شیرهای پنوماتیک

واحد کنترل کننده سیستم های پنوماتیک، شیر پنوماتیک نام دارد. وظیفه این شیر، کنترل سرعت، فشار هوای عبوری و دبی در سیستم های پنوماتیک می باشد. نحوه عملکرد این شیر به گونه ای است که به کمک نیروی هوای فشرده، انتقال قدرت در سیستم های پنوماتیک را انجام می دهد. از این رو برای طراحان قطعات صنعتی مهم است که با نحوه عملکرد این قطعه و اجزای کنترلی آن آشنا باشند.

در صورتی که شیر مناسبی برای سیستم انتخاب نشود، مدار مطابق طراحی عمل نخواهد کرد و بازدهی مورد انتظار را نخواهد داشت. به طور کلی می توان گفت که این اتصالات پنوماتیک، با وارد کردن نیرو، قابلیت کنترل هوا را دارند و قادر هستند تا آن را قطع یا وصل کنند.

در شیر های نوع دستی، این نیرو توسط دست به شیر وارد شده و هوای وارده به سیستم، کنترل می شود. اما در مدل های برقی، شیر توسط جریان الکتریکی کنترل و تحریک می شود. با استفاده از جریان الکتریکی، خاصیت آهنربایی بویین ایجاد شده و به همین ترتیب، منجر به تولید نیروی لازم و کافی برای تغییر وضعیت شیر پنوماتیک می گردد.

انواع شیر های پنوماتیک

انواع مختلفی از این شیر در بازار موجود می باشد و می توان آن ها را به دسته بندی های زیادی تقسیم کرد. اما مهم ترین این دسته بندی ها از نظر عملکرد به شرح زیر هستند:

• کنترل جهت
• کنترل فشار
• کنترل جریان
• پروپرشنال
• ماژولار

در ادامه این مقاله به بررسی برخی از این دسته بندی ها خواهیم پرداخت و شما را به صورت اجمالی با آن ها و نحوه عملکردشان آشنا خواهیم کرد.

نکته مهم در انواع شیر پنوماتیک

نکته ای که وجود دارد و اشاره به آن خالی از لطف نیست آن است که علاوه بر دسته بندی هایی که در بالا ذکر کردیم، در دسته بندی کلی، تنها دو نوع از این شیر وجود دارد و تفاوتشان در ماده کنترل شونده است. به این معنا که شیر نوع اول، هوا یا گاز های بی اثر را کنترل می کند؛ در این مدل الزاما کنترل کننده شیر، هوا نیست. به این خاطر شیر های دسته اول، سیال پنوماتیکی نامیده می شوند.

در نوع دوم این شیر ها، سیال کنترل شونده چیزی غیر از هوا است که برخی از آن ها شامل آب، روغن یا سیال های دیگر خواهد بود؛ در این مدل، کنترل سیال به صورت پنوماتیکی انجام می شود. به همین دلیل به شیر های گروه دوم، شیر های محرک پنوماتیکی گفته می شود.

البته ممکن است این شیر ها را بر اساس پارامتر های دیگری نیز دسته بندی کنند. این پارامتر ها عبارتند از:

• تعداد پورت های ورودی و خروجی شیر
• نحوه باز و بسته شدن شیر با موقعیت های آن
• تعداد مسیر جریان

شیر پنوماتیک کنترل جهت

شیر های کنترل جهت پنوماتیک، وظیفه این را دارند تا به وسیله باز و بسته کردن گذرگاه،جهت خروجی را کنترل نمایند و در نهایت با استفاده از این عمل، می توانند جهت حرکت شفت یا میله جک را کنترل کنند. این شیر ها را می توان به طور کلی به دو دسته شیر های قطع و وصل کننده و یکسو کننده جریان، تقسیم بندی کرد. اجزا و عناصر تشکیل دهنده این شیر ها به سه گروه زیر تقسیم شده اند:

• سیگنال دهنده یا عناصر ورودی
• پردازنده
• کنترل کننده

شیر های قطع و وصل کننده جریان، همانطور که از نامشان پیداست وظیفه قطع و وصل کردن جریان را بر عهده دارند و شیر های یکسو کننده نیز این وظیفه را بر عهده دارند که جریان را در یکسو برقرار کرده و در جهت دیگر اجازه عبور را ندهند.

شیر پنوماتیک کنترل فشار

کاربرد شیر های پنوماتیک کنترل فشار، تنظیم فشار سیستم می باشد. در واقع این شیر ها قابلیت این را دارند تا فشار ثابتی را در سیستم حفظ کنند. همانطور که در تصویر زیر مشاهده می کنید، این شیر ها با استفاده از یک فنر و تنظیم آن، روی فشار خاصی کار می کنند. در صورتی که فشار کاری وارد شده به  فنر، از حد تعریف شده بیشتر شود، فنر جمع شده و در نتیجه مابقی  سیال تخلیه خواهد شد. به همین ترتیب است که فشار سیستم کنترل می شود.

شیر های پنوماتیک تنظیم کننده فشار، در اصل با ثابت نگه داشتن فشار، از ایجاد هر نوع نوسان در سیستم جلوگیری کرده و باعث ایجاد فشار ثابتی در سیستم می شود.

شیر های پنوماتیک کنترل جریان

عملکرد شیر های پنوماتیک کنترل جریان، به گونه ای است که در سیستم یک گلویی با جهتی خاص ایجاد می کنند و در نتیجه مسیر عبور هوا را محدود می نمایند یا باعث افزایش آن می شوند. به همین ترتیب، جریان کنترل خواهد شد. نحوه نصب این شیر ها روی نقاط مختلف سیستم، طبق طراحی آن ها انجام پذیر است.

از لحاظ نوع تحریک شیر، این شیر ها در دسته های مختلف زیر ارائه می شوند:

• دستی
• بادامکی یا مکانیکی
• هوایی یا پنوماتیکی
• سلنوئیدی

نحوه نام گذاری شیر های پنوماتیک

شرکت های تولید کننده شیر های پنوماتیک، اکثرا برای نام گذاری روی شیر ها از استانداردی تحت عنوان ISO-1210-1 پیروی می کنند. طبق فرمول این استاندارد، راه های شیر و تعداد وضعیت های آن به کمک اعداد در نام شیر بیان می شوند. به عنوان مثال می توان گفت که نماد شماتیکی زیر نشان دهنده یک شیر پنوماتیکی 2-5 می باشد. (این عبارت شامل تعداد پورت ها و سپس تعداد وضعیت های شیر می شود). به این معنا که این شیر دارای 5 عدد پورت و 2 وضعیت به صورت زیر است:

• عموما حالت اول را حالتی که شیر تحریک نشده است می نامند. در این وضعیت پورتی که ورودی شیر نام دارد (P) به پورتی که خروجی شیر نام دارد (A) متصل است. همچنین پورت خروجی شیر به نام (B) به پورتی که (S) نامیده شده، متصل است. در نتیجه ی این شرایط، هوای فشرده تخلیه می شود. نکات بیان شده با توجه کردن به نماد شماتیکی شیر پنوماتیکی، قابل تشخیص است.
• اما حالت دوم زمانی فعال می شود که ولتاژ مورد نیاز به شیر وارد شود و اصطلاحا شیر را در حالت تحریک قرار دهد. در چنین وضعیتی پورت ورودی که (P) نام گرفته است به پورت خروجی شیر (B) متصل می شود و در همان زمان، پورت ورودی که (A) نامیده می شود به پورت (R) متصل شده و به همین ترتیب هوای فشرده تخلیه می شود.

پارامتر های موثر برای انتخاب شیر های پنوماتیک

اگر بخواهیم به طور خلاصه و طبق توضیحاتی که ارائه کردیم، برای انتخاب صحیح شیر پنوماتیک پارامتر هایی را بیان کنیم، می توانیم به موارد زیر اشاره نماییم:

• سیال شیر

شیر های پنوماتیک تنها قابلیت کنترل هوای فشرده را به عنوان سیال خود دارند. استفاده از این شیر ها برای کنترل هر سیال دیگری ممکن است باعث ایجاد آسیب های جدی به شیر و قطعات آن شود.

• سایز پورت های شیر

یکی از مهم ترین پارامتر ها برای انتخاب شیر های پنوماتیک، سایز پورت های شیر می باشد. این سایز ها بر حسب اینچ هستند و بسته به نیاز متغیر خواهند بود.

• پوزیشن شیر و تعداد پورت های آن
• ولتاژ مجاز ورودی شیر

ولتاژ ورودی برای تحریک شیر های برقی، بسته به مدل آن ها متغیر است و ممکن است به صورت AC یا DC باشد.

• فشار عملیاتی شیر

این پارامتر به معنای فشار قابل تحمل شیر در سیستم های پنوماتیکی می باشد.

خرید شیر های پنوماتیک

جهت خرید این شیر ها، بایستی به معتبر ترین مراکز خرید و فروش لوازم و ابزار صنعتی مراجعه کنید و بسته به نیاز هایی که از یک شیر پنوماتیکی دارید، محصول مورد نظر را تهیه کنید. توجه داشته باشید که کیفیت شیر یکی از مهم ترین عواملی است که هنگام خرید باید به آن توجه کنید. زیرا کیفیت پایین قطعه، ممکن است باعث ایجاد خسارات جدی در سیستم های پنوماتیکی شود.

شرکت بازرگانی و مهندسی آراز فخر آذر

سوالات متداول

انواع شیر پنوماتیک از نظر عملکرد شامل چیست؟

انواع شیر پنوماتیک شامل شیر کنترل جهت، شیر کنترل فشار، شیر کنترل جریان، شیر پروپرشنال،شیر ماژولار است.

اجزای شیر پنوماتیک کنترل جهت چیست؟

عناصر تشکیل دهنده این اتصالات پنوماتیک، سیگنال دهنده یا عناصر ورودی، پردازنده و کنترل کننده است که وجود هرکدام برای کار درست این تجهیزات ضروری است.