door Josh Cosford, redacteur
het lijkt een vraag met een eenvoudig antwoord, maar je zou verbaasd zijn hoe vaak mensen vragen: “Hoe werken ontlastkleppen?”Wij in de vloeistofenergiesector nemen onze kennis als vanzelfsprekend aan, maar ieder van ons was op een gegeven moment onwetend van letterlijk elke hydraulische component — de zoektocht naar kennis heeft een begin, maar geen einde.
ontlastkleppen zijn onderdelen die in hydraulische systemen worden gebruikt om de vloeistofdruk in het gedeelte van het circuit dat zij hebben geïnstalleerd, te beperken. Ze zijn gebouwd met een bal, poppet of spoel tegengesteld door een veer en geïnstalleerd in een holte of geport lichaam. Een poppet is een schijf of kegelvormig object dat zit in een tegengesteld bewerkte stoel, en wanneer geforceerd gesloten door veerdruk, zorgt voor een zeer lage lekkage. Een spoel is een cilindrische, machinaal bewerkte stalen staaf met doseergroeven of inkepingen die ook tegengesteld wordt door veerdruk. Een spoelklep lekt meer dan een poppetklep, maar de spoel biedt superieure doseereigenschappen.
ontlastkleppen worden meestal na de pomp in een hydraulisch systeem geïnstalleerd. Deze locatie biedt de meest directe en onmiddellijke reactie wanneer de ontlastklep opent om vloeistof te ontluchten naar het reservoir, waardoor de druk gelijk aan de veerinstelling wordt verminderd. De ontlastklep zal opengaan als de druk veroorzaakt door een stroomafwaartse belasting of tegendruk hoog genoeg is om de pop of spoel tegen de veer te openen.
een overdrukklep werkt door een vloeistof onder te hoge druk een open weg naar de tank te geven met als doel de druk in de werkpoort te verminderen. Als de vloeistofdruk begint te stijgen, wordt kracht van die druk uitgeoefend op de bodem van de spoel of poppet, vergelijkbaar met wat er gebeurt met de zuiger van een cilinder. De ontlastklep opent in het begin bescheiden, bloeden zo weinig vloeistof is nodig om de druk te handhaven als nodig is stroomafwaarts. Als de stroomafwaartse druk blijft stijgen, stijgt ook de kracht op de pop of spoel, waardoor deze verder tegen de veer wordt gedrukt totdat de puntveerkracht wordt geëvenaard door hydraulische kracht.
Overdrukkleppen ervaren een drukstijging als gevolg van de combinatie van belastingdruk, tegendruk en de energie die nodig is om door de klep zelf te stromen. Scheurdruk is waar de eerste vloeistofkracht de zittende kracht van de veer overwint. Aangezien de klep meer vloeistof naar de tank stroomt, is de snelheid van de drukstijging stabiel omdat de krachten van de onder druk staande vloeistof de compressiesnelheid van de veer tegenwerken. Als de klep bijna volledig open is, neemt de drukstijging weer toe als de klep naar buiten komt en wordt onderworpen aan stroomkrachten.
naarmate de werk-of tegendruk afneemt en de klep begint te sluiten, gebeurt dit in een ander tempo dan bij het openen. Het verschil tussen de openings-en sluitcurve wordt zijn hysterese genoemd en is indicatief voor de kwaliteit van de constructie. Hogere kwaliteit kleppen met geavanceerde constructie hebben de neiging om een lagere drukstijging met een betere hysterese.