به منظور محافظت سیستمهای هیدرولیکی از خطرات ناشی از افزایش فشار و جلوگیری از انفجار ودر رفتن آن ضروریست فشار مدار در تمام قسمتهای آن محدود گردد جهت انجام این مهم از شیرهایمحدود کننده فشار استفاده میشود یکی از قسمتهایی که ضروریست شیر محدود کننده فشار بکاررود بعد از پمپ هیدرولیک در یک خط موازی با آن است.
در مواقعی که روغن مصرف نمیشود بطور مثال سیلندر در انتهای کورس قرار دارد این شیر عملکرده و روغن اضافی را به مخزن برمیگرداند در مواقعیکه از یک پمپ با ظرفیت متغیر و همچنینمواقعی که از سیستم جبران کننده فشار استفاده میشود سیستم باید توسط یک شیر محدود کنندهفشار ایمنی یابد در این حالت فشار عمل کننده برای شیر باید بیشتر از فشار واحد جبران کننده باشد.
زمانیکه سیلندر یا موتوری بار سنگینی را حمل میکند و هنگامیکه توسط شیر کنترل مسیر ناگهانمتوقف میگردد بر اثر نیروی انرسی فشاری بصورت شروک به سیستم اعمال میگردد در این حالتشیرهای محدود کننده فشار این شرک ناگهانی را کنترل میکنند.
در صورتیکه فشار مسیر A بالا برود.
شیر محدود کننده فشار باز و روغن
اضافی را به کارتر باز میگرداند.
شیرهای کنترل سرعت
کنترل سرعت یا شیرهای کنترل جریان Speed control
الف) شیرهای کنترل جریان بدون شیر یکطرفه
در مواقعی که از این شیرها استفاده میشود معمولا جریان میتواند در دو جهت از یک گلوگاه سادهعبور کند و گلوگاه در ورود روغن به سیلندر و همچنین در تخلیه روغن از سیلندر مؤثر میباشد ولیاگر حتی سطح مقطع پیستون در دو جهت برابر فرض شود. اختلاف سرعت در حرکت رفت و برگشتبعلت اختلاف افت فشار وجود خواهد داشت.
ب) شیرهای کنترل جریان با شیر یکطرفه
اگر کنترل سرعت فقط در در یک جهت مورد نظر باشد از شیر کنترل جریان با شیر یکطرفه استفادهمیشود در این حالت گلوگاه فقط در یک مسیر و جهت مؤثر خواهد بود.
اگر در هر یک از خطوط سیلندر از این شیر استفاده شود امکان کنترل جریان در هر دو جهت را فراهممیکند. کنترل سرعت توسط گلوگاه بستگی به بار اعمال شده نیز دارد.
مدار گریتز یا پل مارتین
چون عبور جریان از شیرهای کنترل جریان دوراهه تنها از یک جهت امکانپذیر است برای کنترلسرعت رفت و برگشت یک جک تحت بار به یک میزان با این فکر که فقط از یک شیر کنترل جریاندوراهه استفاده گردد از مدار گریتز که ترکیبی است از شیرهای یکطرفه استفاده میشود.
مدار گریتنر میتواند سرعت رفت و برگشت را کنترل نموده
و سرعت بار یا بدون بار را کنترل کند.
برای یکسان سازی فشار در مسیر ورود و خروجی از شیر جامع استفاده میشود.
شیر جامع
مدار هیدرولیکی دو سیلندر دوکاره که با وجود بارهای نامتعادل حرکت سیلندرها بصورت یکنواختو مساوی خواهد بود.
در مواردیکه سازه (ساختمان دستگاه) حرکت مساوی و یکنواخت دو جک را تامین نمیکند از مدارگریتنر استفاده میشود و در این موارد استفاده از پل مارتین یا مدار گریتنر در مسیر ورودی هردو جکضروریست.
مدار دیفرانسیلی
سیلندر دیفرانسیلی
در این نوع سیلندرها که میل پیستون تنها درانتهای آن قرار دارد از مدار دیفرانسیلی برای افزایشسرعت پیستون استفاده میگردد بجهت اینکه سطح مقطع مؤثر در دو طرف پیستون متفاوت استسرعت حرکت رفت نسبت به سرعت برگشت کمتر میباشد مدار دیفرانسیلی امکان جریان یافتنروغن پشت پیستون به جلو پیستون را داشته و در نتیجه مقدار دبی را افزایش داده و موجب افزایشسرعت حرکت رفت پیستون میگردد مدار دیفرانسیلی معمولا برای پیستونهایی بکار میرود که بینمقاطع آن نسبت 12 قرار دارد.
سیلندر دیفرانسیلی
سیستم حرکت روغن و کنترل سرعت در مدار دیفرانسیلی بصورت شماتیک
سیلندرهای معمولی:
Q = A.V
Q1 = A > .V نیروی رفت
Q2 = A. < V نیروی برگشت
Q = نیرو
A = سطح
V = سرعت
مدار دیفرانسیلی در ارتباط با سیلندر دیفرانسیلی برای موارد ذیل بکار میرود.
-1 وقتی که سرعت یک مدار نسبت به مدار معمولی دوبرابر گردد و مقدار تولیدی پمپ ثابت باشد.
-2 وقتی سرعت مداری ثابت بماند ولی با پمپ کوچکتری بتوان جریان تولیدی حدود نصف تولیدیک پمپ را در مدار معمولی بدست آورد.
مزایای مدار دیفرانسیلی
این مدار دارای پمپ کوچکی بوده و همچنین دارای فشار بالشتکی و سرعتی دوبرابر یک مدارمعمولی میباشد.
معایب مدار دیفرانسیلی
افت نیرو در موقع حرکت پیشرونده اصطکاک بسیار
در بعضی مواقع نادر سیستم دیفرانسیل در خود شیر طراحی میشود.
با سیلندر دیفرانسیل وضعیت فوق حالت دیفرانسیل ایجاد میکند
در مدار زیر سرعت رفت و برگشت بعلت سیستم دیفرانسیل برابر میباشد.
شیرهای پیلوت کنترل
اگر سیلندری تحت بار خارجی بخواهد در یک وضعیت متوقف بماند در این حالت بستن مجراها ازطریق شیر کنترل مسیر و متوقف نمودن سیلندر برای مدت طولانی کافی نبوده زیرا نشت روغن ازدریچههای شیر بتدریج موجب میگردد پیستون تحت بار به آهستگی پایین بیاید برای اینگونه مواردبکارگیری شیر یکطرفه با پیلوت کنترل مطابق مدار نشان داده شده امکان متوقف ماندن پیستون رامیسر میکند.
هنگام توقف سیلندر شیر یکطرفه مسیر روغن را بسته و هنگام نیاز به پایین آمدن سیلندر ساچمه شیریکطرفه از فشار مسیر خروجی سیگنال گرفته و بالا رفته و مسیر ورودی روغن را باز میکند.
اگر سیلندر درهر دو جهت زیر بار باشد.
باید در هر دو مسیر رفت و برگشت از پیلوت کنترل استفاده شود بطوریکه پیلوت کنترل رفت از مسیربرگشت و پیلوت کنترل برگشت از فشار مسیر رفت سیگنال بگیرد.