Zawory sterujące ciśnieniem można podzielić wg konstrukcji na zawory wzniosowe i suwakowe. Zawory wzniosowe, w których organem zamykającym jest kulka lub grzybek, najczęściej stożkowy, mają zasadę działania podobną do zaworów zwrotnych. W zaworach suwakowych organem zamykającym lub nastawiającym wartość pola powierzchni przepływowej jest suwak tłoczkowy, którego krawędzie sterujące odsłaniają lub przysłaniają kanały wykonane w kadłubie zaworu. Zasada ich działania jest zatem podobna do tej na której opierają się rozdzielacze suwakowe. Obszar zastosowań zaworów wzniosowych jest ograniczony niewielkimi nominalnymi średnicami przelotu przy wysokich ciśnieniach nominalnych. Rozdzielacze suwakowe ograniczeń takich nie posiadają. Umożliwiają ponadto przez odpowiednie ukształtowanie konstrukcyjne, realizację każdej wymaganej w układzie funkcji sterowania i regulacji ciśnienia.
Zawór będzie zamknięty dopóty, dopóki ciśnienie p1 oddziałujące na powierzchnie f1 nie osiągnie wartości przy której, przemieszczony przeciwko sile sprężyny Ps , suwak nie odsłoni kanału wypływowego. Ciśnienie to zwane ciśnieniem otwarcia zaworu, jest zwykle maksymalnym dopuszczalnym ciśnieniem w układzie.
Ze względu na charakter pracy zaworu maksymalnego rozróżnia się dwie jego odmiany. Pierwszą jest zawór bezpieczeństwa, mający za zadanie zabezpieczyć układ przed wzrostem ciśnienia ponad dopuszczalną wartość. Zadaniem drugiej zwanej zaworem przelewowym jest, jest zapewnienie przepływu przez zawór, utrzymując w jego przewodzie dopływowym wymaganą maksymalną wartość ciśnienia. Ciśnie otwarcia zaworu nie uwzględniając sił tarcia i sił hydrodynamicznych, można wyznaczyć z równania równowagi tłoczka w postaci
P1 f1 = Ps
Kolejne odmiany zaworów ciśnieniowych to :
- zawór redukcyjny
- zawór różnicowy
- zawór proporcjonalny
rys. 1 schemat stanowiska pomiarowego
Przy stopniowo coraz bardziej dławionym przepływie :
Lp
Q [dm3/min]
P[MPa]
1
2
3
4
5
6
7
98,1
92,3
85,2
76,7
70,1
63,7
9,7
10,1
9,95
9,78
9,55
9,35
9,09
8,21
Przy stopniowo coraz większym przepływie :
54,5
66,9
76,2
82,8
95,0
98,9
9,32
9,50
9,68
9,88
9,94
100,2
97,7
91,5
84,4
77,1
68,2
5,31
5,24
5,07
4,91
4,76
4,60
75,5
82,6
89,7
95,4
100,4
100,5
4,72
4,85
5,00
5,13
5,25
Wnioski:
- Zawór przelewowy zapewnia przepływ przez zawór, przy czym cały czas utrzymuje w przewodzie dopływowym wymaganą stałą wartość ciśnienia.
- W zaworze przelewowym ciśnienia otwarcia i zamknięcia są różne, co wynika ze zmiany czynnej powierzchni jego przekroju.
- Zawory przelewowe mogą być stosowane jako zawory bezpieczeństwa, natomiast sytuacja odwrotna często jest niedopuszczalna, gdyż na ogół zaworom przelewowym stawia się dużo wyższe wymagania.
- Do częstej i długotrwałej pracy najlepiej nadają się zawory stożkowe i tłoczkowe, gdyż są on w przeciwieństwie do zaworów kulkowych odporne na szybkie zużycie gniazda.
- Do układów o wysokich ciśnieniach i dużych przepływach stosuje się zawory podwójne, w których otwarcie właściwego zaworu bezpieczeństwa (głównego) sterowane jest otwarciem zaworu sterującego, który sterowany z zewnątrz wpływa na ciśnienie otwarcia całego zaworu.
- Zawory tego typu wyróżniają się niewielką histerezą tarcia, ponieważ występują w nich znaczne siły sterowania.
yomakaszi