ارزیابی تاثیر هندسه‌ی شیر‌های تناسبی بر تلفات حجمی در سامانه‌های انتقال توان هیدرولیکی

تلفات حجمی در شیرهای تناسبی، عملکرد، ایمنی و کارایی سامانه‌های انتقال توان هیدرولیکی، در ماشین‌های کشاورزی را به طور قابل توجهی، تحت تاثیر قرار می‌دهد. در این مقاله، بر مبنای روابط حاکم بر جریان روغن عبوری از مجموعه روزنه‌های حاصل از عملکرد شیر تناسبی، تاثیر لقی، قطر و اندازه‌ی آن، بر کمیت‌های مرتبط با تلفات حجمی، در دو شرایط کاری متفاوت، شامل، ارتباط و انسداد مجاری مرتبط با عملگر هیدرولیکی، بررسی گردید. به منظور، ارزیابی دقت نتایج تحلیلی و اندازه‌گیری کمیت‌های مرتبط با تلفات حجمی در شیر تناسبی، طراحی و ساخت یک سامانه‌ی انتقال توان هیدرولیکی، انجام گرفت. بررسی نتایج نشان داد که در شرایط کاری مختلف، انطباق قابل قبولی میان نتایج تحلیلی و نتایج تجربی بدست آمد. همچنین، افزایش لقی، از μm3 به μm4، موجب افزایش 68.6 درصدی بیشینه دبی نشتی، در شیر تناسبی گردید. در حالی که افزایش لقی، از μm4 به μm5، افزایش 48.9 درصدی بیشینه دبی نشتی، را به همراه دارد. در ضمن، به ازای هر μm1 افزایش لقی در ساختار شیر تناسبی، حساسیت فشار آن، در حدود 34 درصد، کاهش یافت. از سوی دیگر، با افزایش 50 درصدی قطر جزء متحرک شیر تناسبی، بیشینه دبی نشتی و بهره‌ی جریان، به‌ترتیب، در حدود 46.7 و 47 درصد، افزایش پیدا کردند. علاوه بر این، بیشینه دبی نشتی، در شیر‌های تناسبی ng16 و ng22، در حدود 2.9 و 5.5 برابر شیر ng10، تعیین گردید. در نهایت، دبی روغن عبوری از مجاری عملگر شیر‌های ng16 و ng22 نیز، 2.6 و 3.6 برابر شیر ng10، بدست آمد.

evaluation of the effect of geometry proportional valves on volumetric losses in hydraulic power transmission systems

volumetric losses in proportional valves can significantly impact the performance, safety, and efficiency of hydraulic systems in agricultural machinery. in this article, based on the relationships governing the flow of oil passing through the set of orifices resulting from the operation of the proportional valve, the effect of clearance, diameter and its size on the quantities related to volume losses, in two working conditions, including the connection and blockage of the ports related to the actuator, were investigated. to evaluate the accuracy of analytical results and measure quantities related to volumetric losses in a proportional valve, a hydraulic system was constructed. the findings indicate that there is a strong correlation between the analytical and experimental results across various working conditions. the results showed that the maximum leakage flow rate in the proportional valve increases by 68.6 and 48.9% with increasing clearance from μm3 to μm4, and from μm4 to μm5, respectively. also, for every μm1 increase in clearance, the pressure sensitivity of the valve decreased by about 34%. on the other hand, with a 50% increase in the diameter of the spool, the maximum leakage flow rate and flow gain in the valve increased by 46.7 and 47%, respectively. the maximum oil leakage in the ng16 and the ng22 valves was determined to be 2.9 and 5.5 times that of the ng10 valve, respectively. also, the oil flow rate through the actuator ports in the ng16 and ng22 valves, was calculated 2.6 and 3.6 times of the ng10 valve, respectively.