شیر پنوماتیک
انواع شیر های پنوماتیک برای توزیع، کنترل و یا هدایت جریان در سازه‌‌های مختلف استفاده می‌شود. آنها با قفل کردن و تنظیم اجزا دارای عملکرد هدایت و دوز هستند. بنابراین، دریچههای پنوماتیک به عنوان واسطه بین منبع (کمپرسور) و محرک ها (مانند محرک پنوماتیک، سیلندرپنوماتیک) در پنوماتیک عمل میکنند. گروه صنعتی سپیانی فعال در زمینه اتوماسیون صنعتی plc از شما دعوت میکند تا در ادامه این مقاله همراه ما باشید.
حتما بخوانید : اتوماسیون صنعتی چیست؟
در یک سیستم پنوماتیک، شیر پنوماتیک وسیله‌ای است که جریان هوا (یا گاز دیگر) را تعدیل یا کنترل میکند. در یک سیستم پنوماتیک خودکار، شیر ها با کنترل هوا یا گاز در منبع و تنظیم عبور آن در لوله‌ها یا دستگاه ها عمل میکنند. برای ساخت شیر پنوماتیک که محصول مهمی است از ابزار های صنعتی استفاده می‌شود. شیر های پنوماتیک از تامین‌کنندگان و شرکت های مختلف و همچنین تولیدکنندگان و توزیع‌کنندگان مختلف در دسترس هستند و شیرهای پنوماتیک زیادی برای فروش وجود دارند.
حتما بخوانید:
تجهیزات پایپینگ چیست؟ انواع آن
معانی شیر های پنوماتیکی
اصطلاح “شیر پنوماتیک” معمولاً دارای دو زمینه استفاده جداگانه است که هر کدام نیاز به توضیح دارند. در زمینه اول، شیر پنوماتیک مکانیزمی است که برای تعدیل یا کنترل جریان هوا (یا گاز دیگر) در یک سیستم پنوماتیک استفاده می‌شود. عنصر محرکی که باعث باز یا بسته شدن شیر پنوماتیک می‌شود ممکن است به هر یک از چندین روش از جمله الکتریکی از طریق یک موتور برقی یا محرک موتوری، دستی، مکانیکی یا پنوماتیکی انجام شود. تئوری کلیدی که در این مثال باید به آن توجه کرد این است که هوا یا گاز تحت فشار است که مدیریت می‌شود و از درگاه های شیر در سیستم پنوماتیک عبور میکند.
در شرایط دیگر، هوا به عنوان ابزار کنترل دریچه استفاده می‌شود. اما سیالی که از درگاه‌های سوپاپ عبور میکند چیزی غیر از هوا، شاید آب، روغن یا مایعات دیگر است. در این زمینه، شیر پنوماتیک برای ارائه کنترل جریان در یک شیر عمل میکند، اما سیال موجود در خطوط هوا نیست. هوا به عنوان سیال کنترل عمل میکند، جریانی در یک محرک پنوماتیکی برای باز کردن، بستن یا تعدیل جریان. این دریچه‌ها در نتیجه به عنوان دریچههای با حرکت پنوماتیک شناخته می‌شوند.
به طور خلاصه، در زمینه اول، هوا در حال کنترل است اما ممکن است مکانیسم کنترل دریچه را انجام دهد یا نداشته باشد. در زمینه دوم، سیال غیر از هوا کنترل می‌شود و مکانیسم کنترل هوا است. تمایز بین این دو زمینه غالب به درک بیشتر دریچه های پنوماتیک و کاربرد آنها کمک میکند. انواع شیر های پنوماتیک اغلب نمایانگر زمینه اول هستند.
حتما بخوانید:
پیکربندی شیر های پنوماتیکی
در طبقه‌بندی گسترده شیرهای پنوماتیک مانند دو طرفه، سه طرفه و چهار طرفه، پیکربندی های مختلف شیر می‌تواند پارامتر های نامگذاری شده در درگاه ها، موقعیت های سوئیچینگ و یا حالت غیر فعال را منعکس کند. معمولاً هنگام تعریف این پیکربندی‌ها از یک سیستم شماره‌گذاری استاندارد استفاده می‌شود. دقت کنید که دو عدد را با یک اسلش (/) از هم جدا میکنند. عدد اول شماره پورت در شیر است، در حالی که عدد دوم تعداد موقعیت‌های سوئیچینگ را نشان م دهد. به عنوان مثال، شیر پنوماتیک 2/2 طرفه دستگاهی است که دارای دو پورت و موقعیت سوئیچینگ است. یک شیر 3/2 طرفه یکی با سه پورت و دو موقعیت سوئیچینگ است.
یک شیر 2/2 طرفه را می‌توان در حالت بسته و معمولاً باز تهیه کرد. حالت بسته به این معنی است که دریچه فعال نشده است و جریان هوا را از بین پورت‌ها عبور نمی‌دهد. برای باز کردن شیر، نیاز به فعال‌سازی است. در یک شیر باز، معمولا برعکس است. بدون فعال‌سازی، شیر اجازه عبور جریان هوا را می‌دهد و برای بسته شدن دریچه نیاز به فعال‌سازی دارد.
در شیرهای سه طرفه، یک پورت به طور مرتب باز است. در حالت بسته، دریچه جریان هوا را مسدود میکند. بنابراین هوا در جریان نیست مگر اینکه دستگاه روشن باشد. به عنوان مثال، یک شیر سه حالته پنج پورت دارای پورت 1 به عنوان ورودی فشار، پورت‌های 3 و 5 به عنوان درگاه های کاری و درگاه های 2 و 4 به عنوان درگاه های اگزوز است. ترتیبات برای شیر های پنوماتیکی که به طور مرتب استفاده می‌شوند عبارتند از 5/3، 5/2، 4/2، 3/2 و 2/2.
مشخصات شیر پنوماتیک
ما مشخصاتی برای شیر های پنوماتیک داریم که در ادامه به بررسی برخی از مهم‌ترین آنها می‌پردازیم. این پارامترها برای راهنمایی کلی هستند و باید بدانید که هر سازنده و تامین‌کننده شیر ممکن است شیرهای خود را جداگانه توضیح دهد. علاوه بر این، مشخصات دقیق بر اساس پارامتر های متعددی مانند پورتینگ مورد نظر، طراحی منیفولد و مکانیسم تحریک برای شیر است.
فشار عملیاتی یا محدوده فشار: مقدار فشار یا محدوده فشارهایی که سوپاپ برای تحمل آن رتبه‌بندی شده است.
محیط کار: انواع سیالی که شیر می‌تواند با خیال راحت کنترل کند که در اکثر دستگاه‌ها هوای فشرده است.
ظرفیت جریان یا ضریب جریان: اندازه‌گیری ظرفیت شیر برای عبور یا جریان هوا که تناسب بین سرعت جریان و فشار دیفرانسیل را بیان میکند.
- زمان پاسخ – دوره زمانی مورد نیاز برای تغییر حالت یا موقعیت سوپاپ هنگام فعال کردن.
- نرخ چرخه – بالاترین تعداد چرخه‌های شیر که در آن شیر می‌تواند در واحد زمان کار کند.
ولتاژ نامی سیم پیچ: در شیرهای تحریک الکتریکی، نسبت حداکثر ولتاژی که سیم پیچ محرک می تواند اندازه‌گیری شود.
اندازه پورت: پارامتر های ابعادی فیزیکی اندازه پورت روی تجهیزات و سبک نخ را مشخص میکنند.
انواع شیرهای پنوماتیک
شیر های پنوماتیکی که به آنها شیر های کنترل جهتی نیز گفته می‌شود، ممکن است با استفاده از چندین روش مختلف مرتب شوند که عبارتند از:
- با تعداد راه‌های جریان یا موقعیت‌های سوئیچینگ که امکان‌پذیر است.
- با تعداد پورت‌های ورودی و خروجی که دارند.
- با مکانیزمی که برای باز کردن یا بستن پورت‌ها اعمال می‌شود.
- با توجه به وضعیت شیر در حالت غیر فعال
شیر های کنترل جهت عملکردی، آنهایی هستند که جهت جریان هوا را کنترل میکنند یا به طور کلی جریان را مهار میکنند. این نوع شیرها دسته بزرگی از شیرهای پنوماتیکی هستند که انواع مختلفی را در خود جای داده‌اند.
حتما بخوانید :
انواع دریچه های پنوماتیک
- شیرهای پنوماتیکی کنترل جهت دو طرفه
- شیرهای پنوماتیک کنترل جهت سه طرفه
- شیرهای پنوماتیک کنترل جهت چهار طرفه
- شیرهای پنوماتیک افست فنری
شیرهای کنترل جهت در هر مدار پنوماتیکی حیاتی هستند و جریان هوا را برای کنترل سرعت یا توالی عملیات هدایت یا مسدود میکنند. یکی از روش‌های طبقه‌بندی شیرهای کنترل جهت، توسط مسیرهای جریان در شرایط عملیاتی مختلف است. عوامل مهم تعداد موقعیت‌های احتمالی شیر و تعداد پورت‌ها و مسیرهای جریان است.
شیر های دو طرفه و دو حالته
شامل دو پورت متصل به یک گذرگاه است که می‌تواند برای کنترل جریان از طریق شیر باز یا مسدود شود. معمولاً یک شیر برقی فعال شده، قرقره یا پاپ سوپاپ را به جریان مستقیم تغییر می‌دهد. شیر یک عملکرد روشن و خاموش آسان را ارائه می‌دهد که بسیاری از سیستم‌ها از آن برای قفل کردن، جداسازی و اتصال بخش‌های مختلف سیستم استفاده میکنند.
شیرهای سه طرفه دو حالته
شامل سه پورت است که از طریق معابر درون بدنه شیر متصل می‌شوند. سوپاپ‌ها یک درگاه خروجی را تحت فشار قرار می‌دهند و از آن خارج میکنند تا یک سیلندر تک اثره را کنترل کنند یا یک سوپاپ دیگر را راه‌اندازی کنند. شیرهای سه طرفه هوای تحت فشار را به سمت انتهای درپوش سیلندر هدایت میکنند. جابجایی قرقره به موقعیت شدید دیگر جریان و فشار را به محرک مسدود میکند. محرک به گذرگاه اگزوز متصل است. بنابراین نیروی فنر یا گرانش باید میله را به موقعیت اصلی خود بازگرداند.
دریچههای سه طرفه نیز ممکن است به صورت جفت برای کارکردن یک سیلندر دو طرفه استفاده شوند، بنابراین جایگزین یک شیر چهار طرفه می‌شوند. استفاده از شیرهای سه طرفه جفتی را به جای چهار طرفه در مواقعی که سرعت سیلندر بالا ضروری است در نظر بگیرید. اتصال نزدیک سوپاپ‌های سه طرفه به درگاه‌های سیلندر، فشار برگشتی سیلندر و افت فشار در خطوط را کاهش می‌دهد و سرعت سیلندر بالاتری را ممکن می‌سازد.
شیرهای چهار طرفه دو حالته
دارای چهار یا پنج پورت با دو یا سه موقعیت. یک شیر دو حالته دارای دو مسیر جریان مجزا در هر موقعیت برای فعال کردن و معکوس کردن سیلندرها، محرک‌های دوار یا موتورهای دو طرفه است. قرقره جریان را از درگاه فشار هدایت میکند در حالی که پورت محرک دیگر در همان زمان به اتمسفر تخلیه می‌شود.
در نسخه پنج پورت دو حالته، شیر چهار طرفه دارای پنج پورت مجزا است که پیکربندی‌های مختلف سوپاپ مانند دو درگاه اگزوز یا فشار متفاوت را ارائه می‌دهد. در مورد دوم، به عنوان مثال، سوپاپ ممکن است فشار بالایی را برای فعال کردن یک سیلندر و ایجاد نیروی گیره بالا تامین کند، اما فشار کمتری (از یک تنظیم کننده) برای آزاد کردن گیره ارائه دهد. استفاده از فشار کمتر باعث صرفه‌جویی در انرژی می‌شود.
حتما بخوانید:
شیر دروازه ای یا گیت ولو چیست؟
چهار طرفه، سه حالته
سوپاپ‌ها در نسخه‌های پنج پورت نیز موجود هستند. رایج‌ترین شرایط برای این شیرها “همه پورت‌ها مسدود شده” و “مرکز اگزوز” هستند. دو موقعیت انتهایی شیر چهار درگاهی و چهار طرفه، موقعیت‌های قدرتی شیر هستند که حرکت محرک را کنترل میکنند.
شیرهای پنوماتیک افست فنری
این نوع دریچه های پنوماتیکی به نحوه تغییر جهت جریان هوا اشاره دارد. به عنوان مثال، در یک شیر جهت دار دو طرفه، شیریا باز است (جریان هوای فعال) یا بسته است (ازجریان هوا جلوگیری می‌شود). برای اینکه هر پورت یک موقعیت باز یا بسته به خود بگیرد، محرک یک قرقره سوپاپ را در موقعیت خود قرار می‌دهد. برای آزاد کردن قرقره سوپاپ و بازگرداندن شیر پنوماتیک به موقعیت قبلی خود، یک فنر قرقره را آزاد میکند. شیر جهت دو طرفه‌ای که به این صورت عمل میکند، شیر افست فنری نیز نامیده می‌شود.
انواع شیرهای پنوماتیک بر اساس محرک
شیر های پنوماتیکی را می‌توان بر اساس انواع محرک هایی که استفاده میکنند طبقه‌بندی کرد. آنها می‌توانند دارای محرک‌های الکترومغناطیسی، هوا و مکانیکی باشند.
حتما بخوانید :
شیر پنوماتیک برقی
شیر های برقی جریان هوا را در سیستم پنوماتیک و مایع را در سیستم هیدرولیک کنترل میکنند. می توانید یک شیر با چیدمان قرقره یا پاپت تهیه کنید. به طور کلی شیرهای برقی در کارگاه های صنعتی برای ساخت استفاده می‌شوند. دلیل این است که شیر به درستی کار میکند و به دمای ثابت نیاز دارد. پس اگر می‌خواهید در یک جو دائماً در حال تغییر کار کند، شیر باید با درجه حرارت بالا برخورد کند تا کوتاه نشود.
نمونه دومی در خودرویی است که برای شروع احتراق از آن استفاده می‌شود. هنگامی که کلید خود را می‌چرخانید، یک سیگنال الکتریکی برای باز کردن سوپاپ و روشن شدن موتور ارسال می‌شود. سوپاپ باید خروج گرمای موتور و سرمای ناشی از شرایط نامساعد جوی را کنترل کند. از دیگر کاربرد های شیرهای برقی می‌توان به سیستم های آبیاری و ماشین ظرفشویی اشاره کرد که به نحوه استفاده از آنها با سیالات اشاره می‌شود. آنها جریان آب را کنترل میکنند تا به ترتیب امکان آبیاری منظم مزارع یا تمیز کردن فنجان‌ها و بشقاب‌های شما را فراهم کنند.
دریچه های هوا
دریچههای هوادار از نظر طراحی شبیه به شیرهای استفاده شده در شیر برقی هستند. با این حال، به جای دریافت سیگنال الکتریکی، به فشار هوایی که نیرو را به پیستون و یا دیافراگم وارد میکند، پاسخ می‌دهند. شما دریچههای هوادار را در محیط هایی خواهید دید که خروجی بالایی دارند؛ اما نمی‌خواهند به برق تکیه کنند و مایلند از راه دور از آنها استفاده کنند. بنابراین از آنها در کارخانه های شیمیایی و تاسیسات تولید کود استفاده می‌شود. در مورد اولی، مواد شیمیایی اگر در معرض مواد نامناسب قرار گیرند، می‌توانند باعث احتراق شوند و اپراتورهای آنها را به خطر بیندازند. در مورد دومی، مردم از ترکیبات نیتروژن مضر بالقوه دور نگه داشته می‌شوند.
حتما بخوانید :
شیرهای مکانیکی
دریچههای مکانیکی یا دستی از نیروی دستی استفاده میکنند. ممکن است آنها را در عملیاتی مشاهده کنید که در آن برق برای کارهایی که در دست دارید خطرناک و یا غیرعملی است. همانند شیرهای برقی، می‌توان از آنها برای جریان هوا یا مایع استفاده کرد. معمولا برای حرکت دادن این دریچه‌ها با استفاده از دست یا پا، انرژی وارد می‌کنید. اپراتور باید نوعی حرکت (فشار-کشش) را اعمال کند یا اینکه به سادگی یک دکمه را با کف دست خود فشار دهد. انواع دیگر شیرهای مکانیکی توسط بازوهای اهرمی با قدرت اصطکاک تغذیه می‌شوند. این روزها، شیر های مکانیکی باید اندازه بزرگتری داشته باشند تا بتوانند دبی بالاتری را شامل شوند.
نمونه‌ای از دریچههای مکانیکی آنهایی هستند که برای کمک به افراد مبتلا به بیماری قلبی استفاده می‌شوند. آنها به افزایش جریان خون و اکسیژن در بدن انسان کمک میکنند. در حالی که قلب‌های مصنوعی خطر لخته شدن خون را دارند، این مدل‌های با دوام می‌توانند طول عمر فرد را افزایش دهند. نمونه دیگر آن نوعی شیر دستی است که در یک ماشین قدیمی که هیچ اتصال الکتریکی ندارد استفاده می‌شود.
شیر پنوماتیک ۳/۲ چیست؟
شیر پنوماتیک که به عنوان شیر کنترل جهت نیز شناخته می‌شود، می‌تواند جریان هوای فشرده یا سایر گازها را در داخل سیستم به کمک مسدود کردن و یا منحرف کردن آن کنترل کند. این دریچه‌ها برای راه‌اندازی شیر های دیگر و یا برای به حرکت درآوردن اجزای دیگر مانند محرک، گریپر، ابزار دستی و یا سایر وسایل استفاده می‌شوند. شیرهای برقی پنوماتیک ۲/۳ به صورت دستی، مکانیکی و یا الکتریکی دارای سه پورت و دو تنظیم است که آنها را می‌توان برای تنظیم یک سیلندر تک عملکرد، محرک‌های پنوماتیکی، دمش، آزادسازی فشار، کاربردهای خلاء و موارد دیگر مورد استفاده قرار داد.
مزایای سیستم های پنوماتیکی
سیستم های پنوماتیک برای استفاده از هوای فشرده به منظور انتقال و کنترل انرژی در نظر گرفته شده است. این سیستم‌ها را می‌توان در خطوط تولید، درب‌های قطار و همچنین گیره های مکانیکی مشاهده کرد. بسیاری از شرکت های صنعتی که در سیستم های کنترل پنوماتیک تخصص ندارند، نمی‌توانند به کار خود ادامه دهند. چرا که در بسیاری از موارد، پنوماتیک نوعی نیروی محرکه ماشین‌های خودکار است. برخی از مزایای استفاده از این دستگاه‌ها عبارتند از:
- سیستم‌هایی که با هوای فشرده کار میکنند، هوا در آنها تمام نمی‌شوند. زیرا مقدار نامحدودی هوا در جو ما وجود دارد که می‌توان از آن برای تامین هوای فشرده استفاده کرد.
- این ابزار بسیار بادوام و قابل اعتماد هستند. اجزای این ماشین‌های پنوماتیکی در مقایسه با سایر المان‌های الکتروموتور به راحتی آسیب نمی‌بینند.
مطلب مرتبط : الکتروموتور چیست؟ انواع آن
- این دستگاه‌ها برای کار بسیار ایمن هستند. زیرا سیستم های پنوماتیکی اغلب بدون جرقه و یا انفجار کار میکنند که نشان می‌دهد این سیستم‌ها می‌توانند در محیط‌های قابل احتراق کار کنند.
- سیستم‌های پنوماتیکی در مقایسه با قطعات الکتروموتور، هنگام بارگذاری بیش از حد گرم نمی‌شوند و نمی‌سوزند.
سخن پایانی
جهت کسب اطلاعات بیشتر در زمینه ی شیر های پنوماتیک و نیز دیگر تجهیزات صنعتی بالاخص تجهیزات اتوماسیون صنعتی میتوانید به بخش فروشگاه سایت ما مراجه فرمایید. همچنین میتوانید با تکمیل کردن فرم درخواست مشاوره رایگان از خدمات مشاوره ای ما بهره مند شوید.
