در دنیای پیچیده اتوماسیون صنعتی و سیستم های انرژی سیال ، دریچه های متناسب هیدرولیک به عنوان یکی از پیشرفته ترین و اساسی ترین مؤلفه ها ایستاده اند. این دستگاه های مهندسی دقیق نشان دهنده پیشرفت قابل توجهی نسبت به دریچه های روشن/خاموش سنتی هستند و کنترل بی سابقه ای بر جریان و فشار مایعات هیدرولیک دارند. اما دقیقاً هیدرولیک چیستدریچه متناسب، و چرا در کاربردهای صنعتی مدرن ضروری شده است؟
شیر متناسب هیدرولیک یک دستگاه کنترل الکترو هیدرولیک است که کنترل دقیق و متغیر جریان سیال ، فشار یا جهت را متناسب با یک سیگنال ورودی الکتریکی فراهم می کند. بر خلاف دریچه های معمولی که در موقعیت های ساده باز یا بسته کار می کنند ، دریچه های متناسب می توانند به هر موقعیتی بین کاملاً باز و کاملاً بسته دست یابند و مستقیماً به بزرگی سیگنال کنترل الکتریکی که دریافت می کنند پاسخ دهند.
اصطلاح "متناسب" به توانایی دریچه در تولید خروجی اشاره دارد که مستقیماً متناسب با ورودی آن است. هنگامی که یک سیگنال الکتریکی 50 ٪ را به شیر می فرستید ، تقریباً 50 ٪ از حداکثر ظرفیت آن باز می شود. این رابطه متناسب یک منحنی پاسخ خطی ایجاد می کند که این دریچه ها را به طرز باورنکردنی قابل پیش بینی و کنترل می کند.
قلب یک شیر متناسب هیدرولیک در معماری داخلی پیشرفته آن نهفته است. اجزای اصلی شامل بدنه دریچه ، قرقره یا پوپت ، سولنوئید متناسب ، سنسور بازخورد موقعیت و واحد کنترل الکترونیکی است. بدنه دریچه دارای معابر اصلی جریان است و نقاط نصب سایر اجزای دیگر را فراهم می کند. قرقره یا پوپت به عنوان عنصر کنترل جریان عمل می کند و در داخل بدنه دریچه کشیده می شود تا منطقه جریان تغییر کند.
سولنوئید متناسب شاید مهمترین مؤلفه باشد و سیگنال های الکتریکی را به نیروی مکانیکی تبدیل می کند. بر خلاف سولنوئیدهای استاندارد که به صورت باینری کار می کنند ، سولنوئیدهای متناسب می توانند سطح نیروی متغیر متناسب با جریان ورودی را تولید کنند. این نیروی متغیر عناصر داخلی دریچه را برای دستیابی به موقعیت دقیق حرکت می دهد.
بسیاری از دریچه های متناسب مدرن دارای سنسورهای بازخورد موقعیت ، به طور معمول ترانسفورماتورهای دیفرانسیل متغیر خطی (LVDTS) یا سنسورهای مغناطیسی هستند. این سنسورها به طور مداوم موقعیت واقعی عناصر متحرک دریچه را رصد می کنند و بازخورد خود را به سیستم کنترل ارائه می دهند و کنترل حلقه بسته را برای دقت و ثبات تقویت می کنند.
عملکرد یک شیر متناسب هیدرولیک با یک سیگنال کنترل الکتریکی ، به طور معمول یک سیگنال فعلی از 4-20 میلی آمپر یا سیگنال ولتاژ آغاز می شود. این سیگنال توسط الکترونیک داخلی دریچه پردازش می شود ، که سپس سولنوئید متناسب را با سطح جریان مناسب انرژی می بخشد. این سولنوئید یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند که باعث ایجاد نیرو در عناصر متحرک دریچه می شود و آنها را با توجه به قدرت سیگنال ورودی قرار می دهد.
در برنامه های کنترل جهت ، شیر می تواند هم جهت و هم سرعت محرک های هیدرولیک را کنترل کند. با تغییر در ورودی الکتریکی ، اپراتورها می توانند به شتاب صاف ، کاهش سرعت و کنترل سرعت دقیق دست یابند. برای برنامه های کنترل فشار ، دریچه فشار سیستم را در سطح متناسب با سیگنال ورودی حفظ می کند ، و تنظیم فشار مداوم را بدون در نظر گرفتن تغییرات جریان فراهم می کند.
دریچه های متناسب هیدرولیک در تنظیمات مختلفی برای برآورده کردن نیازهای متنوع کاربردی ارائه می شود. دریچه های جهت متناسب جهت و سرعت جریان مایع هیدرولیک را کنترل می کنند و آنها را برای کنترل سیلندرها و موتورها ایده آل می کنند. این دریچه ها به طور معمول دارای موقعیت های مختلف هستند و ضمن حفظ کنترل دقیق جریان ، می توانند انتقال صاف بین جهت ها را فراهم کنند.
شیرهای کنترل فشار متناسب فشار سیستم را متناسب با سیگنال ورودی الکتریکی تنظیم می کنند. اینها شامل دریچه های کاهش فشار ، دریچه های کاهش فشار و دریچه های دنباله فشار است. هر نوع توابع خاصی را در حفظ فشار بهینه سیستم در شرایط عملیاتی مختلف انجام می دهد.
دریچه های کنترل جریان متناسب ، سرعت جریان مایعات هیدرولیک را مستقل از تغییرات فشار تنظیم می کنند. این دریچه ها در برنامه هایی که نیاز به سرعت محرک سازگار دارند بدون در نظر گرفتن تغییرات بار یا نوسانات فشار سیستم ضروری هستند.
مزایای دریچه های متناسب هیدرولیک نسبت به دریچه های روشن/خاموش سنتی قابل توجه است. اول و مهمتر از همه قابلیت کنترل دقیق آنها است. دریچه های سنتی فقط می توانند به طور کامل باز یا بسته شوند ، گزینه های کنترل را محدود کرده و اغلب منجر به حرکات تند و تیز و نادرست می شوند. دریچه های متناسب کنترل صاف و مداوم را فراهم می کند که می تواند برای رفع نیازهای دقیق برنامه تنظیم شود.
بهره وری انرژی یک مزیت مهم دیگر را نشان می دهد. با فراهم کردن فقط جریان یا فشار لازم برای یک کاربرد خاص ، دریچه های متناسب باعث کاهش ضایعات انرژی در مقایسه با سیستمهایی که با حداکثر ظرفیت کار می کنند و از فشار استفاده می کنند برای کاهش بازده استفاده می کنند. این کارآیی به کاهش هزینه های عملیاتی و کاهش تأثیرات زیست محیطی ترجمه می شود.
عملکرد بهبود یافته سیستم به دست آمده از طریق فناوری دریچه متناسب شامل کاهش استرس مکانیکی بر روی اجزای سیستم ، عملکرد نرم و نرم و کنترل فرایند افزایش یافته است. این مزایا اغلب منجر به عمر طولانی تر تجهیزات ، کاهش نیازهای نگهداری و بهبود کیفیت محصول در کاربردهای تولید می شود.
دریچه های متناسب هیدرولیک برنامه هایی را در صنایع متعددی پیدا می کنند که کنترل دقیق آن ضروری است. در ساخت ، این دریچه ها دستگاه های قالب گیری تزریق را کنترل می کنند و فشار دقیق و کنترل جریان را برای کیفیت محصول سازگار فراهم می کنند. صنعت خودرو در تجهیزات خط مونتاژ ، سیستم های رنگ و ماشین آلات آزمایش به شیرهای متناسب متکی است که دقت و تکرار آن از اهمیت ویژه ای برخوردار است.
تجهیزات ساخت و ساز و خاکی به طور گسترده از دریچه های متناسب برای کنترل رونق ، سطل و حرکات پیگیری استفاده می کنند. کنترل صاف و متناسب این دریچه ها باعث افزایش راحتی و دقت اپراتور در ضمن کاهش استرس مکانیکی بر روی اجزای تجهیزات می شود. در هیدرولیک های متحرک ، دریچه های متناسب سیستم های کنترل جوی استیک را فعال می کنند که پاسخ بصری و متناسب با ورودی های اپراتور را ارائه می دهند.
صنعت هوافضا از دریچه های متناسب در سیستم های کنترل پرواز ، عملکرد دنده فرود و تجهیزات پشتیبانی زمین استفاده می کند. دقت و قابلیت اطمینان این دریچه ها برای برنامه های ایمنی مهم در جایی که خرابی گزینه ای نیست بسیار مهم است.
