هنگامی که صحبت از سیستم های هیدرولیک می شود که به قابلیت اطمینان مطلق نیاز دارند، شیر جهتی M-SEW 6 از Bosch Rexroth به عنوان یک رقیب جدی برجسته می شود. این شیر مشکلی را حل می کند که شیرهای قرقره سنتی به سادگی نمی توانند از عهده آن برآیند: عایق بندی کامل بدون نشتی تحت فشار بالا. اگر با سیستم‌های هیدرولیک کار می‌کنید که حتی نشتی‌های کوچک هم مهم هستند، درک اینکه چه چیزی باعث متفاوت شدن M-SEW 6 می‌شود می‌تواند باعث کاهش سردردهای شدید در مسیر شما شود.
چه چیزی یک دریچه پاپت را متفاوت می کند
شیر جهتی پاپت M-SEW 6 از رویکردی اساساً متفاوت با اکثر شیرهای هیدرولیکی که ممکن است با آنها روبرو شوید استفاده می کند. این شیر به جای لغزش قطعات فلزی که از طریق تلورانس های محکم مهر و موم ایجاد می کند، از یک توپ یا مخروط سخت شده استفاده می کند که با قرار گرفتن بر روی یک سطح دقیقاً ماشینکاری شده، جریان را به طور فیزیکی مسدود می کند. آن را مانند یک درب بطری در مقابل یک در کشویی در نظر بگیرید. درب بطری وقتی فشار داده می شود یک مهر و موم کامل ایجاد می کند، در حالی که درب کشویی همیشه مقداری شکاف دارد، مهم نیست چقدر محکم باشد.
این انتخاب طراحی در کاربردهای واقعی اهمیت فوق العاده ای دارد. دریچه های قرقره سنتی همیشه تا حدی در داخل نشتی دارند. هرچه تلرانس ها بیشتر باشد، نشت آنها کمتر می شود، اما نشتی هرگز به صفر نمی رسد. شیر جهت M-SEW 6 poppet این مشکل را به طور کامل از طریق طراحی مبتنی بر صندلی خود برطرف می کند. هنگامی که عنصر poppet روی صندلی خود فشار می دهد، جریان به طور کامل متوقف می شود.
قابلیت های فشاری که آن را متمایز می کند
شیر جهتی پاپت M-SEW 6 فشار تا 630 بار را تحمل می کند که تقریباً 9150 psi است. برای زمینه، اکثر شیرهای اندازه استاندارد D03 حداکثر حدود 350 بار دارند. این رتبه بندی فشار تقریباً دو برابر شده فقط یک عدد در یک دیتاشیت نیست. این نشان دهنده یک تعهد مهندسی اساسی به یکپارچگی سازه است که بر همه چیز از ضخامت محفظه تا الزامات نصب تأثیر می گذارد.
عملکرد در 630 بار نیروهای زیادی را ایجاد می کند که سعی می کنند شیر را از سطح نصب آن جدا کنند. یک ناحیه اتصال شیر D03 معمولی بیش از 4000 پوند نیروی جداکننده را در این فشار تجربه می کند. شیر جهتی پاپت M-SEW 6 این مورد را از طریق الزامات نصب خاص که باید دقیقاً رعایت شود، انجام می دهد. سطح نصب به صافی 0.01 میلی متر در 100 میلی متر و زبری سطح Rz 0.8 نیاز دارد. پیچ های نصب، M5x45 درجه 10.9، باید دقیقاً تا 8.9 نیوتن متر گشتاور شوند.
M-SEW 6 در واقع چگونه کار می کند
شیر جهتی پاپت M-SEW 6 از طریق تحریک مستقیم برقی عمل می کند. هنگامی که سیم پیچ را انرژی می دهید، نیروی مغناطیسی ایجاد می کند که عنصر پاپپت را از روی صندلی خود می کشد و جریان را امکان پذیر می کند. هنگامی که برق خاموش می شود، یک فنر برگشتی و فشار سیستم، پاپپت را به صندلی خود می زند و جریان را فورا مسدود می کند. این به شیر جهت M-SEW 6 poppet زمان سوئیچینگ بسیار سریع می دهد، به خصوص هنگام بسته شدن.
سرعت سوئیچینگ داستان مهمی را بیان می کند. هنگام کار بر روی 24 ولت DC خالص، شیر در 25 تا 40 میلی ثانیه انرژی می گیرد و تنها در 10 تا 15 میلی ثانیه قطع می شود. این زمان قطع انرژی در مقایسه با شیرهای قرقره بسیار سریع است، که در کاربردهای ایمنی بسیار اهمیت دارد. اگر مشکلی پیش بیاید و باید فوراً جریان را متوقف کنید، آن میلی ثانیه های اضافی می تواند حیاتی باشد.
با این حال، اگر شیر جهت M-SEW 6 poppet را روی ولتاژ AC از طریق یکسوساز راه اندازی کنید، عملکرد به طور قابل توجهی تغییر می کند. زمان قطع انرژی به 35 تا 55 میلی ثانیه افزایش می یابد زیرا مدار یکسو کننده دارای خازن های فیلتر کننده است که فروپاشی جریان در سیم پیچ را کاهش می دهد. این پاسخ سه تا چهار برابر کندتر ممکن است برای برخی از برنامه ها قابل قبول باشد، اما برای سیستم های خاموش شدن اضطراری، عملکرد مستقیم DC به وضوح عملکرد بهتری را ارائه می دهد.
گزینه های پیکربندی و معنای آنها
شیر جهتی پاپت M-SEW 6 دارای چندین پیکربندی کاربردی است. رایج‌ترین آنها نسخه‌های 3/2 طرفه با نمادهای U و C هستند. نماد U نشان‌دهنده پیکربندی معمولی باز است که در آن پورت P به درگاه A وصل می‌شود، زمانی که شیر برق نیست. نماد C به طور معمول بسته را نشان می دهد که در آن P تا A در زمانی که انرژی ندارد مسدود می شود. این پیکربندی‌های 3/2 جایی هستند که دریچه‌های پاپت واقعاً می‌درخشند زیرا می‌توانند ایزوله کامل را با هندسه ساده حفظ کنند.
این شیر همچنین در پیکربندی‌های 4/2 طرفه با نمادهای D و Y ارائه می‌شود، اگرچه اینها تا حدودی کمتر رایج هستند. ایجاد یک عملکرد 4/2 با عناصر poppet از نظر مکانیکی پیچیده‌تر است، زیرا شما نیاز دارید که جداسازی بدون نشتی را در چندین پورت به طور همزمان حفظ کنید. معاوضه‌های طراحی چالش‌برانگیزتر می‌شوند، به همین دلیل است که Rexroth بر نسخه‌های 3/2 تأکید می‌کند که در آن سوپاپ جهت M-SEW 6 می‌تواند حداکثر قابلیت اطمینان و فشار خود را ارائه دهد.
حداکثر ظرفیت جریان 25 لیتر در دقیقه است. این ممکن است در مقایسه با برخی از شیرهای قرقره کم به نظر برسد، اما در واقع برای یک دریچه پاپت مستقیم سایز D03 منطقی است. شیر برقی باید هم بر نیروی فنر و هم بر نیروی فشار وارده بر عنصر پاپت غلبه کند. افزایش ظرفیت جریان مستلزم یک منطقه پاپت بزرگتر است، که نیاز به یک شیر برقی غیرعملی بزرگ برای عملکرد مستقیم دارد.
ساختار کد سفارش توضیح داده شده است
شیر جهتی پاپت M-SEW 6 از کد سفارش 16 موقعیتی استفاده می کند که تمام جزئیات فنی را مشخص می کند. درک این کد به شما کمک می کند دقیقاً سوپاپ مورد نیاز خود را بدست آورید. موقعیت 01 نوع سیال را مشخص می کند که برای روغن معدنی M است. موقعیت 02 نشان می دهد که شیر 2 طرفه، 3 طرفه یا 4 طرفه است. موقعیت 03 SEW است و تأیید می کند که این یک شیر مستقیم به سبک poppet است.
موقعیت 04 اندازه 6 را تأیید می کند که مطابق با استاندارد NG6 یا D03 است. موقعیت 05 انتخاب نماد شما مانند U یا C است. موقعیت 07 درجه فشار را مشخص می کند، 420 یا 630 bar. موقعیت 09 ولتاژ را کنترل می کند و G24 استاندارد 24 ولت DC است. گزینه‌هایی مانند G96 و G110 عملکرد بر روی 110 ولت یا 120 ولت AC را از طریق یکسوسازی نشان می‌دهند.
اگر به نظارت بر موقعیت نیاز دارید، موقعیت 12 مهم می شود. شیر جهتی پاپت M-SEW 6 می تواند به سنسورهای القایی (QMAG24 یا QMBG24) مجهز شود که موقعیت واقعی شیر را تأیید می کند. با این حال، این گزینه های نظارت فقط با نسخه 420 بار کار می کنند. محفظه ضخیم‌تر مورد نیاز برای عملکرد 630 بار فضایی را برای چیدمان نصب سنسور استاندارد باقی نمی‌گذارد.
موقعیت 13 به شما امکان می دهد دریچه های دریچه گاز یا سوپاپ را اضافه کنید. دریچه های دریچه گاز که B12 تا B22 نامگذاری شده اند، جریان را به درجات مختلف محدود می کنند. هنگامی که شیر جهت M-SEW 6 را با حداکثر فشار و جریان کار می کنید، این درج ها می توانند از چکش آب و حفره شدن در حین تعویض جلوگیری کنند. موقعیت 14 مواد مهر و موم را مشخص می کند، یا استاندارد NBR یا FKM (تعیین شده با پسوند V) برای سازگاری با سیالات خاص.
ملاحظات سازگاری سیالات
شیر جهتی M-SEW 6 poppet با روغن های معدنی استاندارد مطابق با مشخصات DIN 51524 کار می کند. همچنین سیالات مختلف زیست تخریب پذیر و مقاوم در برابر آتش از جمله انواع HEES، HEPG، HETG، HFDR و HFDU را کنترل می کند. انتخاب مواد مهر و موم در اینجا حیاتی می شود. مهر و موم استاندارد NBR با روغن معدنی خوب کار می کند و از -30 درجه سانتیگراد تا +80 درجه سانتیگراد کار می کند. اگر از استرهای مصنوعی یا مایعات پلی گلیکول خاصی استفاده می کنید، باید مهر و موم FKM را با پسوند V مشخص کنید. مهر و موم FKM دارای محدوده دمایی کمی باریکتر از -20 درجه سانتیگراد تا +80 درجه سانتیگراد است اما مقاومت شیمیایی لازم را ارائه می دهد.
انتخاب اشتباه مهر و موم باعث تخریب سریع می شود. مهر و موم NBR در برخی از سیالات مصنوعی متورم می شود و از بین می رود، در حالی که درزگیرهای FKM ممکن است در صورت استفاده خارج از محدوده دمایی خود سفت شوند و ترک بخورند. مدارک دریچه جهت M-SEW 6 به وضوح مشخص می کند که کدام آب بندی با کدام سیال کار می کند و پیروی دقیق از این دستورالعمل ها اختیاری نیست.
الزامات نصب که نمی توانید نادیده بگیرید
نصب شیر جهتی پاپت M-SEW 6 به درستی تعیین می کند که آیا مطابق طراحی عمل می کند یا تحت فشار نشتی دارد. دریچه با استفاده از چهار پیچ M5x45 به منیفولد یا زیر صفحه D03/NG6 متصل می شود. این پیچ ها باید دارای قدرت 10.9 و گشتاور دقیق 8.9 نیوتن متر باشند. کم گشتاور باعث می شود که محفظه تحت فشار از سطح نصب جدا شود. گشتاور بیش از حد می تواند سطح نصب را منحرف کند و غلظت تنش ایجاد کند که منجر به خرابی آب بند می شود.
حلقه های O در پورت ها نیز اهمیت دارند. پورت P از حلقه O 10x2mm استفاده می کند در حالی که پورت های A و B از حلقه های 9.25x1.78mm استفاده می کنند. اینها اندازه های دلخواه نیستند. آنها با ابعاد شیار و بارهای فشار مورد انتظار مطابقت دارند. استفاده از O-ring های اشتباه یا O-ring های آسیب دیده نشتی را تضمین می کند که در وهله اول کل هدف انتخاب شیر جهت M-SEW 6 را از بین می برد.
سیم پیچ برقی با یک مهره قفل با گشتاور 4 نیوتن متر متصل می شود. این ممکن است کمتر از پیچ‌های نصب اصلی مهم به نظر برسد، اما شل شدن شیر برقی باعث ایجاد مشکلاتی در تراز می‌شود که شکاف مغناطیسی را افزایش می‌دهد، نیرو را کاهش می‌دهد و به طور بالقوه مانع از حرکت کامل پاپت می‌شود. ممکن است به نظر برسد که دریچه کار می کند اما به طور کامل باز یا بسته نمی شود و باعث محدودیت جریان یا آب بندی ناقص می شود.
مزایای نگهداری در طراحی
یکی از جنبه های هوشمندانه شیر جهتی پاپت M-SEW 6 طراحی سیم پیچ قابل جابجایی و چرخشی است. سیم پیچ برقی را می توان بدون ایجاد اختلال در محفظه هیدرولیک حاوی فشار جدا کرد و جایگزین کرد. این بدان معنی است که می توانید تعمیر و نگهداری الکتریکی را بدون کاهش فشار کل سیستم هیدرولیک انجام دهید. در سیستم‌های فشار بالا، کاهش فشار و فشار مجدد زمان‌بر و بالقوه خطرناک است. امکان تعویض سیم پیچ شکست خورده بدون دست زدن به مدار هیدرولیک، زمان خرابی را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.
سیم پیچ 90 درجه می چرخد که به مسیریابی کابل در بلوک های منیفولد محکم کمک می کند. برای جلوگیری از تداخل با اجزای مجاور، می توانید اتصال الکتریکی را جهت دهید. این انعطاف‌پذیری باعث می‌شود که شیر جهتی M-SEW 6 در مجموعه‌های پیچیده که در آن فضا محدود است، آسان‌تر شود.
طراحی پاپت خود به نگهداری کمتری نسبت به شیرهای قرقره نیاز دارد. هیچ سطح کشویی دقیق ماشینکاری شده ای وجود ندارد که به تدریج ساییده شود و نشت را افزایش دهد. پاپت یا مهر می زند یا نمی کند. تا زمانی که آلودگی به سطوح نشیمنگاه آسیب نرساند، دریچه عملکرد نشتی صفر خود را اساساً به طور نامحدود حفظ می کند.
جایی که این دریچه بیشترین معنا را دارد
شیر جهتی پاپت M-SEW 6 در کاربردهایی که بارها باید بدون رانش برای مدت طولانی نگه داشته شوند برتری دارد. سیستم های گیره هیدرولیک در ماشین ابزار یک مورد استفاده عالی را نشان می دهد. هنگامی که گیره روی قطعه کار بسته می شود، باید با افت فشار صفر در حین ماشینکاری گیره باقی بماند. حتی یک نشتی کوچک به گیره اجازه می دهد تا به آرامی آزاد شود و به طور بالقوه باعث جابجایی قطعه کار در طول عملیات برش شود.
جداسازی آکومولاتور یکی دیگر از تناسب های طبیعی است. هنگامی که یک باتری را شارژ می کنید و سپس باید آن را از بقیه مدار جدا کنید، یک شیر جداکننده نشتی به تدریج فشار را از باتری خارج می کند. شیر جهت M-SEW 6 poppet این فشار را به طور نامحدود حفظ می کند. مدارهای ایمنی نیز سود فوق العاده ای دارند. اگر یک سیستم ایمنی به جلوگیری از جریان در هنگام قطع برق بستگی دارد، نشت داخلی از طریق یک دریچه قرقره می تواند امکان حرکت ناخواسته را حتی زمانی که سیگنال کنترل خاموش است را فراهم کند.
سیستم های آزمایشی که برای تشخیص نشتی نیاز به نگه داشتن فشار دارند، به شیرهای جداسازی نشت صفر نیاز دارند. پرس های شکل دهی و آهنگری با فشار بالا در فشارهایی کار می کنند که امتیاز 630 بار M-SEW 6 ارزشمند می شود. سیستم‌های هیدرولیک زیردریایی هم با فشار بالا و هم با الزامات قابل اطمینان شدید مواجه هستند، جایی که طراحی بدون نشتی شیر جهت‌دار M-SEW 6 حاشیه‌های ایمنی حیاتی را فراهم می‌کند.
مقایسه با گزینه های رقابتی
سری D1SE پارکر هانیفین نزدیکترین رقابت مستقیم را با شیر جهتی پاپت M-SEW 6 در محدوده اندازه D03 نشان می دهد. D1SE فشار تا 350 بار را تحمل می کند و تا 20 لیتر در دقیقه جریان دارد. از یک فلسفه طراحی پاپت مشابه با عناصر صندلی مخروطی استفاده می کند. زمان سوئیچینگ کندتر است، حدود 50 میلی ثانیه برای برق رسانی و 60 میلی ثانیه برای قطع برق در عملکرد DC.
اختلاف فشار بین 350 بار و 630 بار استراتژی های مختلف بازار را نشان می دهد. پارکر D1SE را در بازار وسیع‌تری از برنامه‌هایی که نیاز به جداسازی بدون نشتی در فشارهای صنعتی معمولی دارند، هدف قرار داده است. Rexroth شیر جهت M-SEW 6 poppet را برای بخش ممتاز قرار می دهد که در آن قابلیت فشار شدید هزینه بالاتر را توجیه می کند. برنامه‌هایی که واقعاً به قابلیت 630 بار نیاز دارند، جایگزین‌های محدودی دارند که به Rexroth در آن جایگاه قوی می‌دهد.
زمان تعویض سریع تر M-SEW 6، به ویژه زمان قطع برق 10-15 میلی ثانیه، یک مزیت ایمنی ملموس در سناریوهای خاموش شدن اضطراری ایجاد می کند. این تفاوت 45 میلی‌ثانیه بین M-SEW 6 و D1SE ممکن است تعیین کند که آیا دستگاه قبل از ایجاد آسیب یا آسیب متوقف می‌شود یا خیر. برای کاربردهای حیاتی ایمنی، زمان پاسخگویی سریع‌تر فقط ویژگی‌های خوب نیستند، بلکه الزامات ضروری هستند.
درک مبادلات
انتخاب یک شیر جهتی پاپت M-SEW 6 به معنای پذیرش محدودیت های خاصی است. ظرفیت جریان 25 لیتر در دقیقه کاربردهایی را که نیاز به دبی بالا دارند را برآورده نمی کند. عدم تعادل فشار ذاتی در طراحی پاپت به این معنی است که شیر برقی برای باز کردن شیر در برابر فشار سیستم سخت تر کار می کند. شیرهای پاپت با عملکرد مستقیم به محدودیت های عملی در اطراف جریان و محدوده فشاری که M-SEW 6 به آن دست می یابد، می رسد. بزرگتر شدن به طور قابل توجهی به عملیات آزمایشی نیاز دارد که پیچیدگی و هزینه را اضافه می کند.
الزامات دقت نصب سخت تر از دریچه های قرقره معمولی است. شما نمی توانید شیر جهت M-SEW 6 poppet را روی یک سطح ماشینکاری شده پیچ کنید و انتظار داشته باشید که در 630 بار آب بندی شود. منیفولد یا زیر صفحه نیاز به ماشینکاری مناسب دارد تا مشخصات صافی و پایانی را برآورده کند. این به کل سیستم هزینه می‌افزاید، اما عملکرد نشتی صفر را ارائه می‌کند که در وهله اول انتخاب یک شیر پاپت را توجیه می‌کند.
محدودیت نظارت بر موقعیت در نسخه 630 بار در برنامه هایی که نیاز به تأیید ایمنی عملکردی دارند اهمیت دارد. اگر تجزیه و تحلیل ایمنی شما مشخص کند که برای اثبات بسته بودن شیر به بازخورد موقعیت نیاز دارید، باید محدودیت فشار 420 بار را بپذیرید. این نشان دهنده یک مبادله مهندسی اساسی است که در آن رکسروث تصمیم گرفت یکپارچگی ساختاری مورد نیاز برای 630 بار را به منظور تطبیق سنسورها به خطر نیندازد.
انتخاب مناسب برای برنامه شما
اگر برنامه شما مطلقاً نیاز به نشتی داخلی صفر دارد، شیر جهتی M-SEW 6 در لیست نهایی شما قرار دارد. اگر نیاز دارید فشار را بالای 400 بار نگه دارید، گزینه های شما به میزان قابل توجهی باریک می شوند و M-SEW 6 یکی از معدود انتخاب های مناسب در اندازه D03 می شود. اگر پاسخ قطع انرژی سریع برای ایمنی مهم باشد، زمان سوئیچینگ 10-15 میلی ثانیه مزایای واقعی را فراهم می کند. اگر با سیالات زیست تخریب پذیر یا مقاوم در برابر آتش کار می کنید، گزینه مهر و موم FKM سازگاری را کنترل می کند که برخی از شیرهای رقابتی ارائه نمی کنند.
برعکس، اگر به دبی بالای 30 لیتر در دقیقه نیاز دارید، شیر جهت M-SEW 6 poppet کار نخواهد کرد. اگر برنامه شما شامل دوچرخه سواری مکرر در حداکثر جریان و فشار است، باید به دقت ارزیابی کنید که آیا سوپاپ در محدوده عملکرد خود باقی می ماند یا اینکه برای مدیریت شرایط به دریچه گاز نیاز دارید. اگر به عملکرد 4/2 با الزامات سوئیچینگ پیچیده نیاز دارید، یک شیر قرقره ممکن است علیرغم ویژگی های نشتی آن ساده تر باشد.
کل هزینه محاسبه مالکیت به نفع شیر جهتی پاپت M-SEW 6 در کاربردهایی است که زمان خرابی گران است. عمر طولانی، حداقل سایش و تعویض آسان سیم پیچ هزینه های تعمیر و نگهداری و خرابی سیستم را کاهش می دهد. قیمت اولیه خرید بالاتر از شیرهای قرقره استاندارد است، اما در کاربردهای حیاتی که قابلیت اطمینان اهمیت دارد، این هزینه حق بیمه به سرعت مستهلک می شود.
مستندات فنی و پشتیبانی
Bosch Rexroth مستندات فنی جامعی را برای شیر جهتی پاپت M-SEW 6 شامل مدل‌های CAD در قالب‌های مختلف، نقشه‌های تمام‌بعدی و منحنی‌های عملکرد دقیق ارائه می‌کند. مستندات به وضوح تمام الزامات نصب، مشخصات حلقه O، مقادیر گشتاور و اطلاعات سازگاری سیال را مشخص می کند. رعایت دقیق این مشخصات برای دستیابی به عملکرد رتبه بندی شده بسیار مهم است.
این شیر مطابق با استانداردهای نصب ISO 4401-03-02-0-05 و DIN 24340 Form A است و از سازگاری با منیفولدها و صفحات فرعی استاندارد صنعتی اطمینان می دهد. این استانداردسازی خطر یکپارچه‌سازی را کاهش می‌دهد و شیر جهت M-SEW 6 را به جایگزینی ساده برای سایر شیرهای D03 در هنگام ارتقاء سیستم برای عملکرد بهتر نشت تبدیل می‌کند.
ملاحظات نهایی
شیر جهتی پاپت Bosch Rexroth M-SEW 6 یک راه حل تخصصی برای کاربردهای سخت است. سعی نمی کند همه چیز برای همه برنامه ها باشد. در عوض، روی انجام یک کار فوق‌العاده خوب تمرکز می‌کند: ایجاد ایزولاسیون بدون نشت در فشار تا 630 بار در بسته استاندارد D03. مهندسی که این امکان را فراهم می کند نیاز به توجه به جزئیات در هنگام نصب و استفاده دارد، اما عملکردی را ارائه می دهد که دریچه های قرقره معمولی به سادگی نمی توانند مطابقت داشته باشند.
برای مهندسانی که روی مدارهای نگهدارنده بار، سیستم‌های ایمنی یا کاربردهای فشار بالا کار می‌کنند، درک آنچه که شیر جهتی پاپت M-SEW 6 ارائه می‌دهد به انتخاب آگاهانه اجزا کمک می‌کند. قابلیت‌های شیر با الزامات خاصی مطابقت دارد که در آن نقاط قوت آن بیشترین اهمیت را دارد. انتخاب آن برای کاربرد مناسب، عملکرد قابل اعتماد و بدون نشتی ارائه می دهد که موقعیت ممتاز آن را در بازار توجیه می کند.
