You dont have javascript enabled! Please enable it!

محدودیت ها و شیرهای کنترل جریان

فاعل، موضوع:

  • مقدمه
  • خفه کردن
  • شیر کنترل جریان

معرفی:
در تاسیسات هیدرولیک، کنترل سرعت حرکت سیلندرهای هیدرولیک یا هیدروپمپ می تواند مهم باشد. برای این منظور می توان از یک هیدروپمپ با حجم ضربه ای قابل تنظیم استفاده کرد. با این حال، این بسیار پیچیده و گران است. یک راه ساده و ارزان برای دستیابی به چنین کنترلی استفاده از دریچه گاز و شیرهای کنترل جریان است. با ایجاد انقباض در لوله تغذیه یا تخلیه سیلندر یا موتور، جریان حجمی کاهش می یابد. بنابراین لوله قطع می شود و به مایع اجازه می دهد تا با جریان حجمی کاهش یافته از آن عبور کند.

گاز دادن:
با کنترل دریچه گاز یک باریک شدن در لوله ایجاد می کنیم. این را می توان با شیری مقایسه کرد که با آن آب می تواند جریان یابد. هر چه شیر آب را بیشتر باز یا ببندید، خروجی آب بیشتر یا کوچکتر می شود.

در نمودار زیر محدودیت در خط تغذیه بین شیر کنترل و سیلندر قرار دارد. فلش در دریچه گاز نشان می دهد که آن متغیر است: دریچه گاز را می توان به صورت دستی تنظیم کرد.

فشار به دست آمده توسط هیدروپمپ در خط دریچه گاز غالب است. این حداکثر فشار سیستم است. پس از دریچه گاز فشار بسیار کمتری وجود دارد. انرژی فشار در گاز از بین می رود و به گرما تبدیل می شود. جریان حجمی که از دریچه گاز جلوگیری می کند از طریق شیر فشار شکن به سمت برگشت تخلیه می شود. دریچه گاز جریان حجمی را در هر دو حرکت خروجی و ورودی پیستون کاهش می دهد. این همیشه مطلوب نیست. بیشتر در مورد آن بعدا.

برای به دست آوردن بینش در مورد فشارهای سیستم، در اینجا مثالی از تفاوت فشاری که یک دریچه گاز می تواند ایجاد کند آورده شده است:

  • خروجی پمپ = 10 لیتر در دقیقه؛
  • دریچه گاز روی 8 لیتر در دقیقه تنظیم شده است.
  • جریان حجمی تخلیه شده از طریق شیر فشار شکن = 2 لیتر در دقیقه.
نمودار هیدرولیک با دریچه گاز

یک سیلندر هیدرولیک را می توان با دریچه گاز تنظیم کننده جریان حجمی به سه روش ارائه داد. تصویر زیر یک شیر کنترل الکترومغناطیسی و سه سیلندر را نشان می دهد. هر سیلندر کنترل دریچه گاز متفاوتی دارد:

  1. این سیلندر دارای یک دریچه گاز متغیر در خط عرضه است. جریان سیال در هر دو حرکت به سمت داخل و خارج خفه می شود. حرکات ورودی و خروجی میله پیستون با سرعت یکسان انجام می شود.
  2. دریچه گاز با یک سوپاپ بازدارنده فنری تضمین می کند که حرکت پیستون به سمت بیرون کند می شود. با این حال، در طول حرکت به سمت داخل، جریان مایع، سوپاپ برگشت را فشار می‌دهد و به مایع اجازه می‌دهد تا از طریق دریچه گاز و سوپاپ به سمت برگشت جریان یابد. بنابراین حرکت بیرونی کندتر از ضربه به داخل است.
  3. با یک دریچه گاز و چک در لوله های تغذیه و تخلیه، سرعت پیستون را می توان با بیشترین دقت تنظیم کرد: هنگامی که پیستون حرکت می کند، دریچه گاز در واقع جریان سیال به سیلندر را تعیین می کند. از طرف دیگر، مایع می تواند بدون مواجهه با مقاومت به مخزن برگردد.
سیستم هیدرولیک با سه روش مختلف دریچه گاز

شیر کنترل جریان:
دریچه های کنترل جریان در سیستم های هیدرولیک استفاده می شود که سرعت حرکت سیلندرها یا موتورهای هیدرولیک باید با وجود بار متغیر ثابت بماند. در نمودار زیر، در میان چیزهای دیگر، یک شیر کنترل جریان سری و دو گیج فشار را می بینیم. 

فشاری که از p1 قابل خواندن است به شیر فشار شکن بستگی دارد که بخشی از خروجی پمپ هیدرولیک را به برگشت برمی گرداند. فشار p2 توسط بار روی پیستون تعیین می شود: هنگامی که در طول ضربه به بیرون تحت نیروی متقابل بیشتری قرار می گیرد، فشار p2 افزایش می یابد.

شیر کنترل جریان قابل تنظیم است و اجازه می دهد تا جریان حجم به سیلندر بدون توجه به فشارهای p1 و p2 ثابت بماند.

عملکرد شیر کنترل جریان به شرح زیر است: افت فشار (Δp) از طریق محدودیت در شیر کنترل جریان به طور مداوم اندازه گیری می شود. به محض اینکه تغییر فشار رخ می دهد، شیر کنترل جریان اندازه دریچه گاز را تنظیم می کند. شیر کنترل فشار تضمین می کند که افت فشار در سراسر محدودیت و بنابراین جریان مایع همیشه ثابت می ماند.

سیستم هیدرولیک با شیر کنترل جریان