شیر هیدرولیک

شیر هیدرولیک

شیر هیدرولیک، از کلیدی ترین و تاثیرگذارترین بخش سیستم های هیدرولیکی هستند؛ در اصل شیر هیدرولیک به عنوان واحد کنترل و فرمان سیستم های هیدرولیکی می باشند. اطلاع از وظایف و نحوه ی عملکرد اجزاء کنترلی بسیار مهم بوده و از وظایف مهم طراح است. شیر هیدرولیک را طبق قواعد متفاوتی می توان دسته بندی کرد که عبارتند از: نوع عملکرد، نوع تحریک و غیره.

طرز کار شیر هیدرولیک

شیر برقی یک ابزار پرکاربرد در صنعت است که دارای اسپول یا هسته ی فرومغناطیسی است که قابلیت جابه جایی دارد و به صورت کلی میتوان آن را شبیه سیم پیچ دانست. طرز کار شیرهای هیدرولیک برقی وابسته به حرکت هسته یا همان اسپول است؛ به این ترتیب که با ایجاد جریان الکتریکی توسط بوبین یا سلونوئید میدان مغناطیسی ایجاد می شود و این میدان به پیستون یا هسته نیرو وارد می کند، نیرو باعث حرکت کردن اسپول می شود.

با توجه به طرز کاری که برای شیر هیدرولیک ارئه شد؛ سلونوئید یا بوبین مهم  ترین بخش شیر برقی است؛ چراکه وظیفه ی آن باز و بسته کردن پورت های شیر هیدرولیک است. سلونوئید ساختاری بسیار ساده داشته و از سه قسمت مهم قاب، سیم پیچ و سنبه تشکیل شده است. قاب سلونوئید از جنس فولاد است تا وقتی که جریان برق به سیم پیچ داده شد، خاصیت آهنربایی ایجاد شود و به کمک همین خاصیت آهنربایی، سنبه سلونوئید به قاب جذب شود و به این ترتیب به حرکت در بیاید.


انواع شیر هیدرولیک از نظر عملکرد

  1. شیرهای کنترل جهت: مسیر حرکت سیال را تغییر می دهند.
  2. شیرهای کنترل فشار: اصطلاحا به آنها رلیف ولو نیز می گویند و کنترل فشار سیستم را بر عهده دارند.
  3. شیرهای کنترل جریان یا دبی متغیر: وظیفه ی کنترل دبی سیستم را دارند.
  4. شیرهای هیدرولیک پروپرشنال
  5. شیر های هیدرولیک سروو
  6. شیرهای هیدرولیک مادولار (Modular)


انواع شیر هیدرولیک از نظر نوع تحریک

  1. تحریک دستی
  2. تحریک سلونوئیدی
  3. تحریک مکانیکی یا بادامکی
  4. تحریک هوایی


شیر هیدرولیک برقی از پر کاربردترین دسته ی شیر هیدرولیک است و این شیرها به وسیله نیروی الکتریکی کار می کنند. مقدار جریان سیستم هیدرولیک به کمک شیر برقی قطع، وصل یا تنظیم می شود. شیرهای برقی خود به دو دسته شیر هیدرولیکی تک بوبین و شیر هیدرولکی دو بوبین تقسیم بندی می شوند و فرمان الکتریکی توسط سوکت به بوبین انتقال می یابد. داخل شیرهای برقی هیدولیک قطعه ای به نام اسپول وجود دارد که در طرفین آن دو واشر و دو فنر وجود دارد؛ به کمک تحریک الکتریکی رخ داده، اسپول تغییر حالت داده و این تغییر حالت می تواند منجر به جریان یا قطع جریان شود.
شیر برقی هیدرولیک دارای مدل های گوناگونی است؛ انواع مدل های شیر برقی در صنایعی چون سیمان، فولاد، خودروسازی و صنایع سنگین کاربرد دارند.

شیرهای هیدرولیک کنترل جهت

اولین دسته از شیر هیدرولیک، شیر کنترل جهت هیدرولیک است. این شیرها به منظور مدیریت بر جهت عبور سیال مورد استفاده قرار می گیرند و تعیین کننده مسیر عبور جریان سیال در مدار هستند. برای مثال می توانند جهت حرکت یک سیلندر یا موتور هیدرولیکی را تعیین کنند. این شیرها با توجه به وظایف خود به انواع یکطرفه، دوراهه، چند راهه و غیره تقسیم بندی می شوند. نام گذاری شیرهای کنترل جهت طبق تعداد موقعیت و دهانه های شیر انجام می شود و این نام گذاری به این ترتیب است که ابتدا تعداد دهانه ها و سپس تعداد موقعیت ها بیان می شود.

شیرهای هیدرولیک کنترل فشار

نوع دیگری از شیر هیدرولیک، شیر کنترل فشار هیدرولیک است. این گروه از شیر هیدرولیک، سیستم را در برابر تغییرات ناگهانی فشار حفاظت میکند؛ تغییرات ناگهانی به وجود آمده در اثر عوامل متعددی مانند کاهش میزان دبی یا افزایش ناخواسته آن، به دلیل باز و بسته شدن شیر به وجود می آید. تغییرات ناگهانی به وجود آمده در سیستم میتواند تغییرات آنی حتی تا ۴ برابر فشار نرمال را در سیستم ایجاد کند؛ از آنجایی که افزایش فشار بیشتر از حد معین می تواند آسیب های جدی به شیر هیدرولیک بزند؛ لزوم استفاد از شیر کنترل فشار توجیه می شود. در یک سیستم هیدرولیک توان خروجی وابسته به فشار و جریان سیال است، بنابراین برای دست یابی به اهداف مورد نظر هنگام طراحی مدار، باید موارد زیر معین گردند:

  • فشار سیستم
  • پارامترهای هندسی و اندازه های مربوط به شیرها
  • مقدار دبی سیستم


روش اندازه گیری مقدار جریان ورودی

در این روش شیر کنترل جریان بین پمپ و تحریک کننده هیدرولیکی قرار می گیرد و به این ترتیب مقدار روغنی که به تحریک کننده تزریق می شود را اندازه گیری می کند. آنچه در این روش رخ می دهد به این ترتیب است:

  • جریان اضافی خارج شده از پمپ به کمک یک شیر فشار شکن به مخزن باز می گردد.
  • یک شیر یک طرفه در مدار به طور موازی با شیر کنترل جریان در مدار نصب می شود تا امکان بازگشت آزادانه روغن فراهم شود.

در صورت تمایل برای کنترل سرعت تحریک کننده در دو جهت، لازم است شیر کنترل جریان را در قسمت خروجی پمپ و جایی درست قبل از شیر کنترل جریان نصب کرد. این سبک از اندازه گیری، روشی بسیار کارآمد و دقیق است. لازم به تاکید است که بیشتر از این روش در مواردی استفاده می شود که فشاری ایجاد شده و در برابر جابه جایی تحریک کننده هیدرولیکی مقاومت می کند. جک های عمودی، ماشین های تراش یا به طور کلی در سیستم هایی که هدف از استفاده ی آنها هل دادن یک قطعه کار است.

روش اندازه گیری مقدار جریان خروجی

در این روش همانطور که از نامش مشخص است، کنترل مقدار جریان در خروجی انجام می شود. باید شیر کنترل جریان را در نقطه ای از مدار هیدرولیک قرار داد که در شرایط ایجاد شده از خروج روغن موجود در تحریک کننده جلوگیری کند. نکته ی قابل توجه در این روش  توجه به دو مورد است؛ نکته ی اول اینکه به منظور ایجاد تعادل در سرعت تحریک کننده در هر دو جهت باید این شیر را در مسیر روغن خروجی از شیر کنترل جریان به سمت مخزن نصب کرد. مورد دوم اینکه در اغلب موارد تنها از یک جهت نیاز به کنترل سرعت تحریک کننده است که در این شرایط کافیست شیر کنترل جریان را بین تحریک کننده هیدرولیکی و شیر کنترل مسیر نصب کرد؛ طبق آنچه پیش تر گفته شد باید شیر یک طرفه ای هم برای جلوگیری از برگشت سریع پیستون در مدار قرار داد.

روش اندازه گیری مقدار جریان سریز

در این روش با کنترل و اندازه گیری جریان سرریز شده از خروجی پمپ که به مخزن هدایت می شود، میتوان سرعت جابه جایی تحریک کننده تحت کنترل قرار داد. از مزایای این روش کار کردن پمپ با فشاری است که به منظور انجام کار احتیاج است چراکه مازاد جریان سیال پمپ به کمک شیر کنترل جریان، کنترل شده و دیگر از طریق شیر فشار شکن به مخزن هدایت نمی شود. البته از معایب این روش، دقت پایین آن است؛ چراکه جریانی که اندازه گرفته می شود به سمت عضو تحریک شده ی دستگاه هدایت نمی شود، بلکه به سمت مخزن می رود.

لازم به تاکید است که از این روش نباید در مدارهایی که امکان جدا شدن یا رهاشدن قطعه کار در هنگام فعالیت دستگاه وجود دارد؛ استفاده کرد.

ارسال نظر

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

هجده + 13 =