Bygert skrev:Nästa steg är då kontanttryck, något som johnny hjort haft i decennier. Då är pumpen variabel och styrd av trycket. Den jobbar hela tiden för att få upp trycket till max och när den kommit dit lägger den ner verksamheten och förbrukar inte energi i onödan. Här ska alltså ventiler ha slutet centrum, closed center så inte pumpen i onödan ska gå fullt i ett hopplöst försök att nå maxtryck. Det brukar finnas en
nippel som är i två utförande för att välja mellan de här två systemen. Här har man alltså löst ett problem med slöseri men det finns ett kvar, om en funktion kräver måttligt
flöde och
tryck måste man fortfarande strypa med ventilen och det är inte bra varken för oljan eller plånboken.
Så långt är det bra
Så då kommer nästa variant, lastkännandet, Load Sensing, LS. En variabel pump här också men i viloläge har den varken max flöde eller tryck, den tar det soft och gör inte så mycket mer än att hålla ett lägre tryck ut. När en
ventil påverkas så finns det en signalledning från ventilen till pumpen, via den beställer ventilen att hörru pumpen, vakna, nu behövs det en insats här. Pumpen ger då det tryck och flöde som behövs för att ventilen ska bli nöjd men inte mer. Detta sparar då mycket av onödigt slöseri och blir snällare mot oljan också.
Det du här har beskrivit är inte komplett. För att förstå vad
lastkännande är (med en
tryckkompenserad variabel pump) så måste man först att det finns en variant på Konstanttrycks system som vi kallar "Avlastat Konstant tryck system". Detta var utvecklingsmässigt föregångaren till Lastkännande, LS, system. Den egentliga skillnaden mellan de två systemen är vilket tryck som reglerar pumptrycket.. När pumpen i avlastat konstanttryck är avlastad så går pumpen på ett så kallat stand-by tryck i nivån 25 bar - 40 bar beroende på systemtillverkare. Stand-by trycket bestäms av en mjuk mindre
fjäder i pumpens tryck kompensator. Återkommer till den längre ner.
När pumpen lastas på i ett avlastat konstanttryck system så går den direkt upp till maxtryck. Detta sker genom att man i avlastat läge tar ut ett kontrollflöde från pumpens stand-by tryck genom en 0.7-1.0 mm
diameter strypning. Detta kontrollflöde låter man sedan passera igenom riktningsventilens fria genomlopp eller öppna centrum. Riktningsventilen har speciellt utformade slider för varje funktion. De påminner om sliderna till ett konstantflödes system men med skillnaden att de stänger fria genomloppet i början av slidrörelsen medans i ett konstantflödes system så stänger sliden fria genomloppet i slutet av slidrörelsen. Samtidig som kontrollflödet går genom fria genomloppet så dräneras även kammaren till stand-by trycksfjädern.
Pålastningen sker genom att signalfödet stoppas när en
slid påverkas och trycksätter kammaren i pumpens tryckkompensator för stand-trycket. Detta signaltryck har vanligen en egen tryckbegänsningsventil. Detta signaltryck adderas till fjädern för stand-by trycket.Så om stanby-trycket är 25 bar och siganltrycket begränsat till 175 bar så blir pumptrycket 25+175=200 bar. Om ingen signaltrycksbegränsning finns vid maxtryck så måste pumpen använda en egen inbyggd tryckavskärare som bestämmer pumpens maxtryck. I jämförelse så måste då tryckavskäraren vara ställd på 200 bar. Så i praktiken blir tryckavskäraren på sätt och vis en överordnad säkerhetsventil. Dagens pumpar har i regel både stand-by trycks
regulator och tryckavskärare.
Så i pålastat läge så arbetar pumpen i ett avalstat konstanttrycksystem på samma villkor som pumpen i ett rent konstanttrycksystem. Den stora fördelen med avlastat konstanttrycksystem är att pumpen inte blir så mekaniskt belastad när ingen
olja efterfrågas av riktningsventilen vilket helt enkel förlänger pumpens livslängd (1). Dessutom, om inte pumpen är avlastad när dieselmotorn ska startas så får startmotorn det riktigt tungt (2). Både en minskning av de hydrauliska förlusterna från inre
läckage samt den mekaniska friktionen bidrar till bättre bränsleekonomi(3).
Innan det fanns avlastade konstanttryck system så hade maskinerna en speciell manuell
avlastningsventil,
kran eller elstyrd ventil. Kan till och med ha funnits elstyrd med automatisk elsignal från startmotorkretsen.
När vi kör en funktion i avlastat konstanttryck och funktionen bara behöver 75 bar för att röra och pumpen ger 200 bar så kommer tryckdifferensen att strypas bort i rikningsventilen, Om vi säger att vi tar ut flödet 1L/s till funktionen så kommer pumpeffekten att bli 20kW. Hydraulcylindern utvecklar 7.5 kW och riktningsventilen utvecklar 12.5 kW som
värme (200bar-75bar=125bar)
Så nu när vi utvecklar ett lastkännande system så tar tar vi trycksignalen från hydraulcylindrarnas anslutningar. Vi känner av lastens tryck, därav benämningen "Lastkännande".
Så som begrepp så är inte lastkännade samma sak som trycksignal och tryckpåställning av pumpen. Lastkännande är en "variant" på hur och med vilket tryck pumpen ställs på.
Så nu till den egentliga fördelen med lastkännande. Om vi tänker oss att i jämförelse med avlastat konstanttryck i räkneexemplet ovan tar ut lastsignalen på 75 bar och adderar den till stand-by tryck fjädern så får vi ett pumptryck på 25 bar + 75 bar = 100 bar och vi kommer bara att behöva strypa bort 25 bar eller 2.5 kW till värme vid flödet 1 L/s.
Så då är vi vid målet, power beyond.
Power-beyond är ett begrepp som hör hemma i konstantflödes system där man lägger till en extra
riktningsventil nedströms originaventilen. Power-bbeyong kräver en sk
serienippel i utloppet av originalventilen.
Hur begreppet power beyond har kommit in i diskussionen med lastkännande förstår jag inte. Kanske är det någon som gripit uttrycket ur luften och använt det. Eller så är det så att jag inte till 100% är insatt i JD's lastkännade hydraulik. JD har alltid kört sitt eget race med radialkolvpumpar mm...
Antar att det i diskussionen avser hur man leder tillbaka den lastavkända trycksignalen från den externa riktningsventilen nedströms.
Tycker det är olyckligt att power-beyond begreppat i så fall har flera olika betydelser.
Sen för att komplicera förståelsen ytterligare så finns det lastkännande system så går med konstanflödespum.
Ett sånt system har ett helt stängt genomlopp och pumpen istället för att skicka flödet genom en
tryckbegränsningsventil ställd på maxtryck så avlastas pumpen med en variabel tryckbegränsare. I stand-by läge så finns ett lågt stand-by tryck, typ 25 bar - 40 bar på samma sätt som avlastat konstantryck. Detta stand-by tryck bestämts av en liten mjuk fjäder i en sk dumpventil eller flödesavledare. När en funktion påverkas så sänds en lasttrycksignal (på 75 bar för att jämföra med exemplen ovan) och adderas till stand-by trycket på 25 bar och vi får ett pumptryck på 100 bar. Skillnaden mot lastkännande system med variabel pump är att pumpen med fast deplacement ger maxflöde hela tiden och om det är 2 L/s och cylindern bara behöver ges 1 L/s så kommer mellanskillnaden i flöde på 1 L/s att gåt till spillo som värme i dumpventilen. Så lastkännande med tryckkompenserad variabel pump är betydligt energissnålare när man bara använder en mindre del av pumpkapaciteten på t ex 2 L/s.
Sen miskar de energisparande fördelarna med lastkännande när vi kör flera funktioner samtidigt som har stor skillnad i lasttryck. En en mindre flödeskrävande funktion som har högt lasttryck ruinerar hela energispar-"kampanjen" om den körs samtidigt med en betydligt mera flödeskrävande funktion som har ett lågt lasttryck. Detta problem kan bara lösas med två eller flera variabla pumpkretsar, vilket har provats/utvärderats på bland annat grävmaskkiner för nåt 20-tal år sedan.
Mikael Axin på Linköpings Universitet reder ut begreppen i en redogörelse på den här LÄNKEN
