MENGENAL TIPE – TIPE FLOW CONTROL VALVE

Flow control melakukan pengontrolan dan pengaturan volume oli yang mengalir masuk dan keluar sirkuit dengan tingkat lebih rendah dari aliran output pompa. Pengontrolan aliran pada sirkuit hidrolik dapat dicapai dengan beberapa cara.

Cara yang paling umum mengontrol aliran adalah dengan memasang orifice. Saat orifice terpasang, maka orifice akan menyebabkan timbulnya tahanan yang lebih besar dari tahanan normal aliran pompa. Tahanan yang lebih besar meningkatkan tekanan oli. Peningkatan tekanan oli menyebabkan sejumlah oli mengalir menuju jalur yang lain.

Jalur lain tersebut bisa menuju sirkuit yang lain atau melalui relief valve. Terdapat empat tipe dasar pengaturan aliran. Yaitu :

  • Non-compensated flow control
  • Flow divider
  • Pressure compensated flow control
  • Temperature compensated flow control

Non-compensated Flow Controls

Tipe sederhana dari flow control adalah non-compensated flow control. Non compensated flow control valve digunakan sebagai hambatan untuk mengontrol tingkat aliran oli menuju ke cabang-cabang sirkuit tergantung pada tekanan input valve. Ketika tekanan sistem meningkat, aliran melalui non-compensated flow control akan meningkat dan sebanding dengan peningkatan pressure drop. Jika tekanan keluar atau beban meningkat, maka aliran akan turun secara proporsional.

Bentuk sederhana non-compensated flow control adalah orifice. Orifice dapat dengan sempurna dipasang pada saluran hidrolik sebagai valve yang berdiri sendiri, atau umumnya dipasang pada fitting hidrolik sebagai penghambat aliran menuju cabang sirkuit.

Valve tipe needle atau glob juga umum digunakan sebagai penghambat aliran menuju cabang sirkuit.

Sebuah orifice memiliki bukaan yang kecil pada jalur aliran oli. Aliran oli melewati orifice dipengaruhi oleh tiga faktor secara umum yaitu :

  1. Temperature oli
  2. Ukuran orifice
  3. Perbedaan tekanan sebelum dan sesudah orifice

Temperature

Kekentalan oli (viskositas) berubah akibat perubahan temperature. Viskositas merupakan ukuran tahanan oli yang mengalir pada temperature tertentu. Oli hidrolik akan semakin encer dan mengalir lebih mudah ketika temperature meningkat.

Ukuran Orifice

Ukuran orifice akan mengontrol aliran oli yang melalui orifice. Contoh yang paling umum adalah lubang pada selang air di kebun. Lubang kecil akan menyebabkan kebocoran dan menyebabkan semprotan kecil. Lubang yang lebih besar akan menyebabkan kebocoran seperti pancoran. Lubang, apakah besar atau kecil akan mengatur aliran air keluar selang. Jumlah air yang keluar tergantung pada seberapa besar ukuran lubang kebocoran. Ukuran orifice dapat tetap atau variable.

Check valve dengan fixed orifice

Gambar di atas menunjukkan contoh check valve dengan orifice tetap yang umum digunakan pada peralatan konstruksi.

Orifice tetap berupa lubang pada bagian tengah check valve. Ketika oli mengalir kearah yang normal, valve terbuka dan memungkinkan oli mengalir disekitar valve juga mengalir melewati orifice. Ketika oli mengalir dengan arah yang berlawanan, valve tertutup. Semua aliran balik harus mengalir melewati orifice yang mengontrol aliran oli.

Variable Orifice

Gambar di ats menunjukkan variabel orifice berbentuk needle valve. Pada needle valve, posisi ujung

Aliran oli melalui needle valve akan berbelok 90° dan mengalir melewati ujung valve dan dudukan valve. Needle valve merupaka salah satu yang sering digunakan sebagai variabel orifice.

Ketika valve stem diputar berlawanan arah jarum jam, orifice bertambah besar dan aliran yang melalui valve meningkat.

Ketika valve stem diputar clockwise, orifice mengecil dan aliran yang melewati valve berkurang.

Gambar di atas adalah contoh bagaimana variable orifice dapat digunakan mengontrol kecepatan operasi silinder.

Flow Divider

Flow divider dapat berupa gear atau spool. Fungsinya adalah untuk membagi aliran menuju dua cabang yang berbeda dengan kecepatan aliran yang sama. Bagaimanapun, dengan penggunaan desain spring dan spool, atau penggunaan different gear displacement, masih mungkin untuk diperoleh perbedaan perbandingan aliran pada kedua cabang.

Flow divider tipe gear hampir sama dengan gear motor double, triple, atau lebih). Jenis ini menggunakan inlet yang sama dan beberapa bagian gear yang dijaga memiliki kecepatan yang sama oleh sebuah shaft. Dengan kata lain, aliran masuk dibagi ke masing-masing bagian gear. Dapat juga terpasang lebih dari dua bagian gear untuk menghasilkan lebih dari dua cabang aliran. Volume aliran pada masing-masing cabang dipengaruhi juga oleh efisiensi volumetrik masing-masing bagian gear.

Flow divider tipe spool lebih umum digunakan dan lebih mudah dipasang pada sirkuit hidrolik atau dapat digabung dengan outlet cover pompa. Desainnya memungkinkan tersedianya output yang proporsional pada masing masing cabang atau memprioritaskan pada salah satu cabang. Ketika digunakan sebagai priority valve, aliran diprioritaskan pada salah satu cabang terlebih dahulu dan kemudian baru ke cabang selanjutnya ketika aliran pada cabang utama sudah memadai.

Ketika keakuratan pembagian aliran pada setiap cabang merupakan hal yang lebih kritikal terhadap aplikasi, tambahan perlengkapan dapat terpasang pada flow divider tipe spool untuk menghindari terjadinya perbedaan output ketika tekanan tekanan inlet dan outlet berubah

Pressure compensated Flow Control

Pressure compensated flow control valve digunakan untuk menyediakan output aliran yang konstan ke masing-masing cabang sirkuit tergantung pada tekanan input atau tekanan  karena beban. Valve ini dapat berupa tipe piston atau tipe spool. Pada kedua jenis valve, tingkat aliran yang konstan dicapai dengan menggunakan spring untuk menjaga penurunan tekanan yang konstan sepanjang orifice. Ketika tekanan input meningkat, aliran output akan terhambat saat piston atau spool tertutup. Hal ini mencegah peningkatan aliran output saat terjadi peningkatan tekanan pada sisi input dengan memanfaatkan aliran untuk mendorong valve.

Gambar di atasmenggambarkan tipe bypass, pressure compensated flow control dilengkapi dengan relief valve. Perbedaan aliran output dikontrol oleh oleh orifice yang terpasang pada saluran yang dapat diatur. Jalur ini menjaga aliran tetap konstan bekerja di sirkuit. Semua kelebihan aliran diarahkan ke reservoir melalui line tangki.

Ketika beban kerja meningkat, tekanan pada saluran output meningkat, sehingga dirasakan pada spring chamber yang berada disisi kanan “hydrostat” piston. Tekanan inlet disebelah kiri hydrostat piston juga akan meningkat ke nilai tertentu untuk melawan tekanan disisi kanan hydrostat, ditambah nilai spring. Pada titik ini, hydrostat akan meluncur ke kanan, memungkinkan kelebihan aliran mengalir melalui saluran tangki. Kemudian, tergantung pada tekanan disisi kanan hydrostat kemudian tekanan disebelah kiri akan lebih tinggi akibat adanya gaya spring. Hal ini memungkinkan penurunan tekanan yang konstan sepanjang orifice yang menjaga tekanan yang telah diatur mengalir ke outlet.

Jika  tekanan  outlet  yang  sudah  diatur  melampaui  settingan  pilot  spring  dibagian  dalam hydrostat, tekanan pada spring chamber akan dibatasi dan valve akan berfungsi sebagai relief valve.

Gambar di atas, merupakan desain alternatif lainnya dimana aliran output dikontrol oleh sebuah orifice pada main spool. Spring disisi kanan spool menjaga penurunan tekanan yang konstan dan oleh karena itu aliran akan konstan disepanjang orifice dan kelebihan aliran dibuang melalui excess flow port. Relief valve yang terpisah melindungi aliran sirkuit yang telah diatur.

By-pass Pressure Compensated Flow Control Valve

Gambar di atas menunjukkan pressure compensated flow control valve tipe by-pass. Pressure compensated flow control valve tipe by-pass mengontrol valve secara otomatis untuk mengatur aliran dan perubahan beban.

Jumlah aliran melalui valve tergantung pada ukuran orifice. Setiap perubahan aliran oli melalui orifice menghasilkan perubahan tekanan di sisi hulu (upstream) orifice. Perubahan tekanan akan melawan dump valve dan spring.

Ketika aliran dari pompa mengalir melewati orifice, gaya akibat tekanan oli di hulu (upstream) yang melawan dump valve lebih rendah dari tekanan di hilir (downstream) karena adanya gaya spring. Dump valve tetap tertutup dan semua aliran oli dari pompa akan mengalir melalui orifice.

Ketika aliran pompa lebih besar dari aliran yang dapat melewati desain orifice, gaya akibat tekanan oli di hulu (upstream) lebih besar dibanding kombinasi gaya di hilir (downstream) ditambah gaya spring. Dump valve membuka dan kelebihan oli mengalir melalui dump valve menuju tangki.

Kombinasi orifice dan Dump valve

Tipe umum flow control valve ditunjukkan gambar di atas.

Valve ini merupakan kombinasi orifice dan dump valve yang bergerak bersama-sama. Operasi pengaturan tekanan dilakukan sama seperti by-pass pressure compensated flow control valve.

Grafik sebelah kiri menunjukkan aliran pada kondisi yang sesuai dan kurang dari kemampuan aliran yang dapat mengalir melalui valve.

Grafik sebelah kanan menunjukkan aliran mulai melampaui kemampuan aliran valve, perbedaan tekanan yang diakibatkan oleh aliran sepanjang orifice menjadi cukup besar untuk mulai menekan spring dan kelebihan oli dibuang ke tangki.

Jika aliran melalui valve meningkat, akibat dari orifice akan menyebabkan spring lebih tertekan dan semakin banyak aliran yang dibuang. Pengontrolan aliran akan tetap konstan ketika aliran melalui valve meningkat atau menurun.

Temperature Compensated Flow Controls

Temperature compensated flow control valve digunakan untuk menjaga output aliran yang konstan ketika terjadi perubahan temperature. Penyesuaian akibat temperature  diperoleh akibat adanya variabel orifice yang dikontrol oleh bi-metallic lever atau rod yang sensitif terhadap perubahan temperature.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

%d bloggers like this: