Sissejuhatus
See artikkel kirjeldab tööd, mille ISO on teinud elektriliselt moduleeritud juhtventiilide testimise uue standardi väljatöötamisel (asendades ISO 6604 standardiga ISO 10770-1), käsitledes konkreetselt küsimust, mis täpselt eristab servoklappe proportsionaalsetest ventiilidest. Selle probleemi selgitamiseks rahastas Ameerika Riiklik Standardiinstituut (ANSI) spetsiaalselt Milwaukee Tehnoloogiainstituudi Fluid Power Institute'i projekti, et viia läbi sihtuuringuid. Aasta jooksul koostas projekt soovitusi standardimisprobleemide lahendamiseks, eriti pakkudes määratlusi kahe põhimõiste "servoventiil" ja "proportsionaalne ventiil" jaoks. Seejärel võeti need määratlused ametlikult kasutusele ISO standardi terminoloogia ja määratlustena. See näitab ISO standardite kehtestamise protsessi rangust.
Praegu on proportsionaalsete juhtventiilide ja servoventiilide määratlused ametlikult lisatud riiklikusse standardisse GB/T 17446-2024 järgmiselt:
Servoventiil: elektriliselt moduleeritud pidevreguleerimisventiil, mille tühiriba on alla 3% pooli käigust.
Proportsionaalne juhtventiil: elektriliselt moduleeritud pidevreguleerimisventiil, mille tühiriba on pooli käigust 3% või rohkem.
Järgmises tekstis tuuakse välja tüüpmääratluste autorite põhjendused.
Peaaegu igal tööstuslikul koolitusel küsib keegi minult paratamatult: mis vahe on proportsionaalsel ventiilil ja servoklapil? Ma pigem naudin seda küsimust kuulda, sest see pakub meile veidi lõbustust. Lühim vastus on aga järgmine: ma keeldun end nendesse lõpututesse debattidesse sattumast. Tehniline standard ISO 10770-1 (vastab standardile GB/T 15623 „Hüdrauliline jõuülekanne – Elektriliselt moduleeritud hüdraulilised juhtventiilid – 1. osa: Neljasuunaliste voolureguleerimisventiilide katsemeetodid”) sisaldab teatud määratlusi. Enne kui ma selgitan, vaatleme kõigepealt mõnda ajaloolist tausta.
Autoriteetne järeldus: ainus standard tugineb sellele ühele näitajale
Erinevat tüüpi hüdrosüsteemides kasutatavate elektroonika- ja elektritehnoloogiate pidev kasv on loomulikult tekitanud märkimisväärset huvi proportsionaalventiilide ja servoventiilide vastu. Tegelikult ei ole see jäänud ISO tehniliste komiteede tähelepanuta, kuna nad vastutavad rahvusvaheliste tehniliste standardite sõnastamise eest, eriti ISO/TC-131/SC-8, mille ülesandeks on hüdraulikakomponentide standardimine.
Tehniline komitee TC-131 on ISO organisatsiooni asutus, mis vastutab spetsiaalselt kogu vedeliku võimsuse standardimise eest. Ameerika Ühendriikides on ISO standardite eest vastutav esindaja seotud ANSI-ga (American National Standards Institute); ANSI-l on siiski õigus delegeerida oma sekretariaadi ülesanded teistele USA riiklikele tehnilistele asutustele. Seoses vedelikuenergiaga on ANSI volitanud Milwaukee's asuvat Ameerika riiklikku vedelikuenergia organisatsiooni.
ISO/TC-131 alamkomitee SC-8 sekretariaat asub Briti Standardiasutuses Londonis, mis ise keskendub peamiselt vedeliku jõuseadmete, sealhulgas hüdroventiilide testimisele. (Briti Standardiasutuse sekretariaadi 8. alamkomitee on spetsialiseerunud vedelike jõuseadmete, sealhulgas ventiilide standardsetele katsemeetoditele. 2000. aastal avaldas ISO rahvusvahelise standardi ISO 10770-1 pealkirjaga 'Hydraulic fluid power – Electrically modulated hydrocontrol valves – Part 1: Test Methods for four-way directional flow control valves' and rating methodes for proportsionaalsed servoventiilid.)
2000. aastal avaldas ISO uue standardi ISO 10770-1 pealkirjaga „Hüdrauliline jõuülekanne – Elektriliselt moduleeritud hüdraulilised juhtventiilid – 1. osa: Neljasuunaliste voolureguleerimisventiilide katsemeetodid”. See hõlmab peamiselt katsemeetodeid ja on peamiselt suunatud proportsionaalsetele ventiilidele ja servoklappidele. ISO 10770-1 asendas ISO 6604, mis käsitles ainult servoventiile; järelikult on ISO 10770 suhteline edasiminek.
Standardi päritolu: miks 3%?
Aastatel 1988 ja 1989 juhtisin Milwaukee Insenerikooli Fluid Power Institute’is uurimisprojekti, mis keskendus proportsionaal- ja servoventiilide praktilisele rakendamisele. Üks eesmärke oli esitada definitsioonid sõnastikus või, nagu me seda nimetasime, sõnavaraloendis (et anda täpsed määratlused proportsionaalsetele ja servoventiilidele).
Uurisime kõiki tuntud selliseid klappe tootvaid tootjaid ja tegime kokkuvõtte nende toodete olulisematest omadustest. Meie eesmärk oli tuvastada nendevahelised erinevused.
Nende erinevuste tuvastamiseks tööstuspraktikas määratlesime järgmised omadused:
Juhtimismeetod (piloot-juhitav või otse-toimiv)
Sagedusreaktsioon
Tagasiside meetod (sisseehitatud{0}}või väline)
Pooli reisimine
Klapirakendus (avatud-ahela või suletud-ahela juhtimiseks)
Kontrolli täpsus
Selle uuringu lõpetamisel eristas neid kahte ainult üks tegur: pooli liikumine.
See viis servoventiilide ja proportsionaalventiilide järgmiste määratlusteni:
Servoklapp - Iga pidevalt muutuv, elektriliselt juhitav suunajuhtventiil, mille käik on alla 3%.
Proportsionaalne ventiil - Iga pidevalt muutuv, elektriliselt juhitav suunajuhtklapp, mille käik on üle 3%.
Sellest tulenevalt lisati 3% künnis ametlikult rahvusvahelistesse standarditesse, saades klassifitseerimise üldtunnustatud kriteeriumiks. Kui käik juhtub olema täpselt 3%, on standardis kirjas, et klapi võib klassifitseerida ükskõik millisesse kategooriasse ilma kohustuslike nõueteta.
Need määratlused lisati terminoloogiastandardite kogumisse ja avaldati pärast projekti lõppemist. Võtsime selle järelduse oma südameasjaks ja püüdsime tutvustada terminoloogiat erinevates tööstuskontekstides. Alates sellest ajast olen alati, kui võimalus tekkis, seda isiklikult esitlenud nii enda loengutes kui ka igal NFPA (National Fluid Power Association) ja ISO konverentsil. Minu üllatuseks on vastuseisu olnud väga vähe-ei siis ega praegu. Mõned on minult küsinud: "Kuidas katvus on täpselt 3%, kuidas seda määratleda?" Minu vastus on: "Teie valite ise."
Usun, et probleem tuleneb ajast, mil inimesed hakkasid kasutama mõisteid "servoventiil" ja "proportsionaalne klapp", ilma et keegi oleks neid eelnevalt täpselt määratlenud. Tulemuseks oli see, et iga konkreetse klapi kohta võisid inimesed tühjast-tähjast välja mõelda igasuguseid termineid. Sellised terminoloogia määratlused võidakse kokku leppida ühes ettevõttes. Kuid äritehingutes, eriti rahvusvahelistes tehingutes, ei ole lihtne selgelt eristada servoklappe ja proportsionaalseid ventiile. Mõnikord pole see enam pelgalt tehniline, vaid põhimõtteline küsimus.
Levinud lõkse: voolukiiruse ja rõhulanguse testimise "kirjutamata reeglid".
ISO 10770-1 väljatöötamise eest vastutav ISO töörühm põikas teatud probleemidest osavalt kõrvale, teades, et arutelu ei lõpe kunagi. Sellegipoolest soovis komisjon koostada dokumendi, mis hõlmaks nii servo- kui ka proportsionaalseid ventiile. Kuid kuidas oleks võimalik seda saavutada ilma definitsiooni kehtestamata? Juhtpõhimõte oli selge: ISO püüdis keskenduda tööstuses laialdaselt aktsepteeritud seisukohale, nimelt sellele, et proportsionaalsetel ventiilidel on väiksem rõhulang kui servoventiilidel. Järelikult on ISO katsemeetodi standardis proportsionaalsed ventiilid defineeritud kui väiksema rõhulangusega ventiilid.
ISO komitee otsustas, et servoklapi nimivoolu määramisel peaks rõhulang olema 1000 PSI või 7 MPa (1015 PSI), samas kui proportsionaalse klapi nimivoolukiiruse määramiseks kasutatav rõhulang peaks olema 1 MPa või 145 PSI.
Standard sisaldab järgmist lauset: "Seadke klapi kogurõhukadu vastavalt vajadusele 1 MPa või 7 MPa." See lause „olenevalt asjaoludest” jätab mulje, et ISO standardite komitee distantseerub asjast. Kes defineerib „olenevalt asjaoludest”?
Noh, see jääb testija otsustada! Sellest tulenevalt võivad nad teha katseid vastavalt kas servoklappide või proportsionaalventiilide spetsifikatsioonidele. Veelgi olulisem on see, et nad võivad vabalt määrata klapi nii, nagu nad õigeks peavad. Just seetõttu kohtame praktikas proportsionaalseid ventiile, mida testitakse nimivooluga, mis põhineb rõhulangul 7 MPa. Meil on ka "null-tõrkeriba proportsionaalsed ventiilid". See on semantika sõda, mida keegi kunagi ei võida!
Praktiline juhend: kuidas valida ja kas need on omavahel asendatavad?
Standardid lihtsalt määratlevad; nad ei määra kohaldamist. Praktikas valimisel piisab kolmest punktist:
1. Juhtimistäpsus: servoventiilidel on väike surnud riba ja kõrge täpsus, mis sobivad suure täpsusega suletud ahelaga-süsteemide jaoks; proportsionaalsed ventiilid on piisavad ja kulutõhusad-, sobivad tavapäraseks tööstuslikuks juhtimiseks.
2. Reageerimiskiirus: servoklappidel on kõrgem sageduskarakteristik ja need sobivad kiirete dünaamiliste süsteemide jaoks; proportsionaalsed ventiilid pakuvad mõõdukat reaktsiooniaega ja vastavad enamiku seadmete nõuetele.
3. Keskkond ja töökindlus: servoklappidel on kõrged nõuded õli puhtusele ja need on õrnemad; proportsionaalsed ventiilid on väga vastupidavad saastumisele, vastupidavamad ja hõlpsamini hooldatavad.
Kokkuvõttes: Kõrge täpsus, kõrge dünaamika → servoklapid; Üldotstarbelised-rakendused, kõrge kulu-efektiivsus → proportsionaalsed ventiilid.
Järgmine kord, kui keegi vaidleb proportsionaalsete ventiilide ja servoklappide üle, lugege lihtsalt riiklikku standardit: servoventiil < 3% =, suurem või võrdne 3%=proportsionaalne klapp.
Autoriteet takistab vaidlusi; professionaalsus hoiab ära segaduse.
Tõlgitud saidiga DeepL.com (tasuta versioon)
