اطلاعات شرکت
  • ایران، تهران، خیابان امیر کبیر ، کوچه ناظم الاطباء جنوبی ، پاساژ رضا ، طبق دوم ، پلاک 48
  • 021-33988511
  • شنبه - پنجشنبه: 9:00 - 17:00
شیر پنوماتیک

شیرآلات پنوماتیک

عکس شیر پنوماتیک

پنوماتیک چیست ؟

شیر پنوماتیک چگونه کار می کند ؟

انواع شیرآلات پنوماتیک چیست ؟

 

پنوماتیک 

پنوماتیک ( pneumatic ) یک جنبه از فیزیک و مهندسی است .

پنوماتیک با استفاده از انرژی  موجود در گاز فشرده برای انجام حرکت به کار می رود .

ریشه پنوماتیک به سال های دور و قرن ها قبل بر می گردد .

در آن دوران ریاضیدان یونانی ” قهرمان اسکندریه ” سیستم های مکانیکی به وسیله باد و بخار ایجاد کرد .

 وی مراحل کاری خود را ثبت و مستند کرده است .

امروزه پنوماتیک در تولید ، کارخانه ها و موارد بسیاردیگری در زمینه مکانیک نقش مهمی دارد  .

پنوماتیک ، دریچه جریان جریان انرژی را از گاز تحت فشار کنترل می کند که اغلب به سادگی فشرده شده است .

 دستگاهی که انرژی را از فشار گاز به حرکت تبدیل می کند ، فعال کننده پنوماتیک نامیده می شود .

محرک های پنوماتیک اغلب توسط کمپرسورهای الکتریکی بوجود می آیند .

محرک های پنوماتیک قادر به تولید حرکت خطی یا چرخشی می باشند .

به عنوان مثال تفنگ میخکوب یک نمونه از پنوماتیک خطی است .

هنگامی که کاربر ماشه اسلحه میخکوب را فشار می دهد ، یک شیر باز می شود .

سپس هوای فشرده با نیروی کافی برای فرو بردن میخ به سطح جامد آزاد می شود .

شیرآلات پنوماتیک و دریچه های الکترومغناطیسی خودکار در تولید و قناوری نیز کاربر بسیاری دارند .

شیر پنوماتیک :

شیر پنوماتیک می تواند در یک خط مونتاژ برای انتقال ، پردازش و بسته بندی محصول مورد استفاده قرار گیرد .

عملکرد سیستم های شیرآلات پنوماتیک شبیه به عملکرد سیستم های شیر هیدرولیک است .

اما سیستم های هیدرولیک از مایع برای حرکت دادن  استفاده می کند ولی عملکرد شیر پنوماتیک به همراه هوا یا گاز می باشد .

به طور کلی طراحی سیستم های پنوماتیک ساده تر از طراحی سیستم های هیدرولیکی است .

اما سیستم های هیدرولیکی توانایی فشار بیشتری دارند .

در مجموع می توان گفت سیستم های پنوماتیک و شیرآلات پنوماتیک از سیستم های هیدرولیکی پایدارتر است .

زیرا هوا می تواند در اتمسفر خنک شود ، در حالی که سیال هیدرولیکی باید به یک مجرای مایع خالی شود و در نهایت از بین برود .

 

شیر پنوماتیک و چگونگی کارکرد آن :

سیستم های هوای فشرده شیر پنوماتیک نیازمند روش های کنترل ایمن و دقیقی از محرک های خاصی در سیستم خود هستند.

کارکرد سیستم های هیدرولیکی با فرآیند سیال است .

اجرای کنترل در سیستم شیرآلات پنوماتیک به روش های مختلفی متفاوت نسبت به فرآیند سیالات است.

 هر آنچه در کنترل جریان سیال به اشتراک گذارده می شود ، نیاز به دریچه ای برای کنترل نیرو، سرعت و جهت حرکت دارد.

 

آماده سازی هوا

دریچه تخلیه فشار، جریان فشار ورودی خود را با فشار ناگهانی به محیط کنترل می کند.

دریچه های تخلیه معمولا در گیرنده ها یا دستگاه های ذخیره سازی هوا مانند انباشتگرها به عنوان وسیله ای برای جلوگیری از فشاربیش از حد استفاده می شوند.

به همین ترتیب ، دریچه های تخلیه اغلب دریچه های ایمنی نیز نامیده می شوند و برای استفاده در هر جایی به خصوص در مرحله آماده سازی هوا مناسب نیستند.

تنظیم کننده های فشار( رگولاتور ) در سیستم های شیرآلات پنوماتیک فشار را در پایین دست دستگاه محدود می کنند و مانع از فشار بالا دست در ورودی می شوند.

رگولاتورها در مرحله آماده سازی هوا و همچنین در کنترل سیلندر و موتور استفاده می شوند.

حرف R در واژه FRL مخفف تنظیم کننده است .

تنظبم کننده در پایین تانک گیرنده نصب می شود .

قبل از قرار گرفتن در جریان مدار، فشار را کنترل می کند.

گاهی اوقات مراحل مختلف برای کاهش فشار مورد نیاز است.

به خصوص با یک کمپرسور متمرکز و گیرنده که ایستگاه های کاری مختلف را تغذیه می کنند.

یک رگولاتور می تواند فشار را در شبکه اصلی توزیع لوله کشی کنترل کند .

اما گاهی اوقات هوا به طور مستقیم به یک FRL در هر ایستگاه کاری یا ماشین متصل می شود.

فشار در این هدر اصلی می تواند ۱۲۰ psi یا بیشتر باشد .

اما به عنوان مثال مدار شاخه را می توان در ۹۰ psi تنظیم کرد.

اکثر رگولاتورها قادر به کاهش فشار هستند که مانع از افزایش فشار و در نتیجه گسترش حرارت می شوند.

رگولاتورهای فشار را می توان به عنوان واحد های مستقل تلقی کرد .

اما گاهی اوقات از یک فیلتر هم در آن استفاده می شود.

رگولاتورها اغلب به عنوان یک جزء از یک مجموعه که یک فیلتر، رگولاتور، روان کننده یا خشک کن و غیره در دسترس هستند .

آن ها می توانند در هر ترکیبی مونتاژ شوند.

تنظیم کننده فشار نیز می تواند برای کنترل فشار محرک های به خصوصی مانند کنترل کننده ی درونی و یا ورودی تنظیم کننده نصب شده استفاده شود.

البته این ها نسبتا کوچک هستند.

همچنین شامل کنترل کننده جریان رفت و برگشت مانند کنترل عملکرد دوگانه سیلندر هستند.

علاوه بر این ، تنظیم کننده های فشار دیفرانسیل توسط بعضی از تولیدکنندگان یا کارخانجات ارائه می شوند .

دیفرانسیل علاوه بر پایین نگه داشتن فشار، فشار تنظیم شده بین دو پورت یا ورودی را حفظ می کند.

لازم به ذکر است که تمام تنظیم کننده های فشار اغلب با پیچ یا دستگیره ، قابل تنظیم هستند.

 

کنترل جریان

در سیستم های پنوماتیک متداول دریچه های کنترل جریان نیز وجود دارند .

انواع کمی از شیرهای کنترل جریان وجود دارد که با شیرهای فشار یا جهت دار مقایسه می شود .

اما بیشتر مدارها آن ها را برای تنظیم آسان ترسیلندر یا سرعت و شتاب موتور اعمال می کنند .

کنترل سرعت و شتاب در سیستم های شیرآلات پنوماتیک بسیار پیچیده تر از سیستم های هیدرولیک است .

فشار دیفرانسیل ما بین ورودی های فعال سیلندر، محدوده حرکتی بیشتری دارد.

دریچه های کنترل جریان برای شیرپنوماتیک کاملا ساده هستند .

معمولا در دو نوع پیکربندی و در دو روش متفاوت استفاده می شوند.

یک نوع پیکربندی که صرفا یک محدودیت متغیررا ایجاد می کند، که همراه با یک پیچ تنظیم یا تنظیم دستی برای باز و بسته کردن سوراخ  متغیر است.

نوع دیگری از شیرالات تست هم وجود دارد که جریان آزاد را در یک جهت و محدودیت در جهت مخالف فراهم می کند.

دریچه های کنترل جریان در دو روش مختلف استفاده می شود : سنجش داخلی وسنجش خارجی.

سنجش داخلی در روش کنترل نرخ جریان هوا است که وارد موتور یا سیلندر می شود.

سنجش داخلی در یک سیلندر به سرعت در حال حرکت با نیروی بالاست، اما حرکت پیستون غیر قابل پیش بینی است.

هنگام سنجش خارجی ، سرعت سیلندر پایدارتر و قابل تکرار است .

اما کارآیی و نیروی پویا برای انرژی مورد نیاز خود را برای جلوگیری از کنترل جریان ، از دست می دهد.

شیر پنوماتیک بیشتر از سنجش خارجی استفاده می کند.

زیرا معایب را با افزایش فشار ، آسان تر برطرف می کنند.

روش افزایش سرعت سیلندر، اضافه کردن یک دریچه خروجی به طرف چپ ورودی فعال است.

عقب کشیدن سیلندر بسیار سریع  تر از جلو رفتن آن است و در نتیجه حجم هوای دیفرانسیل است .

در نتیجه تخلیه حجم هوای یک سمت بدون دریچه های بزرگ یا لوله کشی سخت تر است.

دریچه خروجی تخلیه سریع ، به طور مستقیم هوا را طرف فعال ورودی گرفته و با کاهش زیاد فشار حاصل از عقب کشی دیفرانسیل ، اجازه گردش سریع پیستون را می دهد.

 

دریچه های کنترل جهت دار

دریچه های کنترل جهت در سایز ها،مدل ها و رنگ های مختلف در دسترس هستند.

انتهای دریچه ساده است که اجازه می دهد جریان آزاد در یک جهت حرکت کند و مانع جریان در جهت معکوس شود.

این شیرها می توانند در هر جایی از سمت راست گیرنده به داخل یک شیر کنترل  نصب شود.

دریچه های جهت دار ساختار و مراحل پیچیده ای دارند .

آن ها تحت یک عمل نامگذاری کلی و تعداد ورودی های فعال  ( پورت ها ) در دریچه مشخص می شوند .

برای مثال : اگر پنج پورت داشته باشیم :

پورت ۱ برای فشار ورودی

پورت های ۲ و ۴ برای پورت های فعال

پورت های ۳ و ۵ برای فشار خروجی

خواهد بود .

یک شیر سه حالته ، یک حالت خنثی دارد .

با قرار دادن همه اینها با هم ، یک دریچه ۵ و ۳ درجه ای نمایان می شود که شیر ۵/۳ نامیده می شود.

تنظیمات معمولی درشیر پنوماتیک عبارتند از: ۵/۳ ، ۵/ ۲، ۴/ ۲، ۳/۲ و گاهی ۲/۲ .

برخی شیرهای جهت دار روش خاص خود را درعملیات و موقعیت دارند .

شیرهای اپراتور، نیرو را قادر می سازد تا موقعیت خود را تغییر دهد.

اپراتورمی تواند یک اهرم دستی ، solenoid  الکتریکی و یا مکانیزم – کامپوزیت باشد.

بعضی از شیرها ترکیبی از این ها هستند ، که یک شیر کوچک است که انرژی پیشران را برای حرکت در دریچه اصلی  سوق می دهد.

هنگامی که یک شیر ۵/۲ spring-offset انرژی را از اپراتور خود خارج می کند ، به حالت اولیه خود باز می گردد.

مانند پایین آوردن فشاریا از بین بردن فشار پیشران.

یک شیر ۵/۲ بازدارنده در آخرین موقعیتی که فعال بوده، توقف می کند تا دوباره اپراتور دستور حرکت دهد.

شیرپنوماتیک با توجه به کاربردهای متفاوت در موقعیت های مختلف ساخته می شود.

شیرپنوماتیک poppet :

بسیار ساده است .

دریچه های poppet اغلب می توانند در یک جهت جریان داشته باشند .

درست مانند شیرهای چک ( اطمینان ) !

اما باید در قسمت معکوس جریان داشته باشند.

 آن ها به دو یا سه پورت پیکربندی محدود هستند .

اگر چه آنها می توانند در صورت قرار گرفتن موازی مانند شیرهای چهارجهته یا پنج جهته عمل کنند و در برابر آلودگی مقاومت بسیاری نشان دهند .

 

ملاحظات نصب شیر پنوماتیک :

درتنظیمات نصب شیر پنوماتیک جهت دار ، تنظیم استاندارد و غیر استاندارد آمده است.

سوپاپ غیراستاندارد در قالب تولید کننده ساخته شده است .

با طرح ورودی ، سبک اپراتور و … هستند .

آن ها می توانند درون خطی ، پشته های نصب شده یا تکه های نصب شده در یک ردیف باشند .

هر سازنده به طور متفاوتی نصب می کند .

پس بهتر است محصول مورد نظر برای درخواست خود را از قبل بررسی کنید.

خوشبختانه اکثر تولیدکنندگان خطوط دریچه های استاندارد را با یک یا چند گواهینامه مانند ISO 5599-1 تولید می کنند.

 

شیرهای کنترل جهت دار وظیفه دار

بسیاری از دریچه های کنترل جهت دار شیر پنوماتیک بر اساس تعداد ورودی و خروجی ها آن ، تعداد مسیرهایی که ایجاد می کنند و مکانیزمی که توسط آن پورت ها باز و بسته می شوند، طبقه بندی می شوند.

 

شیرهای جهت دار دو طرفه

شیرهای هدایت دو طرفه ، هوا را در دو جهت عبور می دهد .

شیرهای جهت دار دو طرفه می توانند از طریق دو پورت یا بسته شوند.

اگر ورودی دریچه بسته باشد ، هوا نمی تواند از طریق شیر جریان یابد.

اگر پورت ها باز باشند ، ممکن است هوا از ورودی اول از طریق شیر و از طریق پورت دوم یا در جهت مخالف حرکت کند.

 

شیرهای جهت دار سه طرفه

یک سوپاپ سه طرفه ، سه ورودی دارد .

هر کدام از این ورودی ها یک هدف متفاوت دارند.

پورت اول برای اتصال شیر به یک محرک یا یک دستگاه دیگراستفاده می شود.

 پورت یا ورودی دوم به جریان هوا متصل است.

پورت سوم به عنوان خروجی اگزوز استفاده می شود.

هنگامی که پورت های اول و دوم باز و پورت سوم بسته می شود .

هوا از طریق شیر به دستگاه حرکت می کند.

هنگامی که پورت های اول و سوم باز و پورت دوم بسته می شود، محرک می تواند اگزوز را خاموش کند.

دریچه های سه گانه اغلب به سیلندرها در نیروگاه ها متصل می شوند .

یا به صورت جفت استفاده می شوند و به سیلندر دو طرفه متصل می شوند.

 

شیرهای جهت دار چهار طرفه

یک دریچه هدایت چهار طرفه دارای چهار پورت مجزا است که دو پورت آن به محرک ها متصل می شوند .

یکی از پورت ها به یک جریان هوای تحت فشار وصل می شود و یکی از آن ها به عنوان یک مسیر اگزوز عمل می کند.

شیرجهت دار چهار طرفه از جمله رایج ترین انواع دریچه های موجود در سیستم های شیر پنوماتیک است .

 زیرا با چهار مسیر جداگانه اجازه می دهد که دریچه به طور موثر حرکت موتور یا سیلندر  را تغییر دهد.

یک پورت اضافی ، گاهی اوقات به یک شیر چهارطرفه اضافه می شود و یک دریچه چهار طرفه با پنج ورودی را می سازد.

یک شیر چهار طرفه با یک پورت اضافی اغلب برای ارائه فشار دوگانه استفاده می شود .

یعنی شیر می تواند یکی از دو نوع فشار و تناوب بین دو جریان باشد که بسته به کاربرد مورد نیاز به کار گرفته می شود .

 به طور خلاصه این که : شیر می تواند از پورت دیگر به عنوان یک پورت اگزوز ثانویه استفاده کند.

 

Spring off-set

این نوع طبقه بندی شیر پنوماتیک به نحوی است که در آن جهت جریان هوا تغییر می یابد.

به عنوان مثال ، در یک شیر دو طرفه ، دریچه یا باز ( جریان هوا فعال است ) یا بسته (از جریان هوا جلوگیری می شود ) است .

برای اینکه هر ورودی موقعیت باز یا بسته را در نظر بگیرد ، یک محرک ، چرخ سوپاپ را به موقعیت منتقل می کند.

برای باز کردن دریچه سوپاپ و بازگشت شیر هوا به موقعیت قبلی خود، یک فنر چرخش را آزاد می کند.

یک سوپاپ دو طرفه ای که به این ترتیب عمل می کند ، spring off-set نیز نامیده می شود.

 

حالت استراحت

در شیرهای دو طرفه جهت دار spring off-set ، دو موقعیت وجود دارد که هنگامی که محرک ها فعال نیستند ، قرار می گیرند : باز یا بسته.

در دستگاه هایی که موقعیت باز ، به شکل استاندارد فعال است : هوا از طریق دریچه آزادانه حرکت می کند .

در دستگاه هایی که موقعیت باز آن ، استاندارد است ، هوا به طور آزادانه در شیر حرکت می کند .

در حالت استراحت بسته ، جریان هوا مسدود می شود.

در دریچه های سه طرفه ، یک پورت همیشه باز است.

در چنین مواردی یک حالت استراحت بسته معمولا سبب مسدود کردن پورت جریان هوا می شود .

به طوری که فشار به حرکت نمی انجامد ، مگر این که دستگاه روشن باشد .