Injap hidraulikPengenalanInjap hidraulik adalah pengantara di
antara bendalir hidraulik, isyarat kawalan dan penggerak hidraulik.
Injap ini digunakan untuk mengawal kadar alir, arah aliran dan
tekanan bendalir. Isyarat kawalan boleh dibuat secara mekanik,
insani, hidraulik, pneumatik dan elektrik. Tindakan injap kawalan
boleh secara berdigit atau analog . Injap kawalan arah yang
mempunyai operasi tuil berkedudukan satu, dua atau tiga adalah
suatu contoh injap berdigit sedangkan injap pelega adalah suatu
contoh injap kawalan analog. Secara amnya, setiap injap
mempengaruhi hanya satu daripada fungsi-fungsi berikut :1. Injap
pelega digunakan untuk mengatur tekanan maksimum dalam litar atau
sebahagian daripada litar.2. Injap kili dengan empat liang boleh
digunakan untuk menukar arah putaran sesebuah motor hidraulik.3.
Injap pengawal kadar alir boleh menukar kelajuan penggerak dengan
mengubah kadar alir bendalir yang memasuki atau meninggalkan
penggerak.
Dalam praktik , dua atau lebih injap boleh digabungkan dalam
sampul yang sama untuk menghasilkan injap rencam yang mempunyai
lebih daripada satu fungsi. Contoh gabungan ini adalah gabungan
injap kawal kadar alir dan injap sehala untuk menghasilkan injap
kawalan laju searah dengan tiada halangan langsung kepada aliran
pada arah sebaliknya.Dalam pada itu, mengubah sesuatu parameter
tertentu dalam litar boleh mempengaruhi parameter lain. Melaras
injap jarum untuk menghalang aliran dalam litar akan mengubah
perbezaan tekanan merentasi orifis kawalan. Demikian juga halnya
jika tekanan pemecahan injap pelega diset terlalu hamper dengan
tekanan teraruh beban pada penggerak pelarasan tekanan injap akan
mempengaruhi kelajuan penggerak. Sebahagian aliran yang sepatutnya
mengalir ke penggerak akan mengalir keluar melalui pelega.
Injap kawalan tekananInjap kawalan tekanan digunakan untuk
mengawal , menghadkan atau mengurangkan tekanan sistem,
mengurangkan beban sesebuah pam atau menetapkan tekanan minyak
sebelum minyak itu di salurkan ke dalam litar hidraulik. Injap
kawalan tekanan boleh dibahagikan kepada beberapa jenis iaitu:I.
Injap pelega dan sehalaII. Injap pengurang tekananIII. Injap
penjujukan tekananIV. Injap pemunggahan tekananV. Injap imbang
lawan
Injap kawalan tekanan
Ciri utama injap kawalan tekanan adalah daya hidraulik yang
dilawan oleh pegas. Apabila daya meningkat dari tekanan pandu lebih
besar daripada daya pegas, kili injap akan bergerak menuju ke pegas
sehingga keadaan seimbang dicapai. Pada keadaan ini, tekanan pandu
seimbang dengan daya pegas. Apabila tekanan pandu berubah kedudukan
kili juga berubah untuk mengekalkan keseimbangan daya. Kili injap
ini mungkin jenis lazim tertutup atau lazim terbuka. Untuk kes
injap lazim , injap akan tertutup apabila tekanan pandu
bertambah.
I. Injap pelega dan sehala
Injap ini khasnya digunakan untuk menghadkan tekanan maksimum
dalam sistem hidraulik dengan melegakan bekalan minyak terus balik
ke tangki dengan satu tekanan yang tertentu atau ditetapkan.
Walaupun terdapat pelbagai reka bentuk, injap pelega boleh
digambarkan dengan simbol umum seperti simbol di bawah ini . a)
Umum atau b) Dua peringkattindakan langsung Sebenarnya bagi semua
pemasangan pam anjakan tetap dan tidak tetap injap pelega mestilah
dipasang untuk melindungi pam itu. Tekanan yang tinggi boleh
merosakkan komponen hidraulik atau menghasilkan daya yang terlampau
tinggi untuk membuat sesuatu kerja.Injap pelega boleh dibahagikan
kepada 2 jenis iaitu :-
a) Injap pelega terus Injap ini merupakan injap yang dimana
bentuk termudah sekali dalam kawalan tekanan dengan spring
bertindak ke atas sebuah popet.
Injap pelega terus Injap pelega terus adalah sebuah injap yang
paling mudah yang mengandungi satu badan dilengkapi dengan ruang
masukan dan keluaran dan sebuah poppet yang menutup ruang keluaran.
Sebuah spring memegang poppet dikedudukan yang tetap.Kekuatan
spring itu boleh diubahsuai untuk sesuatu sistem. Tekanan minyak
akan bertindak ke atas permukaan poppet yang terdedah kepada
tekanan minyak.Apabila daya yang dikenakan ke atas poppet yang itu
melebihi daya tekanan spring poppet itu akan bergerak dan
membolehkan minyak mengalir keluar ke tangki. Kebaikan injap pelega
terus1) Kos pengeluaran injap adalah murah2) Mempunyai reka bentuk
yang ringkas 3) Senang diapsang ke atas sebuah mesin
Keburukan injap pelega terus
Injap ini amat susah untuk digunakan pada tekanan yang tinggi
kerana mengeluarkan bunyi yang bising disebabkan oleh getaran. Oleh
kerana tingginya penyelarasan tekanan yang memerlukan tindakan pra
beban yang besar ke atas spring.Akan tetapi selepas injap itu
terbuka, tambahan luas dengan tekanan yang tinggi juga menyebabkan
daya yang besar. Keadaan ini bermakna injap itu memerlukan satu
spring yang besar dengan kadar tekanan yang rendah ketika poppet
ini terbuka. Tekanan minyak akan menjadi rendah apabila poppet itu
terbuka dengan segera sebab keadaan ini akan menyebabkan poppet itu
menutup balik dengan serta merta. Keadaan ini akan menyebabkan
tekanan minyak meningkat balik kepada tekanan asal, maka injap ini
akan terbuka semula. Ini akan menghasilkan satu keadaan yang
berulang-alik atau getaran oleh poppet itu.
b) Injap pelega pandu Injap ini digerakkan oleh tekanan dan
seterusnya mengawal injap pelega.
Injap pelega pandu
Injap ini direkabentuk untuk mengatasi kelemahan-kelemahan yang
wujud dalam injap lega pandu pelega terus. Ia dinamakan injap
pelega pandu seperti yang ditunjukkan dalam gambar rajah. Sebuah
omboh pandu kecil ditetapkan pada kedudukannya dengan sebuah spring
yang panjang. Maka ia (spring) mempunyai satu kecerunan ketegangan
yang panjang (spring stiffness gradient). Oleh kerana onboh pandu
itu adalah kecil, daya yang diperlukan untuk menetapkan kedudukan
omboh juga kecil. Maka pembukaan omboh itu telah dikurangkan.
Poppet tunggal yang ada pada injap utama ditetapkan dengan
kedudukannya oleh tekanan hidraul yang bertindak ke atas keluasan
berbeza poppet itu. Apabila injap pandu terbuka, minyak yang ada
pada ruang poppet tunggal akan dikeluarkan ke tangki. Satu keadaan
tekanan tidak seimbang akan terhasil. Ini menyebabkan poppet
tunggal itu terangkat dari kedudukannya. Keadaan itu berlaku dengan
pantas, maka takat retak pada poppet tunggal itu telah dikurangkan.
Injap ini lebih sesuai dari injap pelega terus. Tambahan pula ia
boleh dikawal denagn alat kawal untuk mengurangkan beban pada
sebuah pam.
Dibandingkan kepada penyenggaraan kedua-dua injap ini, injap
pelega terus membuka pada separuh dari tekanan aliran sepenuh
dimana injap pelega pandu membuka pada 90% dari tekanan aliran
sepenuh. Maka injap pelega pandu mempunyai lebih kurang overring
pressure jika dibandingkan dengan injap pelega terus.
Kegunaan injap pelega pandu
Oleh kerana injap ini membuka hampir pada aliran tekanan penuh,
maka kecekapan sistem dapat dikawal. Sedikit minyak dapat
dikeluarkan dari sistem. Injap ini amat sesuai pada tekanan yang
tinggi dan juga boleh melegakan isipadu yang besar dari sistem.
Injap sehala Injap sehala boleh jadi injap kawal tekanan atau
kawal arah atau kedua-duanya. Kerap kali injap sehala tidak lebih
dari sebuah bebola dan pelapik yang terletak di antara dua liang.
Sebagai injap kawalan arah , injap ini mempunyai arah aliran bebas
dan tanpa aliran. Aliran melalui pelapik akan menolak bebola keluar
dan membenarkan aliran bebas.Aliran dari arah berlawanan akan
menolak bola kearah pelapik.Peningkatan tekanan akan memaksa bola
untuk mengedap saluran, oleh itu aliran dihadang.
Pegas injap mungkin sangat lembut jika injap digunakan hanya
untuk mengembalikan bebola ke pelapiknya apabila aliran berhenti.
Dalam kes ini,susutan tekanan merentasi injap mungkin tidak lebih
dari 5-10 psi.Apabila injap digunakan untuk menghasilkan tekanan
balik,pegas lebih keras digunakan.Tekanan pada salur masuk
mengimbangi daya pegas untuk menghasilkan bezaan tekanan yang
nyata,bergantung pada kadar pegas. Injap sehalaII. Injap pengurang
tekanan
Digunakan untuk menghadkan tekanan dalam sebahagian litar ke
nilai yang lebih rendah daripada yang diperlukan dalam litar
selebihnya.Injap pengurang tekanan adalah injap yang sentiasa
terbuka. Injap membesar atau mengecil untuk mengekalkan tekanan di
dalam talian tadi.Injap pengurang tekanan tindakan langsung boleh
diperolehi untuk kadar alir rendah sehingga ke sekitar 45 I/min dan
tekanan 210 bar.Injap ini boleh dibekalkan dengan atau tanpa injap
sehala aliran-balikan.
Injap pengurang tekanan mungkin :a) Tanpa legaan; iaitu
menghadkan penambahan tekanan pada hilir injap yang disebabkan oleh
daya luar.
b) Jenis legaan ; iaitu menghadkan tekanan di hilir injap
walaupun apabila tekanan bertambah disebabkan oleh daya luar.Injap
ini cenderung terbuka oleh pegas.Tekanan dikesan pada liang
keluaran dan masuk ke hujung kili bebanan pegas. Apabila tekanan
dalam litar sekunder meningkat, injap akan menutup terhadap tekanan
pegas.Aliran melalui lubang kecil di kili ke ruang pegas dan
saliran adalah untuk menghalang supaya injap tidaj tertutup
sepenuhnya. Oleh itu, kenaikan tekanan dalam litar hiliran dapat
dielak. Injap pengurang tekanan tindakan langsung
Injap pengurang tekanan kendalian terpandu ( dua peringkat )
digunakan untuk kadar alir yang lebih besar dan secara umumnya
memberikan aturan tekanan yang lebih baik.Tindakan injap pengurang
tekanan selalu menghasilkan tenaga haba disebabkan oleh kesan
pendikitan. Penghasilan haba ini mesti diambil kira apabila
menggunakannya.Apabila dua tekanan berasingan diperlukan secara
berterusan di dalam suatu litar, maka sistem dua pam mungkin
merupakan penyelesaian yang lebih baik daripada menggunakan injap
pengurang tekanan. Ini bergantung kepada aliran dan tekanan yang
diperlukan.
III. Injap penjujukan tekanan
Dalam keadaan injap tertutup ,minyak hidraulik dari punca
mengalir ke litar pertama. Apabila poppet terangkat , minyak akan
mengalir ke litar kedua.
Setelah kerja pertama selesai dilakukan, tekanan minyak hidraul
pada litar pertama akan meningkat sehingga ke satu takat dimana
popet akan terangkat. Apabila popet terangkat minyak akan mengalir
ke litar kedua bagi melakukan kerja kedua setelah kerja pada litar
pertama selesai.
Kegunaan Injap Jujukan Tekanan ialah untuk mengawal peraturan
operasi terhadap dua sistem kawalan di mana sistem kedua mula
bergerak setelah sistem utama selesai gerakannya. Injap jujukan
tekanan menetapkan tekanan pada sistem utama semasa sistem kedua
berada dalam operasi.
IV. Injap pemunggahan tekanan
Injap pemunggahan biasa digunakan pada litar berpenumpuk
(accumulator). Selepas tekanan di dalam penumpuk mencapai tekanan
maksimum dan tekanan sistem mencapai tekanan yang dilaras, di mana
injap pemunggahan akan terbuka dan membenarkan minyak mengalir
masuk ke tangki.
Pada keadaan tertutup, tekanan pegas akan menekan kili injap
pada kedudukannya. Pada masa ini tekanan dari salur pengesan lebih
rendah dari tekanan pegas.Apabila tekanan pada salur pengesan
melebihi tekanan pegas, kili injap akan terangkat dari kedudukannya
dan membenarkan minyak dari pam mengalir balik ke tangki.
V. Injap imbang lawan
Injap imbang-lawan digunakan dalam sistem untuk mengekalkan
rintangan boleh laras terhadap aliran dalam satu arah tetapi
membenarkan aliran bebas dalam arah yang berlawanan. Fungsi injap
adalah untuk mengelakkan pergerakan tidak terkawal atau untuk
menahan berat pada satu bahagian sistem semasa bendalir digunakan
bagi komponen kerja dibahagian lain dalam sistem yang sama.Injap
imbang-lawan mempunyai injap sehala terbina dalam yang membenarkan
aliran balikan yang bebas melalui injap. Aliran dimatikan pada
injap sehingga tekanan pada liang salur masuk mencapai nilai yang
di set pada pegas injap. Bendalir kemudiannya mengalir melalui
injap dan kembali ke takungan sistem.Jika injap imbang-lawan diset
terlalu tinggi tekanannya, sistem menjadi tidak cekap. Nilai set
yang betul sebaiknya 10% lebih tinggi dari set tekanan yang
diperlukan untuk memampas beban.
Injap imbang lawan (a) keratan dan (b) litar
