af Josh Cosford, bidragende redaktør
det ser ud som et spørgsmål med et let svar, men du vil blive overrasket over, hvor ofte folk spørger: “hvordan fungerer aflastningsventiler?”Vi i væskekraftindustrien tager vores viden for givet, men hver eneste af os var på et tidspunkt uvidende om bogstaveligt talt enhver hydraulisk komponent — søgen efter viden har en begyndelse, men ingen ende.
Aflastningsventiler er komponenter, der anvendes i hydrauliske systemer til at begrænse væsketryk i den del af kredsløbet, de er installeret. De er konstrueret med en kugle, poppet eller spole modsat af en fjeder og installeret i et hulrum eller porteret krop. En poppet er en skive eller kegleformet genstand, der sidder i et modsat bearbejdet sæde, og når det tvinges lukket af fjedertryk, giver det meget lav lækage. En spole er en cylindrisk, bearbejdet stålstang med doseringsriller eller hak, der også modsættes af fjedertryk. En spoleventil lækker mere end en poppetventil, men spolen giver overlegne måleegenskaber.
Aflastningsventiler installeres oftest i et hydraulisk system efter pumpen. Denne placering giver det mest direkte og øjeblikkelige svar, når aflastningsventilen åbner for at udlufte væske til reservoiret og derved reducere trykket svarende til dets fjederindstilling. Aflastningsventilen åbnes, når trykket forårsaget af en nedstrøms belastning eller modtryk øges højt nok til at tvinge klappen eller spolen åben mod dens fjeder.
en aflastningsventil fungerer ved at give en overdreven trykvæske en åben vej til tanken med det formål at reducere arbejdsporttrykket. Når væsketrykket begynder at stige, påføres kraft fra dette tryk på bunden af spolen eller poppet, svarende til hvad der sker med stemplet på en cylinder. Aflastningsventilen åbner beskedent i starten, blødning så lidt væske er som nødvendigt for at opretholde tryk som krævet nedstrøms. Hvis nedstrøms trykket fortsætter med at stige, så gør også kraften på poppet eller spolen, skubbe den videre mod fjederen, indtil punktfjederkraften er lig med hydraulisk kraft.
Aflastningsventiler oplever trykstigning som følge af kombinationen af belastningstryk, modtryk og den energi, der kræves for at strømme gennem selve ventilen. Krakningstryk er, hvor indledende væskekraft overvinder fjederens siddende kraft. Når ventilen strømmer mere væske til tanken, er trykstigningshastigheden stabil, da kræfter i trykvæsken modvirker fjederens kompressionshastighed. Når ventilen nærmer sig helt åben, stiger trykstigningen igen, når ventilen bunder ud og udsættes for strømningskræfter.
når arbejde eller modtryk falder, og ventilen begynder at lukke, gør den det med forskellige hastigheder end hvad den åbnede ved. Forskellen mellem åbnings-og lukkekurven kaldes dens hysterese og er tegn på kvaliteten af dens konstruktion. Ventiler af højere kvalitet med avanceret konstruktion har tendens til at have lavere trykstigning med bedre Hysterese.