مقاله درباره شیر کنترل کننده جریان

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 9

شیرهای کنترل کننده جریان

وظیفة کنترل کننده های جریان، که معمولاً شیر کنترل جریان خوانده می شوند، عبارت است از کنترل یا تنظیم جریان عبوری از یک نقطة دلخواه در مدار. کنترل کنندة جریان در واقع نوعی شیر است و می توان آن را با دریچه های هوای کانال هوا مقایسه کرد. اگر دریچه اندکی باز شود، مقدار کمی هوای گرم یا سرد وارد اتاق می شود، ولی اگر کاملا باز شود هوای زیادی به درون اتاق جریان می یابد. اندازة گشودگی دریچه می تواند از وضعیت بسته تا کاملا باز و در هر موقعیت دلخواه تنظیم شود.

شیر کنترل برای تنظیم سرعت حرکت پیستون در سیلندرهای قدرت و یا سرعت حرکت کشویی شیر فرمانده، که موجب تنظیم سرعت چرخش روی شیر زمانبندی (شیر تایمر) می شود، و یا تنظیم سرعت گردشی محور موتورهای سیالی به کار می رود. شیر کنترل جریان، جزء ساده ای در مدار است ولی نقش مهمی در سیستم های هیدرولیکی و پنوماتیکی بر عهده دارد.

از آنجایی که شیرهای کنترل جریان در هر دو شاخة هیدرولیک و پنوماتیک کاربرد فراوان دارند، در این فصل انواع مختلف شیرهای کنترل جریان که در صنعت به کار می روند بررسی می شوند. هر چند بسیاری از شیرهای پنوماتیک برای فشار کار تا 2 Kg/cm 10 (psi 150) طراحی می شوند و می توان از آن ها در سیستم های روغنی کم فشار (تا psi 500) هم استفاده کرد، ولی بهتر است که از شیرهای کنترل جریان بادی در پنوماتیک و از شیرهای کنترل جریان روغنی در هیدرولیک استفاده شود.

انواع شیرهای کنترل جریان

شیرهای کنترل جریان به چهار گروه تقسیم می شوند:

پیش تنظیم (کنترل جریان در ورودی) (شکل 12-1)،

پیش تنظیم (کنترل جریان در خروجی) (شکل های 12-2، 12-3 و 12-4)،

پیش تنظیم دو جهته (کنترل جریان در دو جهت) (شکل 12-5)،

بیرون ریز (کنترل جریان به صورت تخلیه جریان اضافی) (شکل 12-1).

در شیرهای کنترل جریان پیش تنظیم جریان سیال پیش از رسیدن به دستگاه مورد نظر تنظیم و اندازه می شود (شکل 12-1) در شیرهای کنترل جریان پس تنظیم جریان سیال پس از ترک دستگاه مورد نظر اندازه و تنظیم می شود. شیر پیش تنظیم دو جهتی در هر دو جهت جریان سیال را تنظیم می کند (شکل 12-5).

بیشتر شیرهای پیش تنظیم در کنترل جریان هیدرولیک و بسیاری از شیرهای پس تنظیم برای کنترل جریان پنوماتیک و هیدرولیک به کار می روند. شیرهای کنترل پیش تنظیم دو جهته کاربرد کمتری در صنایع دارند. انواع بیرون ریز در سیستم های هیدرولیک و برای تخلیه یا ریزش مقدار معینی از روغن پر فشار به مخزن به کار می روند.

شیرهای کنترل جریان به صورت به هم پیوسته با شیرهای قطع با راه انداز بادامکی هم ساخته می شوند. در این ترکیب، در حالت عادی و پیش از عملکرد بادامک، سیال آزادانه جریان می افتد و با فعال شد بادامک، جریان سیال به مسیر شیر کنترل هدایت می شود.

شیرهای کنترل جریان را با روزنة قابل تنظیم می سازند (شکل 12-6) که در آن سطح مقطع عبور سیال تغییر می کند و بنا به نیاز، بزرگ یا کوچک می شود و در نتیجه می توان مقدار سیال عبوری را تنظیم کرد. برتری به کارگیری این گونه شیرها این است که با تغییر مقطع روزنة شیر، می توان سرعت دستگاهی را که جریان سیال به آن وارد می شود به راحتی زیاد یا کم کرد. حتی برای عملکردی ثابت به دلیل تغییر بار دستگاه معمولاً بهتر آن است که بتوان جریان را به ازای بارهای گوناگون تنظیم کرد. مثلا شیر کنترل جریان می تواند سرعت پیشروی را به هنگام اره کردن الوار، بر حسب این که از چوب خشک و یا چوب تر و تازه باشد، تنظیم کند.

معمولاً در شیر کنترل جریان پیش تنظیم یا پس تنظیم، یک شیر یک طرفة موازی در بدنه شیر قرار دارد که جریان آزادانة سیال را در جهت مخالف و بدون تنظیم برقرار می کند.

شیر کنترل جریان بادامک کار (شکل 12-7) در واقع سه شیر در قالب یک شیر است که عبارت اند از: شیر قطع، شیر کنترل جریان و شیر یک طرفه ویژگی و برتری بارز این گونه شیرها این است که متغیری که در شیر کنترل جریان تنظیم می شود را می توان به سرعت و به صورت لحظه ای مهار کرد، یعنی هنگامی که شیر قطع بسته می شود شیر کنترل جریان بی درنگ عمل می کند. برای نمونه می توا به شیوة پیشروی ابزار در ماشین تراس اشاره کرد.

همانگونه که در شکل 12-8 دیده می شود با حرکت پیستون، ابزار به سرعت به جلو می رود تا لحظه ای که بادامک غلتک شیر را بفشارد. در این شرایط پیستون و ابزار با سرعت دلخواهی که براساس تنظیم شیر کنترل جریان تعیین می شود حرکت خواهد کرد. اگر حرکت های کوتاه و جهشی مورد نیاز باشد می توان بادامک های کوتاه روز میز پیشروی قرار داد.

در هیدرولیک برای مدارهای پیچیدة تغذیه و پیشروی ماشین ها از شیرهای صفحة فرمان که شامل شیر کنترل جریان و شیرهای گوناگون دیگر است استفاده می شود در مواردی که ضربه گیری طولانی در انتهای کورس سیلندر مورد نظر باشد بهتر است از شیرهای کنترل جریان بادامکی استفاده شود.

شیر یک طرفه در شیر کنترل جریان ابزاری است که جریان سیال را از یک سمت آزادانه عبور می دهد ولی اجازه عبور در جهت مخالف را نمی دهد. عمل شیر یک طرفه را می توان با درب منزل مقایسه کرد که در یک جهت با وارد آوردن فشار باز می شود ولی در جهت مخالف حتی با فشار دادن نمی توان آن را باز کرد.

شیرهای کنترل جریان پنوماتیک معمولاً در اندازه های تا 1 اینچ و شیرهای کنترل جریان هیدرولیک در اندازه های تا 2 اینچ یا بزرگتر در بازار یافت می شوند. دامنة فشار کار برای پنوماتیک تا 2 Kg/cm 10 (psi 150) و برای هیدرولیک تا 2 Kg/cm 200 (psi 3000) است.

نام اجزاء

نام اجزای اصلی شیر کنترل جریان را باید آموخت. نمای برش خوردة این شیر در شکل های 12-3 و 12-4 نشان داده شده است. شیر کنترل جریان پنوماتیک در شکل 12-2 و نوع هیدرولیک آن در شکل 12-6 نشان داده شده است. اجزای قابل بررسی در این شیرها در ادامه آورده شده است:

بدنة شیر: تمام شیرهای کنترل جریان شامل بدنه یا پوسته هستند. در سیستم های بادی معمولاً بدنه شیر از فلزات غیر آهنی و بیشتر از برنج، برنز و آلومینیوم ساخته می شود تا آب چگالیده روی آن موجب زنگ زدگی نشود. در شیرهای هیدرولیک بدنه را می توان از چدن مقاوم به کشش، فولاد ریختگی کُنده (میل گرد) فولادی ساخت. اگر چه صافی سطح بیرونی بدنة شیرها اهمیت چندانی ندارند ولی صافی سطح درونی اهمیت ویژه ای دارد چرا که سطح نشیمن ها و گودی های محل قرار گرفتن آب بندها درون بدنة شیر باید بدون نشت باشند. بدنة شیر، تمام اجزا و قطعات شیر را در بر می گیرد و راه های شیر و دریچه های اتصال لوله نیز روی آن تعبیه می شود.

عنصر مهار روزنه: مهار روزنه می تواند به شکل سوزنی یا ابزار دیگری باشد که اندک سطح روزنة شیر را باز کند یا ببندد. این جزء معمولاً از فولاد سخت آبکاری شده ساخته می شود و برای