نحوه عملکرد شیر کنترل فشار

در این مقاله به بررسی نحوه عملکرد شیر کنترل فشار پرداخته میشود. شیر کنترل فشار قطعه ای است که در مدارات هیدرولیک و پنوماتیک قرار می گیرد و فشار وارده به سیستم را مدیریت یا کنترل می کند. عملکرد انواع شیرهای کنترل فشار در سه کاهش فشار، حالت تعیین و محدود کننده می باشد. این شیرها از خرابی سیستم به علت تغییرات پیش بینی نشده فشار جلوگیری می نماید. تغییرات دبی در اثر باز و بسته شدن شیر کنترل فشار موجب تغییرات ناگهانی فشار می شود. البته این تغییر حالات گاهی می تواند فشار را تا چهار برابر حد معمول افزایش دهد. پس استفاده از شیرهای کنترل فشار برای حفظ سلامت سیستم ضروری است.

• نحوه عملکرد شیر کنترل فشار پنوماتیک

نحوه عملکرد شیر کنترل فشار پنوماتیک در سیستم‌های پنوماتیکی به منظور  کنترل فشار، سرعت و میزان هوایی که جریان دارد، مورد استفاده قرار می‌گیرند.

1.     شیر کنترل فشار چهار طرفه

این مدل شیر با دارا بودن  چهار پورت ورودی و خروجی، به عنوان پرکاربردترین شیر پنوماتیکی شناخته می شود. زیرا می توان از آن برای معکوس کردن حرکت موتور یا سیلندر استفاده کرد. این شیر در صنایع اتوماتیک، سیستم تهویه مطبوع، تولید تایر، صنایع شیمیایی، صنایع غذایی و آشامیدنی، سیستم های صنعتی و صنایع بسته بندی استفاده دارد.

2.     شیر کنترل فشار دو طرفه

شیر دو طرفه یکی از انواع شیرهای کنترل فشار پنوماتیکی است که در آن هوا از 2 پورت عبور می کند. در حالت عادی شیر، این پورت ها بسته می شوند و هوا از آن عبور نمی کند. اما اگر درگاه ورودی آن را باز کنیم، هوا از ورودی به خروجی جریان پیدا می کند.

3.     شیر کنترل فشار سه طرفه

شیر سه طرفه یکی دیگر از انواع شیرهای پنوماتیکی است که دارای سه درگاه است و هر کدام برای هدف خاصی طراحی شده اند. معمولاً از پورت اول برای اتصال شیر آب به دستگاه دیگری، درگاه دوم برای جریان هوا و درگاه سوم به عنوان خروجی استفاده می شود. بیشتر این شیرها برای اتصال سیلندرهای دو طرفه استفاده می شوند.

انواع نحوه عملکرد شیر کنترل فشار روغن هیدرولیکی

انواع شیرهای کنترل فشار هیدرولیک کاربردهای زیادی دارند. اما نکته جالب این است که طراحی داخلی آنها بسیار شبیه به یکدیگر است. در ادامه نحوه عملکرد هر یک را بیان می کنیم.

1. شیر ترتیبی یا سکوئنس
2. شیر کاهنده فشار یا ردیوسینگ
3. شیر محدود کننده فشار یا شیر اطمینان
4. شیر بی بار کننده یا آنلودینگ
5. شیر خنثی کننده وزن یا کانتر بالانس
6. شیر ترمزی
7. شیر اطمینان ترکیبی

1.    نحوه عملکرد شیر ترتیبی  یا سکوئنس (Pressure Sequence Valve)

از پورت ورودی فرمان می گیرد. این شیر نیز همانند شیر اطمینان دارای دو نوع مستقیم و پیلوت دار می باشد. در حالت نرمال این شیر بسته است. در مدار به صورت سری قرار می گیرد. خروجی روغن به قسمت دیگری از مدار ارسال می شود. کاربرد های شیر ترتیبی عبارتند از : کنترل ترتیب عملکرد دو شاخه موازی از یک مدار هیدرولیک به نحوی که یکی پس از دیگری به ترتیب انجام شود. همچنین حصول اطمینان از تامین فشار به مقدار معین در یک قسمت از مدار قبل از شروع به کار قسمت دیگر.

2.    نحوه عملکرد شیر کاهنده فشار یا ردیوسینگ

شیر کاهنده، فشار را از دهانه خروجی خود حس کرده و فرمان می گیرد همچنین به بسته شدن تمایل دارد البته تا زمانی که فشار خروجی آن به مقدار تنظیم شده شیر برسد. زمانی که فشار در خروجی نسبت به فشار تنظیمی شیر کمتر باشد، جریان به طور آزادتری از ورودی به خروجی منتقل می شود. مسیری در کنار گذر در دهانه خروجی وجود دارد که فشار خروجی را برخلاف نیروی فنر قرار گرفته در پشت فنر زیادتر شود، قرقره به راست حرکت می کند و قسمتی از مجرای خروجی را مسدود می نماید.

3. نحوه عملکرد شیر محدود کننده فشار یا شیر اطمینان

 از شیرهای ایمنی جهت محافظت از پمپ و اجزای سیستم در برابر افزایش فشار استفاده می شود. برای تخلیه کل جریان پمپ به مخزن می بایست ساچمه یا سوپاپ، تا حد مناسبی از جای خود حرکت نموده و مسیر را باز کنند. پس کل جریان پمپ در فشار بالاتر از حد تنظیمی در شیر اطمینان به مخزن تخلیه گشته و معرف حداکثر میزان فشار موجود در مدار می باشد. محل نصب شیرهای اطمینان معممولا در نزدیکی خروجی پمپ ها است تا بتواند به عنوان یک شیر کنترل فشار هیدرولیک، فشار خروجی از پمپ را کنترل کند. شیرهای اطمینان وظیفه محافظت از مدار سیستم در مقابل فشار بیش از حد را بر عهده دارد. شیر اطمینان به دو دسته با کنترل مستقیم و با کنترل غیرمستقیم تقسیم می شوند.

4. نحوه عملکرد شیر بی بار کننده یا آنلودینگ (Unloading Valve)

شیر آنلودینگ یک شیر معمولی بسته است که به پمپ اجازه می دهد با حداقل بار کار کند. در بسیاری از سیستم‌های هیدرولیک، طراحی به گونه‌ای است که محرک در قسمتی از مسیر که می‌تواند بدون تضاد با بار مقاومتی طی شود و در هنگام راه‌اندازی و در طول چرخه کار، به جریان و سرعت بالا نیاز داشته باشد و جریان کم و فشار زیاد داشته باشد.  در این نوع سیستم ها می توان از دو پمپ استفاده کرد که فعال شدن پمپ کوچکتر (پمپ با دبی کم و فشار زیاد) در مواجهه با بار مقاوم باعث تخلیه پمپ بزرگتر می شود (پمپ با دبی بالا و فشار کم) و جریان خروجی پمپ بزرگتر بدون نیاز به تخلیه از طریق شیر اطمینان به مخزن تخلیه می شود. به این ترتیب با تخلیه پمپ دبی بالا در طول چرخه کار از اتلاف توان جلوگیری می شود.

5. نحوه عملکرد شیر خنثی کننده وزن یا کانتر بالانس

مانند سایر انواع شیرهای کنترل فشار، شیر کنترل وزن معمولاً بسته است. یک دهانه به سیلندر و دهانه دیگر به شیر کنترل جهت وصل می شود. جریان سیالی که از شیر کنترل جهت وارد می شود به بالای سیلندر می رود و توسط پیستون به سمت پایین هدایت می شود. بنابراین فشار در ورودی افزایش می یابد و قرقره بالا می رود. در نتیجه مسیر دهانه دوم باز می شود و سیال توسط شیر کنترل جهت به مخزن تخلیه می شود.

6. نحوه عملکرد ترمزی

این شیر دارای دو خط کنترل مستقیم و غیر مستقیم می باشد. در طول کارکرد عادی موتور، خط کنترل غیرمستقیم از فشار عملکرد سیستم برای باز نگه داشتن سوپاپ استفاده می کند. به عبارت دیگر وقتی در خط فرمان غیرمستقیم فشار وجود داشته باشد، هیچ فشاری در پشت موتور وارد نخواهد شد.  به بیانی سوپاپ ترمز فشار ورودی و خروجی موتور هیدرولیک را تشخیص می دهد. اگر فشار در خروجی کمتر از ورودی باشد، به سیال اجازه خروج می دهد. عملکرد موتور در این حالت عادی است. اما تا زمانی که فشار در مسیر خروجی بیشتر از فشار در مسیر ورودی باشد، شیر ترمز مسیر را کمی می بندد تا فشار در مسیر ورودی افزایش یافته و حرکت هیدرومتر تحت کنترل باقی بماند.

7. نحوه عملکرد اطمینان ترکیبی

شیر اطمینان ترکیبی زیرمجموعه ای از شیر کنترل فشار هیدرولیک است. دلیل استفاده گسترده از شیرهای ترکیبی این است که دارای ویژگی هایی مانند: عملکرد سریع، جلوگیری از افزایش فشار در خطوط طولانی و قابلیت تعدیل شوک های هیدرولیکی. آنها به ویژه در شرایطی که سطوح فشار بالا و دقیق مورد نیاز است مفید هستند. شیرهای ایمنی با مکانیزم توپی یا سوپاپ قادر به پاسخ سریع به نوسانات فشار هستند. زمان پاسخگویی سیستم حدود 25 میلی ثانیه است.

کاربرد شیر کنترل فشار هیدرولیکی

• ثابت نگهداشتن حداکثر فشار روغن در سیستم
• تنظیم فشار روغن برای شاخه هایی از سیستم که نیاز به فشار کمتری دارند.
• بهره برداری در فعالیتهائی که لازمه آنها “تغییر در فشار کارکرد” میباشد.

ویژگی های مشترک انواع شیرهای کنترل فشار:

• این شیرها، براساس تعادلی که بین فشار روغن و نیروی فنر، حاصل میشود عمل می کنند.
• این شیرها در گروه شیرهائی با “وضعّیت پذیری نامحدود” هستند.
• این شیرها را بصورت متداول، یا بانوع اتصال شان یا با اندازه و ظرفیت شان و یا با دامنه فشار کارکردشان، دسته بندی می کنند.

برای خرید شیر سوزنی , خرید شیر دروازه ای , خرید شیر دیافراگمی , خرید شیر کروی , قیمت شیر توپی به لینک مربوطه مراجعه کنید.