Hydraulické řízení – orbitroly
Pomohly vám naše stránky, nebo se vám prostě jen líbí že tu najdete informace, návody, kalkulátory a katalogy ke stažení ve formě srozumitelné i pro začátečníky?
Orbitroly (servořízení, „orsty“)
Orbitroly, odborně jednotky servořízení, nesprávně „orsty“ (toto nesprávné označení vzniklo proto, že ve většině strojů v dobách ČSSR byly orbitroly od výrobce Orsta hydraulik DDR, který dosud existuje a vyrábí samozřejmě mnoho různých komponent, včetně servořízení, jen už nemá na štítku onu zkratku DDR :)), jsou hydraulické prvky určené pro plně hydraulické ovládání řízení. Na rozdíl od posilovačů řízení u orbitrolů není žádné mechanické spojení mezi volantem a koly, takže orbitrol (volant) se nevrací do stále přesně stejné pozice jako u auta, a postavení volantu se v průběhu provozu trochu mění (není to vada ale vlastnost a nejde s tím nic dělat – orbitrol prostě nemá žádnou pevnou vazbu na kola, a vlivem vnitřního prosaku a přepouštění oleje ventily dochází k nepatrné změně polohy při každém zatočení). Existují i posilovače řízení složené ze speciálního provedení orbitrolu a mechanické části, kde je mechanické spojení volantu a kol, ale jde vlastně jen o orbitrol s průchozí hřídelí a nějaký mechanický doplněk, takže se zde tímto typem řízení zabývat vůbec nebudeme, protože po hydraulické stránce fungují stejně jako všechny ostatní orbitroly. Orbitroly bez mechanické vazby na kola se nesmí používat pro stroje s konstrukční rychlostí vyšší než 50 km/h.
Existuje celá řada druhů a typů orbitrolů. Základní dělení (z hlediska zapojení) je dvojí:
– orbitroly typu Open Centre Non Reaction (ON)
– orbitroly Load Sense a Power Beyond (LS a PB)
Typ ON má volně průchozí hlavní okruh (P – T), a neměl by se tlakově zatěžovat na výstupu, takže by se neměl používat před rozvaděč a podobně (praxe je jiná, ale o tom později). Veškerý olej teče po celou dobu skrz orbitrol.
Typ LS má v neutrálu neprůchozí hlavní okruh, a je přímo určený k montáži před další tlakový prvek (například rozvaděč), stejně jako typ PB.
Průtok oleje dále do okruhu u nich zajišťuje speciální tlakově zatížitelný výstup (PB nebo EF, případně občas i jinak označený výstup, který je dalším výstupem mimo nezbytného T. Zapojit se musí vždy oba výstupy – T i EF/PB). Rozdíl mezi orbitroly typu LS a PB je v podstatě jen v tom, že typ LS potřebuje ke svému provozu ještě přídavný prioritní ventil. (Ten může být ve formě nástavbové kostky, nebo jako samostatný ventil do potrubí (na hadici)) Typ PB má také prioritní ventil, ale je už zabudovaný uvnitř. U typu PB ale většinou chybí některé důležité ventily – viz dále.
Typ LS nelze provozovat bez prioritního ventilu!
Typy LS a PB mají tlakově zatížitelný výstup (typ LS ho má na prioritním ventilu, takže tento výstup není přímo na těle orbitrolu), i klasickou vracečku (výstup T). Zapojit se musí vždy oboje, protože tlakově zatížitelným výstupem teče veškerý průtok oleje pokud se právě nezatáčí (a „zbytkový“ průtok pokud se právě zatáčí), a výstupem T teče olej vracející se z pístu/pístů řízení v době kdy se zatáčí a také svod vnitřního prosaku orbitrolu, přepad přetlakového ventilu, výstup ze šokových ventilů atd.
Typ LS může mít dvojí provedení, a od toho se odvíjí i volba správného provedení prioritního ventilu
Pokud máte typ s 5 otvory na desce, použijete pro něj prioritní ventil ve formě nástavbové kostky (pokud jsou ve všech pěti výstupech závity, lze použít i ventil do potrubí (na hadici). Obvykle ale otvory u tohoto provedení závity nemají). Pokud má orbitrol na desce jen 4 otvory (vždy se závity), a pátý je z boku orbitrolu, použijete vždy jedině provedení ventilu do potrubí (na hadici). Tyto dva typy ventilů obvykle nelze zaměnit, takže pozor při dodatečném nákupu ventilu.
Provedení s ventilem na potrubí (orbitrol má jen 4 díry na desce + LS na boku,
nebo má všech 5 děr opatřeno závity – bez ohledu na jejich umístění):
Lépe znázorněné zapojení ventilu do potrubí:
Provedení ventilu formou nástavbové kostky (orbitrol má všech 5 děr na desce):
U typu ON se (teoreticky) nesmí tlakově zatěžovat výstup (obvykle je dovoleno max. 25 barů). Důvodů je více, a většinou nejsou až tak důležité. V praxi lze i typ ON zapojit před rozvadeč, pokud se dodrží alespoň maximální provozní tlak. Orbitroly většinou snesou až 160 barů tlaku na výstupu pokud se zrovna nezatáčí. Pokud se zatáčí, řídí se tlak štítkem (katalogem), a může být podstatně nižší než uvedených 160 barů. Zdánlivě tedy nelze provozovat orbitrol typu ON před rozvaděčem aniž by nedošlo k porušení předepsaných maximálních hodnot tlaku. Ve skutečnosti existuje určité řešení. Před orbitrol se přidá přetlakový ventil a zapojí se podle obrázku níže. Přetlakový ventil by měl před nebo na orbitrolu být v každém případě. Někdy je ve formě nástavbové kostky přítomen rovnou, nebo je zabudovaný přímo v orbitrolu, jindy (zejména u starších typů od Orsty) je potřeba dodat ho zvlášť. Novější typy Danfoss a jeho napodobeniny/klony ho většinou mají už zabudovaný uvnitř. Je potřeba to vždy zjistit a případně řešit podle zmíněného obrázku. Zpětný ventil by měl být použit pokud možno vždy (bude chránit výstup T proti tlakovému namáhání v době kdy orbitrol nepracuje – když se netočí volantem), v každém případě je potřeba ho použít, pokud by tlak nastavený na rozvaděči byl vyšší než „štítkový“ tlak orbitrolu (tlak nastavený na ventilu před orbitrolem). Pozor ale na směr zapojení -viz obrázek. I ve špatném zapojení půjde olej do rozvaděče, ale okolo, skrze přetlakový ventil před orbitrolem, což není dobře – olej by se hřál, a pravděpodobně i pěnil. Naopak zpětný ventil by v opačném zapojení bránil odtoku oleje z orbitrolu, což by vedlo možná až k jeho poškození! Řízení by také nefungovalo správně, nebo vůbec.
Běžné zapojení orbitrolu typu ON na malotraktorech a dalších strojích s provozním tlakem hydrauliky do max. 120-160 barů (max. tlak vždy podle štítku orbitrolu).
Speciální zapojení orbitrolu typu ON s předřadným přetlakovým ventilem – viz text výše.
Správné zapojení orbitrolu typu LS s předřadným přetlakovým ventilem pro případ, že orbitrol nemá zabudovaný přetlakový ventil
Orbitroly typu LS občas přetlakový ventil nemají zabudovaný, stejně jako ho nemá naprostá většina orbitrolů typu PB. Pak se použije toto zapojení. Originální orbitroly značky Danfoss, typ OSPC, včetně provedení LS, mají zabudovány všechny potřebné ventily, a toto zapojení tedy není potřeba, a to ani v případě rozdílných nastavení tlaků na orbitrolu a na rozvaděči, jelikož orbitrol typu LS má samostatný beztlakový výstup T, a tlak uvnitř orbitrolu tak není tlakem na rozvaděči ovlivněn – proto vyžaduje vždy prioritní ventil – zakresleno je provedení s prioritním ventilem ve formě nástavbové kostky. V provedení do portubí je zapojení prakticky shodné, liší se jen označení portu R/CF na orbitrolu – v případě ventilu do potrubí je port R/CF označen jen jako R, a port LS je naopak veden potrubím mezi orbitrolem a ventilem – viz obrázky různých variant orbitrolů LS a prioritních ventilů. Pozor, orbitroly jiných variant a značek zabudované ventily mít nemusí, například orbitrol Danfoss OSPB – LS nemá zabudovány ŽÁDNÉ ventily, ani přetlakový, ani šokové (slouží k trochu jinému účelu – proto tyto ventily mít vlastně ani nemůže, při originálním zapojení neřídí kola přímo, nicméně s vhodným ventilovým blokem je může řídit i přímo), a je tedy doporučeno použít k nim příslušné ventily nebo ventilové bloky samostatně!
Otevírací tlak ventilu před orbitrolem se nastaví na hodnotu udanou štítkem orbitrolu nebo katalogem jako provozní tlak orbitrolu, a výstup přepadu ventilu se napojí mezi orbitrolem a rozvaděčem zpátky do okruhu (nesvede se mimo okruh). Tím se zajistí dva rozdílné pracovní tlaky podle aktuální situace v okruhu. Pokud bude rozvaděč v neutrálu (nebude aktivní žádná páčka), bude tlak v orbitrolu maximálně takový, jaký bude nastaven na jeho (nebo předřazeném) přetlakovém ventilu. Pokud se aktivuje některá páčka rozvaděče, bude tlak v orbitrolu takový, jaký bude v rozvaděči. A tlak v rozvaděči bude jen takový, jaký odpor bude kladený oleji v právě aktivní sekci (jaká zátěž bude např. na ramenech závěsu traktoru a podobně), tedy většinu času relativně nízký. Maximum je pak dáno nastavením přetlakového ventilu na rozvaděči (nesmí to ale být více než 160 barů) (a může tedy být i vyšší než kolik je nastaveno na ventilu orbitrolu). A právě díky tomuto „neobvyklému“ zapojení přetlakového ventilu orbitrolu lze tohoto vyššího tlaku dosáhnout i v rozvaděči (kdyby byl přepad ventilu orbitrolu sveden do vracečky, nešlo by v rozvaděči dosáhnout vyššího tlaku než je nastavený na ventilu orbitrolu). Poškození orbitrolu nehrozí (je to vyzkoušeno lety praxe), ale dopouštíte se tím překročení katalogových hodnot orbitrolu, takže úplně ideální postup to není. Nicméně to funguje, a dělá to tak mimo jiné i pan Šálek u „továrních“ přestaveb řízení u traktorů TK a MT8. Jediné co hrozí je, že po dobu nějaké výrazně zvýšené zátěže na některé sekci rozvaděče (v době aktivace některé páčky) může řízení zatuhávat. To je také jeden z důvodů proč to výrobce nedoporučuje. Dále hrozí nepatrně zvýšený prosak oleje kolem simerinku ven z orbitrolu.
Orbitroly typu LS a PB jsou naopak přímo určené k použití před rozvaděčem a pod., a mají k tomuto účelu jeden výstup navíc. Díky prioritnímu ventilu u nich zatuhávání nehrozí, a o rozdílné pracovní tlaky se také většinou nemusíme starat.
Orbitroly mohou mít zabudováno hned několik ventilů. Nezbytný ke správné a bezpečné funkci je jen přetlakový ventil na vstupu, ale je tu několik dalších více či méně důležitých ventilů, které (bohužel) ne každý orbitrol má zabudované. A pokud je nemá, je třeba to případně řešit dodatečně. Asi nejdůležitější jsou rázové (šokové) ventily na výstupu do pístu/pístů řízení. Nejsou nezbytné pro správnou funkci, a většinou nehrozí ani poškození orbitrolu, ale může hrozit například ohnutí spojovačky řízení nebo pístu, v extrémním případě i ulomení nebo ohnutí páky řízení, prasknutí hadice a podobně. Je tedy dobré je v okruhu řízení mít, ale ne každý orbitrol je má, a ne každý konstruktér – kutil je ochoten to případně řešit dodatečně, i když výrobci mají k orbitrolům v nabídce i externí ventilové bloky. Toto platí hlavně pro levnější výrobce a především pro typ PB, kde z důvodu omezeného prostoru uvnitř orbitrolu často výrobci nedají šokové ventily aby se jim tam vešel prioritní ventil (který je u typu PB vždy zabudovaný uvnitř orbitrolu). Šokové ventily pak nabízejí jako externí ventilový blok, ale ne každý to ví, a ne každý je ochoten takový blok dokoupit, a spoléhá na to, že „ono to vydrží“. Je tedy vždy třeba důkladně studovat podrobný popis konkrétního orbitrolu, pokud možno přímo katalogový list, a pokud v eshopu není dostupný, vyžádat si ho od prodejce (nebo výrobce) např. emailem. Mnoho katalogových listů najdete přímo na těchto stránkách v sekci Ke stažení . Prodejce (nebo alespoň výrobce) může mít v nabídce i dvě nebo tři různá provedení stejného orbitrolu, kdy jedno je např. levnější právě proto, že nemá všechny ventily zabudované z výroby. Obě (všechny) varianty přitom ponesou stejné označení (např. PB, nebo jiné), ale uvnitř se budou lišit, i když základní funkce a zapojení do okruhu budou stejné. V zásadě je možné použít orbitrol i zcela bez těchto dodatečných ventilů (nutný je jen přetlakový ventil na vstupu – ventil rozvaděče ale nestačí, nechrání totiž orbitrol ani čerpadlo během zatáčení), ale není to ideální.
Pro nouzové zatáčení při výpadku dodávky tlakového oleje (při selhání motoru/čerpadla, nebo pro odtah/odtlačení stroje) je pak dobré aby na vstupu do orbitrolu byl zpětný ventil (u většiny orbitrolů je zabudován z výroby). K provozu orbitrolu za chodu čerpadla ale není nutný.
Obecně nejsou orbitroly typu PB moc dobrá volba – nemají většinou potřebné ventily, mají i další konstrukční omezení (např. maximální průtok), a jde tedy spíš o jakýsi nepovedený kompromis než o dobrou volbu. Než nekvalitní orbitrol typu PB, zvolte raději typ ON před rozvaděč, nebo ideálně typ LS + prioritní ventil nebo typ ON na samostatné větvi okruhu (za děličem průtoku nebo na samostatném čerpadle).
Zapojení orbitrolu (např. Orsta TGL 21534, nebo obecně typ ON) se dvěma písty (shodné zapojení platí i pro kloubové řízení). Předřadný přetlakový ventil (jak je popsáno výše) je doporučen, ale není vždy nezbytný. Záleží na typu a provedení orbitrolu, a tlaku nastaveném na rozvaděči. V případě pochybností konzultujte prostřednictvím dotazu v příslušné sekci těchto stránek.
V sekci Ke stažení najdete katalogové listy k nejběžnějším typům orbitrolů a ventilů (mimo staré typy od Orsty, protože k nim se nám je bohužel zatím nepodařilo sehnat), většinou bohužel jen v angličtině (výjímečně v němčině, italštině a podobně, pokud nemáme k dispozici anglickou verzi) (pokud máme CZ nebo SK verze, dáváme je tam samozřejmě přednostně).