Pilotstyrning för hydraulventil

#1 » 15:06:55, 05-08-2020

Jag har en dubbelverkande hydraulisk riktningsventil (modell "Bamse" som klarar 160l/min), till vilken inga elektriska solenoider finns att köpa, tydligen. :sad:

Jag vill kunna automatisera ventilen för att kunna bygga in en skyddsfunktion i min lösning, och funderar därför på dessa tre (två) alternativ:

1. Ersätta själva spaken med ett fästöra och använda en liten dubbelverkande pneumatisk cylinder som drar i detta. Pneumatikcylindern styr jag sedan med en elektrisk ventil, vilka finns att köpa till humana priser. Fördel: kort utslagstid på cylindern. Nackdel: Behov av tryckluft
2. Köpa en elektromagnetisk solenoid för en liknande ventil och bygga en adapter. Nackdel: Förhållandvis dyrt (har svårt att finna en solenoid under 1000kr) då hela ventilpaketet kostade 2900kr, jämförelsevis
3. Samma som alt. 1. men använda ett elektriskt linjärdon i stället för en pneumatisk cylinder. Fördel: Inget beroende av tryckluft, Nackdel: Alldeles för lång utslagstid på linjärdonet (dessa arbetar i storleksordningen några få tiotal mm/sekund), och jag vill helst kunna åstadkomma omgående lägesändringar på hydraulikventilen. Så detta är inte ens ett alternativ...

Någon som har några tips på hur jag kan automatisera min ventil till ett humant pris? Vill minnas att jag har sett pneumatisk pilotstyrning för hydraulik på en del äldre truckar (t.ex. Ljungbytruck och Kalmar LMV), men har aldrig kollat i detalj på lösningarna.

Tackar på förhand! :-)

#2 » 14:31:01, 06-08-2020

Det kan inte funka med en servo till en radiostyrd bil? De brukar väl vara väldigt snabba och köper du en större modell är den nog hyfsat stark också? Kanske..

https://www.rckungen.se/sv/articles/3059/servo

#3 » 15:04:51, 07-08-2020

Tack för länken! Hittade en som drar 17kG till ett bra pris (185kr!), som borde funka. Ska bara mäta hur mycket kraft jag behöver för att manövrera ventilen.

#4 » 15:57:03, 07-08-2020

Sprang på denna servo-trigger som skulle kunna funka. Den har två ställbara ändlägen och funkar så att servon gör utslag från det ena till det andra ändläget när den tillkopplade knappen trycks ner. Jag behöver dock två knappar för att kunna manövrera ventilen i båda riktningarna, samt ett extra läge, låt oss kalla det för "nolläget", som servon återgår till när ingen knapp är nedtryckt.

Med en liten uppdatering av hårdvaran (med en extra signalknapp för den andra riktningen) samt mjukvaran (så att den går till nollpunkten mellan läge A och B) borde man kunna använda denna lösning för att manövrera ventilen med en något starkare PWM-servo (DL3017?).

https://www.digikey.se/product-detail/e ... gIxrvD_BwE

https://learn.sparkfun.com/tutorials/se ... -guide/all

https://learn.sparkfun.com/tutorials/se ... okup-guide

#5 » 16:25:44, 07-08-2020

Ska ventilen sitta "på en Bamse" eller kommer ventilen "från en Bamse" och sak användas för något annat? Vad annat är det i så fall?
Är du ute efter proportionell styrning eller "on/off" styrning?
Är det en enkelverkande funktion t ex en motor som bara går i en riktning? Om det är en cylinder som skall kunna röra sig i två riktningar mha spaken så kommer du att behöva två cylindrar enkelverkande tryckluftsylindrar alternativt montera en dubbelverkande tryckluftcylinder som i trycklöst tillstånd hittar ett läge mitt på slaget . mha riktningsventilens centreringsfjädrar. Proportionell stryning av en tryckluftcylinder kan du bygga med två släpvagns/lastbromsreglage. Skall dock nämnas att dessa reglage har en friktion som gör att de stannar i angiven position. Den friktionsbromsen måste "oskadliggöras" så att manöverspaken och riktningsventilen går i neutralläge när man släpper manöverspaken.

Tryckluftkomponenter är billiga och går att hitta på "skroten"...
Men ett sånt specialbygge kan ta en hel del platsutrymme...
Hydraulis pilotservo kan byggas kompaktare....

Tänk på att en elektrisk servomotor behööver kunna gå tillbaka till neutralläge när du släpper "knappen"

#6 » 09:20:52, 10-08-2020

Tackar för tipset med lastbromsreglaget!

Jag bygger en vedklyv av modell XXL, så jag behöver ingen proportionell styrning. I korthet så har jag en 52kW dieselmotor som driver en enkel kugghjulspump med displacementet 40CC/varv. Pumpen drivs med 2800RPM (där motorn ger 36kW), så flödet blir 112 minutliter. Räknar grovt med att kunna bygga upp omkring 160 bar med den här konfigurationen. Vid behov av ytterligare kraft kan jag nedgradera till en mindre pump (35 eller 30CC/varv). Till detta har jag köpt en 160l/min ventil från FlowFit, med inbyggd övertrycksventil. Min cylinder är 160mm med 100mm kolvstångsdiameter och 800mm i slaglängd. Med ovan angivna flödet på plussidan får jag nästan 184l/min på minussidan(!!), varför jag tänkte återkoppla minussidan med en extra ventil till hydraultanken vid behov för att minska flödet genom ventilen.

Jag vill att reglaget snabbt ska återgå till nolläget när jag släpper spaken, vilket bör vara hyfsat lätt att uppnå med en liten dubbelverkande luftcylinder (typ https://verktygsboden.se/cylindrar/cyli ... ning)-ias) eftersom hydraulventilen är belastad med en stark fjäder som snabbt återför ventilen till nolläget. I detta fallet är frågan bara vad jag ska använda för tryckluftsventil till luftcylindern så att den "släpper lös" cylindern (både plus och minussidan) när ingen manövrering sker, så att ventilens fjäder kan återföra reglaget till nolläget... Skulle i slutändan behöva styra pilotfunktionen via en PLC då jag vill kunna nödstoppa hydrauliken om någon av ljusbarriärerna skulle passeras.

Min första tanke med RC-servon var att helst slippa beroendet till tryckluft, men detta är inget måste. :-)

Frågan är hurpass hållbar lösningen skulle bli med en servomotor, samt om dess noggrannhet skulle ändras över tiden (behöver kunna återföra reglaget till nolläget utan undantag)..

#7 » 14:32:36, 10-08-2020

aroncbds skrev:Tackar för tipset med lastbromsreglaget!

Jag bygger en vedklyv av modell XXL, så jag behöver ingen proportionell styrning. I korthet så har jag en 52kW dieselmotor som driver en enkel kugghjulspump med displacementet 40CC/varv. Pumpen drivs med 2800RPM (där motorn ger 36kW), så flödet blir 112 minutliter. Räknar grovt med att kunna bygga upp omkring 160 bar med den här konfigurationen. Vid behov av ytterligare kraft kan jag nedgradera till en mindre pump (35 eller 30CC/varv). Till detta har jag köpt en 160l/min ventil från FlowFit, med inbyggd övertrycksventil. Min cylinder är 160mm med 100mm kolvstångsdiameter och 800mm i slaglängd. Med ovan angivna flödet på plussidan får jag nästan 184l/min på minussidan(!!), varför jag tänkte återkoppla minussidan med en extra ventil till hydraultanken vid behov för att minska flödet genom ventilen.

Inga fel i dina överslagsberäkningar

"spånar" lite här nedanför...

Jag vill att reglaget snabbt ska återgå till nolläget när jag släpper spaken, vilket bör vara hyfsat lätt att uppnå med en liten dubbelverkande luftcylinder (typ https://verktygsboden.se/cylindrar/cyli ... ning)-ias) eftersom hydraulventilen är belastad med en stark fjäder som snabbt återför ventilen till nolläget. I detta fallet är frågan bara vad jag ska använda för tryckluftsventil till luftcylindern så att den "släpper lös" cylindern (både plus och minussidan) när ingen manövrering sker, så att ventilens fjäder kan återföra reglaget till nolläget...

Har du en länk till din FlowFit riktningsventil? Denna?
Skulle vara intressant att se vilka manöverkrafter spaken kräver, samt vilka ± spakutslag det är i millimeter på toppen av spakhandtaget. Din tryckluftcylinder bör ju ha en slaglängd som passar. Dessutom så kommer din cylinder att utveckla olika kraft in/ut pga kolvstångsarean, vilket iofs inte behöver vara nåt problem om cylinderns slaglängd är intrimmad mot spakutslaget. Det bästa vore om du kunde arbeta men en precis tryckinställning på luften så att inte cylinderslaglängden får nån större betydelse.

Vertygsboden verkar ha rimliga priser på sina produkter men jag saknar länkar till detaljerad produktinformation.

Länken till den tryckluftcylinder du valt på Verktygsboden fungerade inte.

Ser att verktygsbodens magnetventiler arbetar med "220Volt AC" så jag antar att du försöker hitta ventiler för "12Volt DC"

Du kan ju välja mellan en dubbelverkande magnetventil eller två enkelverkande magnetventiler.

Skulle i slutändan behöva styra pilotfunktionen via en PLC då jag vill kunna nödstoppa hydrauliken om någon av ljusbarriärerna skulle passeras.

Automatisk styrning på gång då...
Tänker du använda justerbara barriärer som gränslägenför att justera kolvens slaglängd? (kort/lång ved)

Min första tanke med RC-servon var att helst slippa beroendet till tryckluft, men detta är inget måste. Frågan är hurpass hållbar lösningen skulle bli med en servomotor, samt om dess noggrannhet skulle ändras över tiden (behöver kunna återföra reglaget till nolläget utan undantag)..

Är tveksam om du kan få en servomotor att reagera tillräckligt snabbt. Tryckluften är suverän vad gäller hastighet och är enkel att automatisera för on/off reglering

#8 » 15:39:09, 10-08-2020

Med tryckluft så skulle jag ansluta cylindern direkt på sliden, dvs demontera spakreglaget.
Då kan du använda en kortslagig cylinder. Om slirförflyttningen är ±10 mm så anvönder du en cylinder med 20mm slaglängd.
Om det krävs en kraft på 200N att förflytta sliden till maxläge så behöver du en cylinder med 25 mm kolvdiameter. Jag skulle också välja en cylinder med genomgående kolvstång för att få samma kraft/hastighet i båda riktningarna. (Dessa kan även fås med justerbar slaglängd) Med en M10 kolvstång (10mm) så får du då 200 N i båda riktningarna vid 4.85 bar lufttryck. "Tuning" av kraften kan ske genom att justera lufttrycket. Skulle inte tro att "6 bar" (ca 250 N) kommer att skada returfjäderhuset i riktningsventilen om det krävs 200 N till max slidutslag.

#9 » 16:45:40, 10-08-2020

Du är bekymrad för att trycka 184lpm genom en ventil som är specad för 160lpm?
Och därför ska du bygga nåt specialupplägg med en extra ventil?

160 lpm är ingen absolut gräns, det är bara det flödet som ger ”acceptabelt” tryckfall för normala applikationer.
Kör du 184 lpm genom ventilen får du några bars extra tryckfall. I extrema fall kan spaken hänga sig men knappast för så lite extra flöde. Jag hade bara byggt dit en mätnippel och kört. Edit: nu är ju detta en vedklyv, hade det varit för kontinuerlig drift, t.ex. kantklippare eller nåt annat med motor hade jag gått upp en storlek i ventil istället.

Blir trycket överraskande högt och du är bekymrad för varmgång i oljan eller hög elräkning så kan du kanske eftermontera en enkel pilotstyrd backventil till tank. Den styr sig i utgångspunkt själv.

**#10** » 18:56:09, 10-08-2020

FlowFit/Bucher Hydraulics verkar ha ett brett bugetvänligt ventilprogram. Ventiler för 250 L/min om du oroar dig för baktryck.
Bucher har electro-pnuematisk kontroll som val. Vet dock inte om det finns för din 160 L/min ventil.

Här en Bucher katalog på 215 sidor

Flowfit katalog 10 sidor

**#11** » 11:53:11, 13-08-2020

Tackar ödmjukast för all input! Ska jag styra ventilen så lutar det nu åt pneumatisk styrning. Jag har ännu inte hunnit, men ska titta lite närmare på ventilen och se om jag i första hand kan montera dit en elektromagnetisk solenoid, och i andra hand köra vidare på lösningen med en liten luftcylinder. :-)