ घनत्व है,

v वेग है,

जी गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण है, और

एच उत्थान है।

तीनों शब्दों में ऊर्जा शामिल है। वेग और गुरुत्वाकर्षण शब्द में एक घनत्व तत्व होता है जो उन्हें सीधे ऊर्जा घनत्व शब्द बनाता है। दबाव में अभी भी साई की इकाइयाँ हैं, लेकिन इसे मात्रा से गुणा करके ऊर्जा में परिवर्तित किया जा सकता है:

7 Ton Telescopic Cylinders

अब एक घन इंच से गुणा करें:

Telescopic Trailer Cylinders

पाउंड बल-इंच की इकाई (एलबी(।) ऊर्जा की इकाइयाँ हैं। इन इकाइयों को बीटीयू में भी परिवर्तित किया जा सकता है, जो हमारे लिए कम असुविधाजनक है।

दबाव को नियंत्रित करना

पूर्ण दबाव आमतौर पर वास्तव में ज्ञात नहीं है। क्या गणना की जा सकती है दबाव में परिवर्तन। दबाव में परिवर्तन की गणना के लिए मूल सूत्र है:

Hydraulic Cylinders

कहाँ Δपी दबाव में परिवर्तन है,

mod तेल का थोक मापांक है,

Δवी संपीड़न के तहत तेल की मात्रा में परिवर्तन है, और

वी संपीड़न के तहत तेल की मात्रा है।

आइए एक सरल उदाहरण पर विचार करें। एक एकल-रॉड सिलेंडर मान लें जिसमें कोई मृत मात्रा नहीं है, और इसकी पिस्टन कैप अंत से 10 इंच की है। मान लें कि तेल का थोक मापांक 200,000 साई है। यदि कैप्ड छोर की ओर पिस्टन एक 0.001 इंच (10.0 से 9.999 तक) धक्का दिया जाता है, तो दबाव कितना बढ़ जाएगा। जवाब है दबाव में 20 की वृद्धि होगी।

यदि पिस्टन एक और 0.001 को अंत कैप के करीब ले जाता है, तो दबाव 20.002 psi - 40.002 psi की कुल वृद्धि में वृद्धि होगी। इसका कारण यह है कि कैप के छोर से पिस्टन 9.999 से 9.998 इंच की दूरी पर पिस्टन में बदल जाता है। ध्यान दें कि दबाव प्रत्येक वृद्धिशील 0.001-इन के साथ अधिक से अधिक बढ़ेगा। आंदोलन। यह गणना करना आसान है कि दबाव कैसे बढ़ेगा क्योंकि पिस्टन एक्सेल का उपयोग करके तेल को संपीड़ित करता है। ध्यान दें कि चरण छोटे होते ही सटीकता बढ़ेगी। पथरी का उपयोग करके सटीक समीकरण प्राप्त किया जा सकता है।

दबाव वास्तविक प्रणालियों में चरणों में नहीं बदलता है। दबाव परिवर्तन मात्रा परिवर्तन की दर या संपीड़न के तहत तेल की मात्रा में या बाहर प्रवाह की दर पर निर्भर करते हैं। यह निम्नलिखित अंतर समीकरण द्वारा व्यक्त किया जा सकता है:

7 Ton Telescopic Cylinders

जहां dp / dT दबाव में परिवर्तन की दर है,

क्यू()टी) तेल के संपीड़ित मात्रा में या बाहर प्रवाह है, और

वी तेल की संपीड़ित मात्रा है। इस उदाहरण में वॉल्यूम नहीं बदलता है।

तेल के संपीड़ित मात्रा में या उससे बाहर प्रवाह की दर को देखना आसान है। अब मान लें कि सिलेंडर बोर 4 इंच का है, कैप्ड एंड से पिस्टन 10 इंच का है और वॉल्यूम में प्रवाह की दर 0.1 इंच है।3/ सेक।

Telescopic Trailer Cylinders

स्पष्ट रूप से, दबाव को तेजी से बढ़ाने के लिए बहुत कम प्रवाह होता है।

बल गणना और भी सरल है:

Telescopic Trailer Cylinders

यही है, प्रति मिलीसेकंड के बल पर 2 एलबी। दबाव परिवर्तन की दर के लिए समीकरण पिस्टन के क्षेत्र से गुणा किया जाता है, जो क्षेत्र में क्षेत्र के लिए शब्द को रद्द करता है।

दबाव या बल सामान्य रूप से नियंत्रित किया जाता है जब सिलेंडर हर बार और एक ही स्थिति में नहीं चल रहा हो। अधिकांश प्रेस अनुप्रयोगों में यही स्थिति है। चलते समय कभी-कभी दबाव या बल को नियंत्रित किया जाना चाहिए, जो अधिक जटिल स्थिति है। इस स्थिति में, पुशिंग साइड पर प्रवाह को चलती पिस्टन द्वारा बनाई गई वॉल्यूम वृद्धि के बराबर होना चाहिए, और विरोधी पक्ष पर प्रवाह उस दर के बराबर होना चाहिए जिस पर वॉल्यूम कम हो रहा है।

गतिमान हाइड्रोलिक सिलेंडर में दबाव परिवर्तन की दर के लिए समीकरण है:

7 Ton Telescopic Cylinders

इस समीकरण में, सिलेंडर के कैप-एंड पर परिवर्तन की दबाव दर की गणना की जाती है। यह मूल रूप से पिछले वाले के समान समीकरण है, लेकिन पिस्टन की गति पर विचार करने के लिए अंश का विस्तार किया गया है। जब तक पिस्टन रॉड का विस्तार होता है, तब तक दबाव कम हो जाएगा जब तक कि तेल का प्रवाह दर मात्रा परिवर्तन के बराबर न हो। स्थिति बढ़ने पर हर भी बड़ा हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप कैप-एंड वॉल्यूम बढ़ जाता है।

पिस्टन के रॉड-साइड पर परिवर्तन की दर समान है। जब वेग सकारात्मक होता है, तो रॉड की तरफ दबाव तब तक बढ़ जाता है जब तक कि प्रवाह बाहर पिस्टन की गति से घटती मात्रा के बराबर न हो जाए:

Telescopic Trailer Cylinders

बल को नियंत्रित करते समय पिस्टन के दोनों किनारों पर दबाव होना चाहिए। बल को एक लोड सेल का उपयोग करके या पिस्टन के दोनों ओर दो दबाव ट्रांसड्यूसर का उपयोग करके मापा जाता है। यदि उत्तरार्द्ध विधि का उपयोग किया जाता है, तो पिस्टन क्षेत्र द्वारा कैप छोर पर दबाव गुणा किया जाता है। रॉड के छोर पर दबाव पिस्टन क्षेत्र से रॉड क्षेत्र से गुणा किया जाता है और शुद्ध बल प्राप्त करने के लिए टोपी की तरफ के बल से घटाया जाता है।


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