صمامات التحكم الاتجاهية هي أجهزة تتحكم في اتجاه سريان السائل في النظام وكذلك إيقافه، وبالتالي تحديد اتجاه حركه المشغلات سواء أكانت اسطوانات أو محركات هيدروليكية.
يتم تسميه الصمامات التوجيهية وفقاً لعدد فتحات الخدمة في الصمام وعدد أوضاع التوصيل، حيث يتم تسميتها عن طريق رقمين تفصل بينهما علامة ( / ). مثال: صمام توجيهى (3/4), هو صمام توجيهي ذو اربع فتحات خدمة وثلاث أوضاع توصيل.
1- مبدأ عمل الصمامات الاتجاهية
يوجد اكثر من مبدأ لعمل الصمام الاتجاهي، فيوجد صمام اتجاهى قائم علي مبدأ السدادة poppet , وصمام قائم علي مبدأ sliding spool, او rotating spool.
في الصمام ال poppet يتم التحكم في مسار الزيت داخل الصمام بواسطة سدادة تتصل بspring، كما في شكل (١). ومن مزايا هذا الصمام هو رخص ثمنه ويمكن صيانته بسهولة وسعره منخفض ومن عيوب هذا الصمام هى انه يفتقر لقابلية التحكم به وكذلك قلة اوضاعه وعدد فتحات الخدمة، وعدد التطبيقات عليه منخفضة.
- صمامات Spool بنوعيها الsliding و rotating تتميز بأنها تحتوى علي عدد اكبر من فتحات الخدمة وعدد أوضاع التحكم مقارنة بصمام poppet، ولكن سعرها نسبياً يكون أعلي وصيانتها صعبه.
- في النوع sliding يتكون الصمام من عمود spool يتحرك حركة خطية داخل جسم الصمام, وتكون الspool عبارة عن عمود به مناطق بقطر اكبر من المناطق الاخرى، ويوجد هناك فتحات في جسم الصمام والغرض من spool هو التوصيل بين فتحات معينة وقطع التوصيل بين فتحات اخرى فيتم خلق مسارات محدده للزيت خلال الصمام مع كل وضع له،كما في شكل (٢).
- في النوع rotating يتكون الصمام من spool تتحرك حركة دورانية داخل sleeve، ويوجد علي الspool مجارى ويوجد علي الsleeve فتحات متصله بخطوط الزيت المختلفة ومع دوران spool يتم التوصيل بين الفتحات وخلق مسارات محددة للزيت في الصمام مع كل وضع له، كما في شكل (٣). وهذا الصمام شائع في الإستخدام في نظام التوجيه الهيدروليكي في السيارات hydraulic steering system.
-
-
-
1- Sliding spool Directional Control Valve
يظهر هذا الصممام في شكل (٤)، حيث يضم الصمام أربع فتحات للخدمة، فتحة P تتصل بخط الزيت الخارج من المضخة، وفتحة T تتصل بخط الزيت الراجع إلى الخزان، وفتحة A&B يتصلان بالمشغل الهيدروليكى في جهتى المشغل. يقوم الصمام بثلاثة أوضاع للتوصيل، في الوضع الوسط للصمام عندما لا تؤثر قوة شد او ضغط علي الزمبرك الموجود في يمين وشمال الspool تكون جميع فتحات الصمام مغلقة. عند توجيه الصمام للوضع اليمين بواسطة زراع التحكم اليدوى كما ظاهر في رمزه ،يتم فتح مسار من فتحة P إلي فتحة B، ومن فتحة A إلي فتحة T فيتدفق الزيت من المضخة إلي الصمام ثم يذهب خلال المسار P—›B في الصمام ثم يذهب إلي جهة المشغل المتصلة بفتحة B في الصمام، ويخرج الزيت من الجهة الأخرى من المشغل المتصلة بفتحة A في الصمام إلي الصمام ثم يذهب خلال المسار A—›T في الصمام ثم يذهب إلي الخزان، فيتحرك عمود المكبس لداخل الإسطوانة ويتم تنزيل الكتلة الموجود علي عمود المكبس. عند توجيه الصمام للوضع اليسار كما ظاهر في رمزه يتم فتح مسار من فتحة P إلي فتحة A، ومن فتحة B إلي فتحة T فيتدفق الزيت من المضخة إلي الصمام ثم يذهب خلال المسار P—›A في الصمام ثم يذهب إلي جهة المشغل المتصلة بفتحة A في الصمام، ويخرج الزيت من الجهة الأخرى من المشغل المتصلة بفتحة B في الصمام إلي الصمام ثم يذهب خلال المسار B—›T في الصمام ثم يذهب إلي الخزان، فيتحرك عمود المكبس لخارج الإسطوانة ويتم رفع الكتلة الموجود علي عمود المكبس .
-
-
- يتم توصيف الصمامات الإتجاهية طبقاً لعدد الأوضاع وعدد فتحات الخدمة في الصمام، وطبقاً للوضع المركزى للصمام(centre position)، وطبقاً لالية تشغيلة (actuation).
-
-
في الصمامات ذات التشغيل اليدوى يتم التحكم في حركة الصمام باستخدام ذراع كما بالشكل (٧)، حيث يقوم الذراع بتحريك الspool للحصول علي وضع التوصيل المطلوب.
في الصمامات ذات التشغيل الكهربي كما بالشكل (٨)، يتم التحكم في حركة الصمام باستخدام صمام سولينويد شكل(٩). يتكون صمام السولينويد من ملف يحيط بعمود مغناطيسى(Armature)، الذي يكون متصل بال spool للصمام الإتجاهى، عند توصيل ملف السولينويد بالتيار الكهربي يتولد حول الملف مجال مغناطيسى الذى يؤثر بقوة مغناطيسية على عمود armature فيتحرك وينقل حركته إلي الspool فتتحرك ويتم الحصول علي وضع التوصيل المطلوب.
في الصمامات ذات التشغيل الميكانكى يتم تشغيل الصمام بواسطة كامة دوارة كما بالشكل (١٠). فمع دوران الكامة اللامركزية بزاوية معينة تتحرك البكرة المثبتة علي spool الصمام حركة خطية للداخل او الخارج فيتم الحصول علي أوضاع التوصيل المختلفة.
في الصمامات ذات التشغيل الهيدرويكى كما بالشكل(١١) ،يتم تحريك ال spool للصمام بواسطة اشارة هيدورلك، ويستخدم عادة هذا الصمام عندما يكون معدل تدفق الزيت في النظام الهيدروليكى كبير مما يستلزم صمام تحكم إتجاهى بحجم كبير وبالتالي spool كبيرة التى تتطلب لتحريكها قوة كبيرة والذي لا يوفره التحكم الكهربي او اليدوى، وبدلا منهما يتم استخدام التحكم الهيدروليكى الذي يمكنه توليد قوة كبيرة(طبقا لقانون باسكال)، حيث ان ضغط الزيت القادم من المضخة يتم أخذ أشارة منه إلي احد جوانب الspool فيولد قوة ضغط علي الspool للصمام تجعلها تتحرك فيتم فتح وضع توصيل معين.
يتم التحكم في مسار اشارة الزيت إلي ال spool للصمام بواسطة صمام إتجاهى صغير الحجم يوجد أعلي الصمام الإتجاهى الرئيسي، يتم التحكم كهربياً في حركة هذا الصمام. في الوضع المركزى للصمام الإتجاهى الرئيسي تكون جميع فتحاته مغلقة. مع اعطاء اشارة كهريبة لملف السولينويد الأيمن المتصل بالصمام الإتجاهى الأصغر يتم توجيه الصمام الأصغر للوضع اليمين والذي يوجه اشارة الزيت القادمة من خط المضخة إلي يسار الspool للصمام الإتجاهى الرئيسى فيؤثر الزيت بقوة ضغط علي الspool فتحركها ناحية اليمين فيتم الحصول علي الوضع الأيسر للصمام الرئيسى كما ظاهر في رمزه، يتم فتح مسار من فتحة P إلي فتحة A، ومن فتحة B إلي فتحة T فيتدفق الزيت من المضخة إلي الصمام ثم يذهب خلال المسار P—›A في الصمام ثم يذهب إلي جهة المشغل المتصلة بفتحة A في الصمام، ويخرج الزيت من الجهة الأخرى من المشغل المتصلة بفتحة B في الصمام إلي الصمام ثم يذهب خلال المسار B—›T في الصمام ثم يذهب إلي الخزان، فيتحرك المشغل في إتجاه ما. شكل(١٢)
مع اعطاء اشارة كهريبة لملف السولينويد الأيسر المتصل بالصمام الإتجاهى الأصغر يتم توجيه الصمام الأصغر للوضع اليسار والذي يوجه اشارة الزيت القادمة من خط المضخة إلي يمين الspool للصمام الإتجاهى الرئيسى فيؤثر الزيت بقوة ضغط علي الspool فتحركها ناحية اليسار فيتم الحصول علي الوضع الأيمن للصمام الرئيسى كما ظاهر في رمزه، يتم فتح مسار من فتحة P إلي فتحة B، ومن فتحة A إلي فتحة T فيتدفق الزيت من المضخة إلي الصمام ثم يذهب خلال المسار P—›B في الصمام ثم يذهب إلي جهة المشغل المتصلة بفتحة B في الصمام، ويخرج الزيت من الجهة الأخرى من المشغل المتصلة بفتحة A في الصمام إلي الصمام ثم يذهب خلال المسار A—›T في الصمام ثم يذهب إلي الخزان، فيتحرك المشغل في الإتجاه المضاد.شكل(١٣).
مع منع مرور التيار الكهربى في ملف السولينويد يرجع الصمام الأصغر إلي وضعه المركزى بفعل الspring الموجودة علي جانبيه، ويتم منع وصول اشارة الزيت إلي الspool الصمام الإتجاهي الرئيسي فيرجع الصمام إلي وضعه المركزى بفعل الsprings حيث جميع الفتحات مغلقة في الصمام.
