Ketika orang mencari informasi tentang Directional Control Valve WE 5 untuk Rexroth, biasanya mereka ingin memahami fungsi katup ini, cara kerjanya, dan apakah sesuai dengan kebutuhannya. Penunjukan WE 5 mengacu pada kategori ukuran tertentu dalam jajaran katup Rexroth, namun ceritanya lebih menarik daripada hanya satu model katup.
Apa itu Directional Control Valve WE 5
WE 5 asli dari Rexroth adalah katup kontrol arah yang dibuat dengan standar ukuran NG5. Katup ini mengontrol aliran fluida hidrolik dalam sistem yang memerlukan tekanan dan laju aliran sedang. WE 5 tradisional dapat menangani tekanan hingga 250 bar dan laju aliran antara 14 dan 20 liter per menit. Selama bertahun-tahun, tingkat kinerja ini bekerja dengan baik untuk sistem hidrolik yang lebih kecil seperti mesin kompak dan peralatan industri ringan.
Namun, aplikasi industri modern memerlukan lebih banyak daya dan laju aliran lebih tinggi. Di sinilah evolusi Directional Control Valve WE 5 menjadi penting. Rexroth mengembangkan seri 5X, yang mencakup model 5-.WE 10. Katup yang lebih baru ini mempertahankan filosofi desain WE 5 asli tetapi ditingkatkan hingga ukuran NG10. Hasilnya adalah katup yang mampu menampung hingga 160 liter per menit pada tekanan mencapai 420 bar. Saat para insinyur saat ini mencari Directional Control Valve WE 5, mereka sering kali memilih model NG10 ini karena memenuhi persyaratan kinerja saat ini.
Rangkaian Directional Control Valve WE 5 mengikuti standar internasional seperti ISO 4401-05 dan NFPA D05. Standarisasi ini berarti katup dapat dipasang pada subpelat standar dan mengganti katup serupa dari pabrikan lain tanpa mendesain ulang keseluruhan sistem.
Bagaimana Katup Bekerja Di Dalam
Struktur dasar Directional Control Valve WE 5 sangatlah mudah. Di dalam badan katup terdapat spool geser yang bergerak maju mundur untuk menghubungkan port yang berbeda. Ketika spool berpindah posisi, ia mengubah port mana yang terhubung satu sama lain. Misalnya, spool mungkin menghubungkan port P (tekanan) ke port A dan menghubungkan port B ke port T (tangki). Ketika kumparan bergerak ke arah lain, koneksi ini akan terbalik.
Apa yang membuat Directional Control Valve WE 5 menggerakkan spool ini? Jawabannya adalah solenoid elektromagnetik. Rexroth menggunakan apa yang mereka sebut desain solenoid "basah". Solenoid berada di dalam cairan hidrolik dan bukannya disegel. Ini mungkin terdengar berisiko, namun sebenarnya memberikan pendinginan yang lebih baik dan umur yang lebih panjang. Cairan hidrolik membawa panas dari koil, sehingga solenoid dapat bekerja terus menerus tanpa terlalu panas.
Saat Anda mematikan daya ke solenoid, pegas di dalam katup mendorong spool kembali ke posisi tengahnya. Konfigurasi pegas yang berbeda menciptakan perilaku yang berbeda. Pengaturan standar menggunakan pegas balik di kedua sisi. Beberapa versi menggunakan pegas yang lebih kuat untuk mempercepat pergantian katup. Versi lain menghilangkan pegas sepenuhnya untuk aplikasi khusus di mana spool harus tetap pada posisi apa pun yang terakhir dipindahkannya.
Banyak model Directional Control Valve WE 5 menyertakan fitur override manual. Ini adalah tombol tekan di atas katup yang memungkinkan seseorang menggerakkan kumparan dengan tangan. Selama pengaturan atau pemecahan masalah, kontrol manual ini terbukti sangat berguna. Anda dapat menguji sistem tanpa menggunakan daya listrik.
Kemampuan dan Batasan Kinerja
Versi NG10 modern dari sistem Directional Control Valve WE 5 menangani angka kinerja yang mengesankan. Model standar bekerja pada tekanan 350 bar, dengan versi khusus diberi nilai 420 bar. Kapasitas aliran mencapai 160 liter per menit dengan pengoperasian tegangan DC, atau 120 liter per menit dengan tegangan AC setelah penyearah.
Kisaran suhu berkisar dari minus 30 derajat Celcius hingga plus 80 derajat Celcius. Katup tersebut bekerja dengan cairan hidrolik mulai dari yang sangat tipis (2,8 milimeter persegi per detik) hingga cukup kental (500 milimeter persegi per detik). Fleksibilitas ini berarti satu desain katup dapat melayani banyak aplikasi berbeda.
Namun, kinerja tinggi memerlukan beberapa pertimbangan. Ketika fluida mengalir melalui katup dengan kecepatan maksimum, gaya hidrolik yang bekerja pada spool menjadi besar. Kekuatan-kekuatan ini dapat menyebabkan ketidakstabilan atau getaran. Untuk mengatasi hal ini, Rexroth menawarkan kartrid throttle yang dipasang di port. Kartrid ini sedikit membatasi aliran, sehingga mengurangi gaya dinamis dan memperlancar pengoperasian. Kerugiannya adalah penurunan tekanan yang lebih tinggi pada katup, namun peningkatan stabilitas biasanya sepadan.
Kebocoran internal adalah karakteristik lain dari desain Directional Control Valve WE 5. Semua katup spul mengeluarkan sejumlah cairan melewati spul karena spul memerlukan izin untuk bergerak bebas. Kebocoran ini meningkat secara bertahap seiring dengan keausan katup selama ribuan siklus. Untuk aplikasi yang perlu menahan beban pada posisinya dalam jangka waktu lama, Directional Control Valve WE 5 saja mungkin tidak memberikan gaya penahan yang cukup. Menambahkan katup periksa eksternal atau memilih konfigurasi spool tengah tertutup membantu mengatasi masalah ini.
Kontrol Listrik dan Waktu Respons
Sisi kelistrikan dari Directional Control Valve WE 5 beroperasi pada tegangan standar industri. Versi DC menerima 12, 24, 110, atau 220 volt, dengan 24 volt sebagai yang paling umum. Versi AC memerlukan konektor penyearah untuk mengubah arus bolak-balik menjadi arus searah yang dibutuhkan solenoid.
Konsumsi daya berkisar antara 17 hingga 38 watt tergantung model spesifiknya. Katup-katup tersebut memiliki siklus kerja 100 persen, yang berarti katup-katup tersebut dapat tetap diberi energi secara terus-menerus tanpa kerusakan. Peringkat berkelanjutan ini penting karena banyak sistem hidraulik yang dapat bertahan dalam jangka waktu lama.
Waktu respons bervariasi berdasarkan beberapa faktor. Solenoida standar membutuhkan waktu antara 65 dan 150 milidetik untuk menyala dan antara 48 dan 104 milidetik untuk mati. Saat-saat ini mungkin tampak cepat, namun beberapa aplikasi memerlukan respons yang lebih cepat. Rexroth menawarkan kartrid modulasi lebar pulsa yang memotong setengah waktu peralihan. Kartrid PWM ini dengan cepat menggerakkan tegangan solenoid dalam pola terkontrol yang mempercepat pergerakan spool.
Opsi PWM lainnya mengurangi konsumsi energi daripada meningkatkan kecepatan. Kartrid pengurang energi ini menurunkan suhu koil setidaknya 30 derajat Celcius. Temperatur yang lebih rendah memperpanjang umur katup di lingkungan panas atau aplikasi tugas tinggi. Insinyur harus memilih antara mengoptimalkan kecepatan atau mengoptimalkan manajemen termal. Sistem Directional Control Valve WE 5 menyediakan opsi untuk kedua prioritas.
Ketika solenoid dimatikan, medan magnet yang runtuh menghasilkan lonjakan tegangan. Lonjakan ini dapat merusak perangkat elektronik sensitif yang terhubung ke catu daya yang sama. Solenoida K4 standar memerlukan dioda penekan eksternal untuk menjepit tegangan ini di bawah 500 volt. Versi solenoid K72L mencakup perlindungan terintegrasi, yang menyederhanakan pengkabelan dan memastikan kepatuhan terhadap standar keselamatan kelistrikan.
Memilih Konfigurasi Spool yang Tepat
Spool di dalam Directional Control Valve WE 5 menentukan apa yang dilakukan katup di setiap posisi. Yang paling umum adalah gulungan empat arah, tiga posisi. Spool ini memiliki empat port (P, T, A, B) dan tiga posisi berbeda (kiri, tengah, kanan).
Perilaku posisi tengah sangatlah penting. Spool "E" menutup keempat port di posisi tengah. Hal ini menciptakan pusat tertutup yang mengunci beban pada tempatnya dan meningkatkan tekanan pada pompa. Konfigurasi E memberikan penahan beban maksimum tetapi memerlukan katup pelepas untuk melindungi pompa dari tekanan berlebih.
Spool "H" menutup port P, A, dan B sambil menghubungkan T di posisi tengah. Ini membongkar pompa ke tangki, mengurangi pemborosan energi saat katup berada di tengah. Beban tetap terkunci karena A dan B tertutup, namun gaya penahannya tidak sekuat pada spool E.
Kumparan "J" menutup P sambil menghubungkan A, B, dan T bersama-sama di posisi tengah. Hal ini memungkinkan muatan mengapung bebas dan memungkinkan ekspansi termal keluar ke tangki. Konfigurasi J berguna untuk sistem yang perlu bergerak dengan mudah pada posisi netral atau untuk mencegah penumpukan tekanan akibat perubahan suhu.
Memilih jenis spool yang salah menimbulkan masalah. Misalnya, penggunaan spool H pada aplikasi pengangkatan vertikal mungkin menyebabkan beban turun secara perlahan karena kebocoran internal. Spool E akan bertahan lebih baik. Sebaliknya, penggunaan spool E pada sumbu horizontal yang harus bergerak bebas akan membuat sistem terasa kaku dan membuang energi. Memahami aplikasi Anda membantu Anda memilih konfigurasi Directional Control Valve WE 5 yang tepat.
Pertimbangan Pemasangan dan Pemeliharaan
Memasang Directional Control Valve WE 5 memerlukan perhatian pada beberapa poin penting. Katup dipasang pada pelat bawah yang harus memenuhi standar ISO 4401-05. Subpelat Rexroth memiliki nomor komponen tertentu dan perlu dipesan secara terpisah. Sebelum memasang katup, pastikan subplate bersih dan terpasang dengan benar pada manifold atau blok.
Sambungan listrik menggunakan konektor standar DIN EN 175301-803. Konektor dapat diputar 90 derajat untuk mengakomodasi kebutuhan perutean kabel yang berbeda. Beberapa konektor menyertakan penyearah internal untuk pengoperasian AC, sementara konektor lainnya menambahkan indikator LED untuk konfirmasi visual status solenoid.
Kebersihan cairan lebih penting dari yang disadari kebanyakan orang. Jarak bebas di dalam Directional Control Valve WE 5 hanya berukuran beberapa mikrometer. Partikel kontaminasi dapat menyumbat spool, menyebabkan katup macet atau gagal bergeser. Filtrasi hingga 25 mikrometer atau lebih halus sangat dianjurkan. Perawatan filter secara teratur mencegah sebagian besar masalah katup.
Katup ini bekerja dengan oli hidrolik berbahan dasar mineral dan beberapa jenis cairan yang dapat terbiodegradasi. Bahan segel tersedia dalam NBR (nitrile) untuk oli standar atau FKM (Viton) untuk cairan sintetis dan suhu tinggi. Pastikan bahan segel cocok dengan cairan di sistem Anda.
Perawatannya relatif sederhana. Kumparan solenoid dapat diganti tanpa melepas katup dari sistem. Periksa resistansi koil secara berkala untuk mendeteksi penurunan sebelum terjadi kegagalan. Jika katup mulai merespons dengan lambat atau gagal bergeser, kemungkinan besar penyebabnya adalah kontaminasi. Membilas sistem dan mengganti filter biasanya menyelesaikan masalah. Komponen internal yang aus dapat diganti dengan suku cadang Rexroth asli, yang biasanya tersedia selama sepuluh tahun setelah produksi.
Membuat Keputusan Pembelian
Saat Anda memutuskan untuk membeli Directional Control Valve WE 5 atau setara NG10 modernnya, beberapa faktor mempengaruhi pilihannya. Pertama, verifikasi kebutuhan aliran dan tekanan Anda. Jika Anda membutuhkan kurang dari 20 liter per menit pada tekanan sedang, ukuran NG5 tradisional mungkin cukup. Untuk performa lebih tinggi, model NG10 seri 5X adalah standar saat ini.
Kedua, pertimbangkan voltase listrik yang tersedia di fasilitas Anda. Versi DC 24 volt paling umum digunakan dalam otomasi industri, sedangkan opsi 110 atau 220 volt sesuai dengan wilayah dan aplikasi yang berbeda.
Ketiga, evaluasi apakah Anda memerlukan fitur khusus seperti peralihan cepat, pengurangan energi, atau pemantauan posisi. Opsi-opsi ini menambah biaya namun memberikan manfaat nyata dalam aplikasi yang menuntut.
Harga sangat bervariasi berdasarkan spesifikasi dan pemasok. Distributor resmi dan pemasok industri menyediakan katup ini, seringkali dengan dukungan teknis untuk membantu pemilihan. Pembelian dalam jumlah besar biasanya memenuhi syarat untuk mendapatkan diskon volume. Katalog resmi Rexroth memberikan spesifikasi rinci dan kode pemesanan untuk memastikan Anda mendapatkan katup yang tepat.
Pemasok alternatif menawarkan katup yang kompatibel dengan harga lebih rendah, namun kompatibilitas dan keandalan dapat bervariasi. Untuk aplikasi kritis, katup Rexroth asli memberikan nilai jangka panjang yang lebih baik melalui kinerja yang konsisten dan ketersediaan suku cadang.
Penerapan Praktis dan Faktor Keberhasilan
Directional Control Valve WE 5 dan turunannya dapat digunakan dalam banyak aplikasi. Mesin cetak injeksi menggunakannya untuk mengontrol klem dan ejektor cetakan. Sistem robotik mengandalkannya untuk kontrol gerakan yang tepat. Forklift bergantung padanya untuk fungsi kemudi dan pengangkatan. Mesin press pembentuk logam, peralatan mesin, dan peralatan penanganan material semuanya menggunakan katup ini.
Keberhasilan pemasangan Directional Control Valve WE 5 bergantung pada kesesuaian katup dengan persyaratan aplikasi. Aplikasi aliran tinggi memerlukan kartrid throttle untuk menjaga stabilitas. Lingkungan bersuhu tinggi mendapat manfaat dari solenoid pengurang energi. Aplikasi penahan beban memerlukan spool tengah tertutup dan mungkin katup periksa eksternal.
Sistem kelistrikan harus menyediakan tegangan yang tepat dan mencakup perlindungan terhadap lonjakan tegangan. Desain sistem hidrolik harus memperhitungkan penurunan tekanan melalui katup dan menyediakan filtrasi yang memadai.
Perawatan rutin akan memperpanjang umur katup dan mencegah waktu henti yang tidak terduga. Praktik sederhana seperti memantau kondisi filter, memeriksa kebocoran eksternal, dan menguji respons solenoid menjaga sistem tetap berjalan dengan andal.
Evolusi dari seri WE 5 asli ke seri 5X modern menunjukkan bagaimana komponen hidraulik industri maju untuk memenuhi kebutuhan yang terus berubah. Memahami warisan dan kemampuan saat ini membantu para insinyur membuat keputusan yang tepat tentang varian Directional Control Valve WE 5 mana yang paling sesuai untuk aplikasi mereka. Dengan pemilihan, pemasangan, dan pemeliharaan yang tepat, katup ini memberikan layanan yang dapat diandalkan selama bertahun-tahun di lingkungan industri yang menuntut.
