مقاله ولوهای کنترل جریان

مقاله ولوهای کنترل جریان

وظيفة كنترل كننده هاي جريان، كه معمولاً شير كنترل جريان خوانده مي شوند، عبارت است از كنترل يا تنظيم جريان عبوري از يك نقطة دلخواه در مدار. كنترل كنندة جريان در واقع نوعي شير است و مي توان آن را با دريچه هاي هواي كانال هوا مقايسه كرد. اگر دريچه اندكي باز شود، مقدار كمي هواي گرم يا سرد وارد اتاق مي شود، ولي اگر كاملا باز شود هواي زيادي به درون اتاق جريان مي يابد. اندازة گشودگي دريچه مي تواند از وضعيت بسته تا كاملا باز و در هر موقعيت دلخواه تنظيم شود.

شير كنترل براي تنظيم سرعت حركت پيستون در سيلندرهاي قدرت و يا سرعت حركت كشويي شير فرمانده، كه موجب تنظيم سرعت چرخش روي شير زمانبندي (شير تايمر) مي شود، و يا تنظيم سرعت گردشي محور موتورهاي سيالي به كار مي رود. شير كنترل جريان، جزء ساده اي در مدار است ولي نقش مهمي در سيستم هاي هيدروليكي و پنوماتيكي بر عهده دارد.

از آنجايي كه شيرهاي كنترل جريان در هر دو شاخة هيدروليك و پنوماتيك كاربرد فراوان دارند، در اين فصل انواع مختلف شيرهاي كنترل جريان كه در صنعت به كار مي روند بررسي مي شوند. هر چند بسياري از شيرهاي پنوماتيك براي فشار كار تا ² Kg/cm 10 (psi 150) طراحي مي شوند و مي توان از آن ها در سيستم هاي روغني كم فشار (تا psi 500) هم استفاده كرد، ولي بهتر است كه از شيرهاي كنترل جريان بادي در پنوماتيك و از شيرهاي كنترل جريان روغني در هيدروليك استفاده شود.

انواع شيرهاي كنترل جريان

شيرهاي كنترل جريان به چهار گروه تقسيم مي شوند:

1. پيش تنظيم .(كنترل جريان در ورودي)
2. پيش تنظيم (كنترل جريان در خروجي) پيش تنظيم دو جهته. (كنترل جريان در دو جهت)
3. بيرون ريز. (كنترل جريان به صورت تخليه جريان اضافي)

در شيرهاي كنترل جريان پيش تنظيم جريان سيال پيش از رسيدن به دستگاه مورد نظر تنظيم و اندازه مي شود . در شيرهاي كنترل جريان پس تنظيم جريان سيال پس از ترك دستگاه مورد نظر اندازه و تنظيم مي شود. شير پيش تنظيم دو جهتي در هر دو جهت جريان سيال را تنظيم مي كند.

بيشتر شيرهاي پيش تنظيم در كنترل جريان هيدروليك و بسياري از شيرهاي پس تنظيم براي كنترل جريان پنوماتيك و هيدروليك به كار مي روند. شيرهاي كنترل پيش تنظيم دو جهته كاربرد كمتري در صنايع دارند. انواع بيرون ريز در سيستم هاي هيدروليك و براي تخليه يا ريزش مقدار معيني از روغن پر فشار به مخزن به كار مي روند.

شيرهاي كنترل جريان به صورت به هم پيوسته با شيرهاي قطع با راه انداز بادامكي هم ساخته مي شوند. در اين تركيب، در حالت عادي و پيش از عملكرد بادامك، سيال آزادانه جريان مي افتد و با فعال شد بادامك، جريان سيال به مسير شير كنترل هدايت مي شود.

تنظیم شیرهای کنترل جریان

شيرهاي كنترل جريان را با روزنة قابل تنظيم مي سازند كه در آن سطح مقطع عبور سيال تغيير مي كند و بنا به نياز، بزرگ يا كوچك مي شود و در نتيجه مي توان مقدار سيال عبوري را تنظيم كرد. برتري به كارگيري اين گونه شيرها اين است كه با تغيير مقطع روزنة شير، مي توان سرعت دستگاهي را كه جريان سيال به آن وارد مي شود به راحتي زياد يا كم كرد. حتي براي عملكردي ثابت به دليل تغيير بار دستگاه معمولاً بهتر آن است كه بتوان جريان را به ازاي بارهاي گوناگون تنظيم كرد. مثلا شير كنترل جريان مي تواند سرعت پيشروي را به هنگام اره كردن الوار، بر حسب اين كه از چوب خشك و يا چوب تر و تازه باشد، تنظيم كند. معمولاً در شير كنترل جريان پيش تنظيم يا پس تنظيم، يك شير يك طرفة موازي در بدنه شير قرار دارد كه جريان آزادانة سيال را در جهت مخالف و بدون تنظيم برقرار مي كند.

چگونگی عملکرد شیرکنترل جریان

شير كنترل جريان بادامك كار در واقع سه شير در قالب يك شير است كه عبارت اند از: شير قطع، شير كنترل جريان و شير يك طرفه ويژگي و برتري بارز اين گونه شيرها اين است كه متغيري كه در شير كنترل جريان تنظيم مي شود را مي توان به سرعت و به صورت لحظه اي مهار كرد، يعني هنگامي كه شير قطع بسته مي شود شير كنترل جريان بي درنگ عمل مي كند. براي نمونه مي توان به شيوة پيشروي ابزار در ماشين تراس اشاره كرد.

با حركت پيستون، ابزار به سرعت به جلو مي رود تا لحظه اي كه بادامك غلتك شير را بفشارد. در اين شرايط پيستون و ابزار با سرعت دلخواهي كه براساس تنظيم شير كنترل جريان تعيين مي شود حركت خواهد كرد. اگر حركت هاي كوتاه و جهشي مورد نياز باشد مي توان بادامك هاي كوتاه روز ميز پيشروي قرار داد. در هيدروليك براي مدارهاي پيچيدة تغذيه و پيشروي ماشين ها از شيرهاي صفحة فرمان كه شامل شير كنترل جريان و شيرهاي گوناگون ديگر است استفاده مي شود در مواردي كه ضربه گيري طولاني در انتهاي كورس سيلندر مورد نظر باشد بهتر است از شيرهاي كنترل جريان بادامكي استفاده شود.

شیریک طرفه

شير يك طرفه در شير كنترل جريان ابزاري است كه جريان سيال را از يك سمت آزادانه عبور مي دهد ولي اجازه عبور در جهت مخالف را نمي دهد. عمل شير يك طرفه را مي توان با درب منزل مقايسه كرد كه در يك جهت با وارد آوردن فشار باز مي شود ولي در جهت مخالف حتي با فشار دادن نمي توان آن را باز كرد. شيرهاي كنترل جريان پنوماتيك معمولاً در اندازه هاي  تا 1 اينچ و شيرهاي كنترل جريان هيدروليك در اندازه هاي  تا 2 اينچ يا بزرگتر در بازار يافت مي شوند. دامنة فشار كار براي پنوماتيك تا ² Kg/cm 10 (psi 150) و براي هيدروليك تا ² Kg/cm 200 (psi 3000) است.

علل خرابي شيرهای كنترل جريان

عيب شيرهاي كنترل جريان دلايل مختلفي دارد، از جمله:

1. جرم گرفتگي:

   در شيرهاي كنترل جريان هيدروليك يا پنوماتيك ذرات ورودي موجب خرابي و اختلال اساسي در عملكرد شير مي شود. جرم گرفتگي موجب بسته شدن روزنه مي شود و بسته به مقدار و اندازة ذراتي كه از روزنه مي گذرد موجب قطع كامل جريان و يا اختلال در جريان درست و دلخواه از روزنه مي شود. وجود آشغال و جرم گرفتگي در نشيمن شير يك طرفه به دليل فاصله اي كه ذرات نشسته در نشيمن با اجزاي شير ايجاد مي كنند موجب باز ماندن شير، هنگامي كه بايد بسته باشد و بروز نشت مي شود. اين مسئله موجب اختلال در جريان سيال نيز مي شود. جرم گرفتگي و آشغال همچنين موجب خط افتادن نشيمن شيرهاي يك طرفه و روزنه ها مي شود و نتيجة آن مهار نادرست سيال خواهد بود.

2. شكستن فنر شير يك طرفه:

   اين مسئله موجب مي شود شير يك طرفه به درستي در نشيمن قرار نگيرد و در نتيجه نشت دروني ايجاد مي شود. اين مسئله همچنين به دليل عبور ناخواستة سيال از شير يك طرفه باعث اختلال در جريان دلخواه مي شود.
3. نصب وارونة شير در مدار: اگر چه اين مسئله موجب خرابي شير نيست ولي باعث كاركرد نادرست مدار و خرابي آن مي شود. اين وضعيت را هنگامي كه سيال در جهت مورد نظر كنترل نمي شود، بايد جستجو كرد. روي بدنة بيشتر شيرهاي كنترل جريان پيكاني هست كه مسير جريان كنترل شده يا مسير جريان آزاد را نشان مي دهد.

4. انتخاب شير نامناسب در مدار:

   كاربرد شيرهاي كنترل جريان كم فشار بادي در مدارهاي پرفشار هيدروليك، موجب مهار نادرست جريان و باد كردن و تركيدن واشرها و كاسه نمدها مي شود. همواره بايد مطمئن شد كه شير مناسب انتخاب شده باشد. شيرهاي بادي را بايد در كاربردهاي پنوماتيك و شيرهاي روغني را در كاربردهاي هيدروليك استفاده كرد.

5. انتخاب نامناسب روغن:

   مي تواند موجب بروز مشكل شود؛ به ويژه در برخي شيرهاي بادي به كارگيري روغن نامناسب سبب خرابي آب بند ها مي شود.
6. در شيرهاي هيدروليكي مهار جريان بادامكي اگر تخليه باز نشود، روغن قسمت پايين شير را پر مي كند و غلتك شير فشرده نخواهد شد.

داغ كردن سيستم هاي هيدروليك سبب خرابي آب بندها و واشرها مي شود. با دست زدن به بدنة شير مي توان گرم شدن آن را بررسي كرد، مواظب باشيد دستتان نسوزد.

میتوانید متن کامل این مطلب این مطلب آموزش را در 9صفحه با فرمت ورد رایگان از لینک زیر دانلود کنید.

ادامه مطلب