وقتی تماشا می کنید بولدوزر تیغه خود را بلند می کند یا می بینید که یک ربات کارخانه با دقت حرکت می کند ، یک جزء کوچک اما قدرتمند وجود دارد که همه آن را ممکن می سازد: شیر کنترل جهت.
این راهنما شما را از طریق هر آنچه را که باید در مورد این قسمت های اساسی بدانید ، از نحوه کار آنها تا انتخاب مناسب برای نیازهای شما ، طی می کند.
شیر کنترل جهت چیست؟
به یک شیر کنترل جهت (DCV) به عنوان یک فکر کنیدکنترل کننده ترافیک برای مایعاتبشر درست مانند چراغ راهنمایی و رانندگی اتومبیل ها را در یک تقاطع هدایت می کند ، یک DCV روغن هیدرولیک یا هوای فشرده شده را از طریق مسیرهای مختلف در یک دستگاه هدایت می کند. این دریچه ها "مغز" سیستم های انرژی سیال هستند و به مایع می گویند که کجا برود و چه زمانی.
چرا آنها را به شیرهای "بنگ-بانگ" می گویند؟
بسیاری از DCV ها مانند سوئیچ نور کار می کنند - آنها کاملاً روشن یا کاملاً خاموش هستند. هیچ موقعیتی بین آن وجود ندارد ، به همین دلیل افراد گاهی اوقات آنها را دریچه های "بنگ-بانگ" می نامند. وقتی تغییر می کنند ، این کار را به سرعت و کاملاً انجام می دهند.
شیر کنترل جهت چگونه کار می کند؟
قطعات اصلی
هر DCV این مؤلفه های اصلی را دارد:
بدنه دریچه:این مانند خانه ای است که همه چیز را در کنار هم نگه می دارد. دارای کانال هایی در داخل است که مایعات می توانند جریان داشته باشند.
قرقره یا پوپت:این قسمت متحرک است که در واقع جریان را کنترل می کند. مانند یک درب کشویی که مسیرهای مختلف را باز و بسته می کند ، به آن فکر کنید.
بنادر:این نقاط اتصال است که لوله ها در آن وصل می شوند. آنها معمولاً دارای برچسب هستند:
- P= فشار (جایی که مایع وارد می شود)
- T= مخزن (جایی که مایعات برمی گردد)
- A و B= درگاه های محرک (جایی که مایعات برای انجام کار می رود)
محرک:این همان چیزی است که قرقره را حرکت می دهد. این می تواند دسته ای باشد که شما فشار می دهید ، یک سیم پیچ برقی یا فشار سیال.
چگونه جریان را کنترل می کند
هنگامی که محرک قرقره را حرکت می دهد ، سوراخ ها و کانال های مختلفی را در بدن دریچه قرار می دهد. این مسیرهای جدیدی را برای جریان مایعات ایجاد می کند. این مانند تنظیم مجدد قطعات پازل برای ایجاد مسیرهای مختلف است.
انواع دریچه های کنترل جهت
با نحوه حرکت آنها (طراحی داخلی)
دریچه های قرقره
اینها از یک قطعه استوانه ای (قرقره) استفاده می کنند که به جلو و عقب می چرخد. آنها مانند یک معمای کشویی هستند که در آن حرکت یک قطعه مسیرها را باز می کند و دیگران را می بندد. آنها همه کاره هستند اما به نشت کمی اجازه می دهند.
دریچه های
اینها از یک توپ ، مخروط یا دیسک استفاده می کنند که یک صندلی را بلند می کند تا جریان یا فشار به پایین باشد تا جلوی آن را بگیرد. به یک چوب پنبه در بطری فکر کنید - وقتی آن را بردارید ، مایع بیرون می آید. این دریچه ها بسیار محکم و تقریباً بدون نشت مهر و موم می شوند.
دریچه های دوار
به جای کشویی ، این چرخش ها می چرخند تا معابر مختلف را تنظیم کنند. آنها مانند تبدیل یک کلید در قفل برای باز کردن درهای مختلف هستند.
با نحوه عملکرد آنها
دریچه های دستی
شما این موارد را با استفاده از اهرم ، دکمه یا پدال کار می کنید. آنها ساده و قابل اعتماد هستند ، مانند انتقال دستی ماشین.
دریچه های برقی
اینها به صورت الکتریکی اداره می شوند. هنگامی که یک سیگنال الکتریکی ارسال می کنید ، یک سیم پیچ مغناطیسی شیر را حرکت می دهد. مثل این است که یک کنترل از راه دور برای شیر خود داشته باشید.
دریچه های آزمایشی
اینها از فشار سیال برای جابجایی دریچه استفاده می کنند. آنها وقتی به نیروی زیادی نیاز دارید برای جابجایی شیر بزرگ ، مانند استفاده از فرمان در ماشین ، مفید هستند.
با تعداد موقعیت ها و درگاه ها
سیستم نامگذاری ممکن است در ابتدا گیج کننده به نظر برسد ، اما در واقع ساده است:
- شیر 2/2:2 پورت ، 2 موقعیت (مانند سوئیچ روشن/خاموش)
- شیر 3/2:3 درگاه ، 2 موقعیت (مشترک برای سیلندرهای تک عمل)
- شیر 4/2:4 پورت ، 2 موقعیت (استاندارد برای سیلندرهای دوتایی)
- شیر 4/3:4 پورت ، 3 موقعیت (شامل یک موقعیت میانی خنثی)
موقعیت های مرکز (برای دریچه های 3 موقعیتی)
- مرکز باز:همه درگاه ها به هم وصل می شوند - مانند باز کردن تمام درها در یک خانه
- مرکز بسته:همه درگاه ها مسدود شده اند - مانند بستن همه درها
- مرکز پشت سر هم:فشار به مخزن متصل می شود ، اما درگاه های محرک مسدود می شوند
- مرکز شناور:درگاه های محرک به مخزن وصل می شوند ، اما فشار مسدود می شود
انتخاب شیر مناسب: مشخصات کلیدی
رتبه بندی جریان (CV)
این به شما می گوید که دریچه چقدر سیال می تواند کنترل کند. این به عنوان گالن در دقیقه (GPM) با افت فشار 1 psi اندازه گیری می شود. به آن فکر کنید مانند قطر یک شیلنگ باغ - تعداد بزرگتر به معنای ظرفیت جریان بیشتر است.
امتیاز فشار
این حداکثر فشاری است که شیر می تواند با خیال راحت تحمل کند. معمولاً به عنوان PN (مانند PN350 برای 350 بار) یا در PSI مشخص می شود. از این حد تجاوز نکنید ، یا شیر ممکن است شکست بخورد.
زمان پاسخ
برای دریچه های solenoid ، این سرعت است که آنها می توانند موقعیت ها را تغییر دهند ، که معمولاً در میلی ثانیه اندازه گیری می شوند. زمان پاسخ سریعتر برای برنامه هایی که به حرکات سریع نیاز دارند بهتر است.
کلاس نشتی
این میزان شیر را به خوبی نشان می دهد:
- کلاس IV:برخی از نشت ها (0.01 ٪ از جریان دارای امتیاز)
- کلاس V:نشت کم
- کلاس VI:حباب محکم (تقریباً بدون نشت)
از ساده تا هوشمند: انواع کنترل
دریچه های روشن/خاموش (DCV های استاندارد)
این دریچه های اساسی "Bang-bang" است که ما در مورد آنها صحبت کردیم. آنها کاملاً باز یا کاملاً بسته هستند. آنها برای کارهای ساده مانند بستن یک قسمت یا گسترش کامل سیلندر مناسب هستند.
دریچه های متناسب
اینها مانند سوئیچ های کم نور برای جریان سیال هستند. به جای فقط روشن/خاموش ، آنها می توانند تا حدی برای کنترل سرعت جریان باز باشند. این به شما امکان کنترل سرعت و سرعت متغیر را می دهد. آنها برای برنامه هایی مانند عملیات جرثقیل که در آن حرکات صاف می خواهید بسیار عالی هستند.
دریچه های سروو
این ابزارهای دقیق دنیای دریچه است. آنها کنترل بسیار دقیقی را ارائه می دهند و می توانند برای حفظ موقعیت ها یا جریان های دقیق به بازخورد پاسخ دهند. آنها در برنامه های سطح بالا مانند شبیه سازهای پرواز و دستگاه های CNC استفاده می شوند.
برنامه های دنیای واقعی
تجهیزات ساختمانی
- بیل مکانیکی:برای کنترل رونق ، بازو ، سطل و چرخش از چندین دریچه 4/3 استفاده کنید. دریچه های متناسب با خلبان کنترل ، کنترل صاف را به اپراتور می دهد.
- بولدوزرها:برای کنترل زاویه و ارتفاع تیغه و همچنین سیستم های درایو درایو از DCV استفاده کنید.
تولید
- دستگاه های CNC:برای موقعیت یابی دقیق از DCV های Solenoid برای بستن ابزار و دریچه های متناسب استفاده کنید.
- خطوط مونتاژ:DCV های پنوماتیک دارای دستگیره ها ، آسانسورها و مکانیسم های مرتب سازی هستند.
کشاورزی
- تراکتور:بلوک های دریچه چند اسپول کنترل مانند گاوآهن و مزارع را کنترل می کنند.
- برداشت:DCVS کنترل ارتفاع هدر و تمیز کردن سرعت فن.
هوا و فضا
- دنده فرود هواپیما:دریچه های سروو کنترل دقیق و قابل اعتماد برای پسوند و انقباض را ارائه می دهند.
- کنترل پرواز:دریچه های سروو با کارایی بالا سیستم های سیم پرواز را فعال می کنند.
نمای کلی بازار: چه کسی چه چیزی را می سازد
بازار جهانی دریچه کنترل جهت دار حدود 8-10 میلیارد دلار ارزش دارد و 5-11 ٪ در سال رشد می کند. بازیکنان کلیدی عبارتند از:
- Bosch Rexroth:معروف به دریچه های هیدرولیک قوی و ادغام صنعت 4.0
- پارکر هانیفین:دامنه های وسیعی را برای برنامه های هیدرولیک و پنوماتیک ارائه می دهد
- ایتون/دانفوس:در هیدرولیک های تلفن همراه با فن آوری های دریچه هوشمند قوی است
- SMC:پیشرو تولید کننده دریچه پنوماتیک با طرح های جمع و جور و جریان بالا
- جشن:راه حل های پنوماتیک نوآورانه از جمله جزایر دریچه و سیستم عامل های دیجیتال
- موگ:دریچه های سروو با دقت بالا برای برنامه های کاربردی
آینده: دریچه های هوشمند و صنعت 4.0
ویژگی های هوشمند
دریچه های مدرن با سنسورهای داخلی که نظارت می کنند باهوش تر می شوند:
- درجه حرارت
- تعداد چرخه
- بازخورد موقعیت
- میزان جریان
- میزان آلودگی
ادغام دیجیتال
دریچه های جدید می توانند با استفاده از پروتکل هایی مانند:
- پیوندی
- اترنت/IP
- پروانه
- مودبوس
این امر به آنها امکان می دهد داده های تشخیصی را به سیستم های کنترل مرکزی ارسال کنند و امکان نگهداری پیش بینی را فراهم می کنند.
نگهداری پیش بینی کننده
به جای انتظار برای شکست دریچه ها ، سیستم های هوشمند می توانند پیش بینی کنند که نگهداری بر اساس داده های زمان واقعی مورد نیاز است. این باعث کاهش خرابی غیر منتظره می شود و موجب صرفه جویی در هزینه می شود.
عیب یابی مشکلات رایج
دریچه عمل نمی کند
علل احتمالی:بدون سیگنال الکتریکی ، سیم پیچ سوخته ، فشار خلبان کم
راه حل ها:ولتاژ را بررسی کنید ، دفترچه راهنما را تست کنید ، تأمین هوا/روغن خلبان را تأیید کنید
حرکت آهسته یا تند
علل احتمالی:نشت داخلی ، مایع آلوده ، اندازه دریچه اشتباه
راه حل ها:آزمایش نشت ، تغییر مایعات و فیلترها ، اندازه گیری شیر را تأیید کنید
رانش محرک
علل احتمالی:موقعیت مرکز اشتباه ، قرقره فرسوده ، نشت خارجی
راه حل ها:پیکربندی دریچه را بررسی کنید ، آزمایش سایش داخلی را آزمایش کنید ، اتصالات را بازرسی کنید
نشت خارجی
علل احتمالی:مهر و موم های فرسوده ، پیچ های گشاد ، بدن ترک خورده
راه حل ها:مهر و موم ها را تعویض کنید ، گشتاور پیچ را بررسی کنید ، از آسیب دیدن بازرسی کنید
سر و صدا یا گرمای بیش از حد
علل احتمالی:کاویتاسیون ، دریچه خیلی کوچک ، فشار بیش از حد زیاد
راه حل ها:سطح سیال را بررسی کنید ، اندازه شیر را تأیید کنید ، تنظیم شیر تسکین را تنظیم کنید
بهترین روشهای نگهداری
بازرسی های منظم
- نشت خارجی را بررسی کنید
- به دنبال خوردگی یا آسیب باشید
- تأیید کنید که همه اتصالات محکم هستند
- کتابچه راهنمای آزمون
نگهداری سیال
- مایع نمونه به طور مرتب برای آلودگی
- تغییر فیلترها در برنامه
- دمای سیستم را زیر 140 درجه فارنهایت (60 درجه سانتیگراد) نگه دارید
- سطح مایعات مناسب را حفظ کنید
اقدامات پیشگیری
- دریچه های چرخه ای به صورت دوره ای برای جلوگیری از چسبیدن
- موجودی قطعات یدکی را نگه دارید
- اپراتورهای قطار در استفاده مناسب
- سابقه نگهداری اسناد
انتخاب درست
هنگام انتخاب شیر کنترل جهت ، این عوامل را در نظر بگیرید:
عملکرد مورد نیاز:به چند درگاه و موقعیت نیاز دارید؟
فشار و جریان:نیازهای سیستم شما چیست؟
نوع سیال:روغن هیدرولیک ، هوا ، آب یا مایعات مخصوص؟
روش کنترل:عملکرد دستی ، برقی یا خلبان؟
محیط:دما ، گرد و غبار ، مناطق خطرناک؟
بودجه:هزینه اولیه در مقابل قابلیت اطمینان بلند مدت
پایان
دریچه های کنترل جهت قهرمانان غیرمجاز ماشین آلات مدرن هستند. از بیل مکانیکی در یک محل ساخت و ساز تا ربات در یک خط مونتاژ ، این دریچه ها حرکت کنترل شده را ممکن می سازد. با پیشرفت فناوری ، دریچه ها باهوش تر و با سیستم های دیجیتال یکپارچه تر می شوند ، اما کار اساسی آنها یکسان است: کنترل جریان سیال برای ایجاد کار مفید.
این که آیا شما در حال طراحی یک سیستم جدید هستید ، عیب یابی یک موجود موجود را دارید ، یا به سادگی سعی در درک چگونگی کار کردن دارید ، درک دریچه های کنترل جهت ، درهای درک سیستم های قدرت سیال را که هر روز ما را احاطه کرده است باز می کند.
نکته اصلی موفقیت در DCV ، تطبیق نوع دریچه مناسب با نیازهای خاص شما ، حفظ صحیح آنها و ماندن در جریان با فناوری های در حال تحول است. با استفاده از این بنیاد ، شما مجهز به تصمیم گیری های آگاهانه در مورد این مؤلفه های مهم خواهید بود.
