فاعل، موضوع:
- شیر چک فنری
- دریچه تسکین مستقیم با فنر
- شیر فشار بیش از حد مورد نیاز فنر را محاسبه کنید
- شیر کاهش فشار غیر مستقیم
- دریچه کاهنده
- شیر توالی
شیر چک فنری:
یک شیر کاهش فشار از مدار هیدرولیک در برابر فشار بیش از حد محافظت می کند. به شیر فشار شکن، شیر محدود کننده فشار یا شیر اطمینان نیز می گویند. بدون این شیر، فشار در سیستم می‌تواند بسیار زیاد شود و باعث نشت آب‌بندها یا خرابی قطعات شود.
ساده ترین تجسم شیر چک فنری است که در شکل زیر نشان داده شده است. پمپ روغن با فیلتر و سیستم حفاظتی موتور احتراقی به عنوان مثال استفاده می شود. پمپ روغن توسط میل لنگ به حرکت در می آید. هنگامی که فشار روغن بر فشار فنر روی گلوله شیر چک غلبه کرد، یک روزنه ایجاد می شود و روغن به مخزن باز می گردد. این نوع حفاظت از فشار در سیستم های روانکاری که حداکثر فشار روغن ممکن است از 5 بار تجاوز نکند یافت می شود.
علاوه بر شیر چک فنری، اغلب در هیدرولیک با شیرهای فشار فشار مستقیم و غیرمستقیم مواجه می شویم.
شیر تسکین دهنده مستقیم و فنری:
سوپاپ بازرسی مستقیم بسیار شبیه به شیر بازرسی بالا است. با این حال، تفاوت ها و مزایای شیر فشار فشار مستقیم:
- ساخت و ساز نسبتا ساده و ارزان؛
- پاسخ سریع به نوسانات و نوسانات فشار در سیستم؛
- دریچه های صندلی بدون نشتی آب بندی می شوند.
دو تصویر زیر شماتیک ها را با یک شیر برگشت فنری با نماد (سمت چپ) و یک رسم جزء (راست) نشان می دهد.
شیر کاهش فشار به صورت استاندارد با فنر بسته می شود. عبور مایع امکان پذیر نیست در نمودار ما فنر را با یک فلش در آن می بینیم: این بدان معنی است که فنر به صورت دستی قابل تنظیم است. در تصویر سمت راست پیچی را می بینیم که می توان فنر را با آن کشش داد. هرچه پیچ بیشتر به داخل پیچ شود، فشار باز شدن بیشتر می شود.
هنگامی که فشار سیال به فشار تنظیم شده رسید، پیستون مخروطی شکل را در برابر نیروی فنر به سمت داخل هل می دهد. یک سوراخ ایجاد می شود که از طریق آن مایع می تواند مستقیماً به سمت برگشت جریان یابد. فشار سمت پمپ (خط قرمز) بیشتر افزایش نمی یابد.
نقطه ضعف شیر تخلیه فشار مستقیم این است که همیشه نشتی داخلی وجود دارد.
محاسبه شیر کاهش فشار نیروی فنر مورد نیاز:
محاسبه زیر بینشی را در مورد میزان نیروی فنر مورد نیاز برای بسته نگه داشتن شیر در یک فشار مشخص ارائه می دهد. ما از داده های زیر استفاده می کنیم:
- فشار قابل تنظیم (p) = 10 بار (برابر 1.000.000 Pa).
- عبور سوپاپ = 25 میلی متر.
نیرویی که فنر باید وارد کند بسیار زیاد است. در فشارهای بالاتر، ساخت فنر سنگین مورد نیاز است.
یک جایگزین شیر فشار غیرمستقیم یا شیر تخلیه فشار پایلوت است.
شیر کاهش فشار غیر مستقیم:
پاراگراف قبلی نشان می دهد که نیروی فنر برای یک شیر فشار مستقیم نباید کمتر از 491 نیوتن باشد تا شیر در فشار 10 بار بسته بماند.
این باعث می شود که شیر تخلیه فشار مستقیم برای سیستم های هیدرولیک که با فشارهای بالاتر (بیش از 100 بار) و جریان حجم زیاد کار می کنند، نامناسب باشد. برای جلوگیری از سازه های فنری سنگین، سیستم هایی با فشار عملیاتی بالا از یک شیر فشار غیر مستقیم استفاده می کنند. در شیر فشار غیر مستقیم فشار سیال در دو طرف شیر اصلی وجود دارد تا فنر کوچکتر شود. سه تصویر زیر اصل شماتیک این نوع شیر کنترل فشار را نشان می دهد. شیر فشار غیر مستقیم شامل دو شیر است که هر کدام در حالت استراحت با فنر مخصوص به خود بسته می شوند:
- شیر پایلوت;
- شیر اصلی
فشار سیستم از هیدروپمپ مستقیماً به پایین شیر کنترل فشار متصل می شود و از طریق محدودیت در خط تغذیه و شیر اصلی (1) به شیر پایلوت (2) می رسد. تا زمانی که فشار سیستم از فشار تنظیم شده با شیر پایلوت تجاوز نکند، هر دو شیر بسته می مانند (تصویر A). هنگامی که فشار بیش از حد بالا می رود، به عنوان مثال هنگامی که سیلندر به توقف نهایی خود رسیده است، فشار سیال، شیر کنترل (1) را در برابر فشار فنر به سمت داخل فشار می دهد (تصویر B). روغن اکنون از طریق دریچه گاز و شیر کنترل باز، از طریق کانال برگشت به مخزن جریان می یابد.
دریچه گاز باعث ایجاد اختلاف فشار در سرتاسر شیر اصلی حتی به دلیل جریان کم حجم می شود. این اختلاف فشار باعث می شود که شیر اصلی در برابر نیروی فنر باز شود (تصویر C). به این ترتیب می توان کل خروجی پمپ را از طریق شیر اصلی به مخزن تخلیه کرد.
شیر کاهنده:
وظیفه شیر کاهنده کاهش فشار در سیستم هیدرولیک یا فقط در قسمتی از سیستم به مقدار دلخواه و ثابت نگه داشتن آن است.
نمودار زیر نماد شیر کاهنده فشار در خط فشار بین شیر کنترل و سیلندر را نشان می دهد. این نماد تا حدودی شبیه به علامت شیر فشار شکن است.
شیر کاهنده به فشار سیال اجازه عبور می دهد تا زمانی که فشار به مقدار تنظیم شده نرسد. بنابراین می توان سیلندر را بدون هیچ مشکلی کنترل کرد.
با رسیدن به فشار تنظیم شده، شیر کاهنده فشار جریان را قطع می کند و در ابتدا فشار را ثابت نگه می دارد. اگر فشار سمت سیلندر بیشتر شود، سوپاپ با تخلیه آن به سمت برگشت، این فشار را کاهش می دهد (کاهش می دهد).
سه نمودار زیر عملکرد اصلی شیر کاهنده را در سه موقعیت نشان می دهد. برای راحتی، تنها بخشی از نمودار نشان داده شده است: پمپ هیدرولیک، شیر فشار شکن و غیره به دلیل اندازه حذف شده است. میله پیستون در شکل B و C نیز به دلیل اندازه تصویر کوتاه شده است.
- الف- شیر کاهنده فشار در حالت استراحت است. مایع حاصل از پمپ هیدرولیک بدون وقفه به اتصال A سیلندر جریان می یابد.
- ب- پیستون در سیلندر به نقطه پایان رسیده است. فشار در خط عرضه افزایش می یابد. پیستون کنترلی در شیر کاهنده جریان را از شیر کنترل به سیلندر می بندد. فشار در سیلندر ثابت نگه داشته می شود (زرد).
- ج- با افزایش بار در انتهای میله پیستون، فشار سیال در سیلندر را تحت تأثیر قرار می دهد. پیستون کنترلی به دلیل افزایش فشار در پایین، حتی بیشتر به سمت بالا حرکت می کند. این کار کانال برگشت را باز می کند و به سیال اجازه می دهد تا از سیلندر به مخزن جریان یابد.
پس از کاهش فشار سیال، فرآیند به سمت عقب انجام می شود: با افت فشار، پیستون کانال برگشت را می بندد و فشار را ثابت نگه می دارد، پس از آن پیستون بیشتر به سمت پایین حرکت می کند و فشار دیگری افزایش می یابد. فشاری که شیر کاهنده باید در آن کار کند را می توان با چرخاندن بیشتر پیچ به داخل یا خارج به صورت دستی تنظیم کرد.
شیر توالی:
به عنوان مثال، با یک شیر ترتیبی، دو سیلندر را می توان به ترتیب مورد نظر سازنده کنترل کرد. ترتیب ارسال را نمی توان در طول عملیات کنترل کرد. سبک ترین سیلندر بار اول حرکت می کند.
در تصویر زیر ابتدا سیلندر سمت چپ خارج می شود. به محض اینکه به ایستگاه پایانی خود رسید، فشار در خط عرضه قرمز افزایش می یابد. شیر توالی با فشار از پیش تعیین شده خاصی باز می شود. هنگامی که نیروی فنر در شیر توالی غلبه کرد، سیال به سمت سیلندر سمت راست جریان می یابد و پس از آن به حرکت در می آید. یک شیر توالی اساساً یک شیر کاهش فشار با یک شیر چک داخلی است. هنگامی که شیر کنترل منبع تغذیه را به اتصال B سیلندر و بازگشت به A تغییر می دهد، شیر باز می شود.
صفحه مرتبط:
