شیر پنوماتیک چیست؟

در شیر برقی پنوماتیکی، با اعمال جریان الکتریکی، بوبین آن خاصیت آهن ربایی پیدا کرده و نیروی لازم برای تغییر وضعیت شیر پنوماتیک را ایجاد می نماید. استفاده از شیر برقی پنوماتیک امکان طراحی و ساخت سیستم های کنترلی الکتریکی را مهیا می نماید و معمولا بوبین این نوع شیر برقی قابل تحریک با ولتاژهای مختلفی مانند ۲۲۰ یا ۲۴ ولت را دارد و همین تنوع باعث می گردد که بتوان از شیر برقی ها در انواع تجهیزات صنعتی و داروسازی و صنایع غذایی مورد استفاده قرار داد و وجود بوبین ۲۴ ولت امکان استفاده از آن در ماشین آلات صنعتی و عمرانی را فراهم می نماید.

انواع شیرهای پنوماتیک

۱- شیر یکسو کننده پنوماتیک:

شیرهای یکسو کننده اجازه عبور جریان را در یک طرف می دهند و در جهت دیگر جلوی جریان را می گیرند

۲- شیر کنترل فشار:

شیرهای محدود کننده فشار:

این نوع شیرها جهت تنظیم فشار مخزن و بالا بردن سطح امنیت سیستم پنوماتیک در مدار تعبیه می گردند و این کار را با محدود نمودن فشار ورودی انجام می دهند. شیرهای محدود کننده فشار معمولا بعد از کمپرسور باد قرار می گیرند.

شیرهای تنظیم کننده فشار

: زمانی که بخواهیم از در یک سیستم فشار ثابتی را صرفه نظر از نوسانات درون سیستم داشته باشیم از این نوع شیر پنوماتیک استفاده می نماییم که قادر به تثبیت فشار می باشد.

شیرهای تابع فشار:

زمانیکه این شیر در مدار قرار گیرد می توان از خارج شدن فشار باد در یک رنج خاص خبردار شد و از سیگنالی که این شیر ایجاد می نماید می توان برای راه اندازی یک سیستم کنترلی و یا به صدا درآوردن یک آلارم به منظور مطلع نمودن اپراتور سیستم استفاده کرد.

۳- شیر پنوماتیک کنترل جریان:

این نوع شیر پنوماتیک با محدود نمودن کانال عبور هوای فشرده و ایجاد گلویی در یک جهت خاص باعث کاهش جریان شده و به این ترتیب جریان را کنترل می نمایند.

۴- شیرهای قطع و وصل جریان:

این نوع شیر پنوماتیک از متداولترین شیرها در سیستم پنوماتیک بوده که در صورت تحریک نمودن بوبین آن جریان هوا قطع و وصل و یا تغییر مسیر داده می شود و توسط همین تغییر وضعیت شیر پنوماتیک می توان انواع عمل کننده های پنوماتیکی مانند جک های پنوماتیک را به حرکت درآورد.

 شیر پنوماتیک سه راهه

به طور کلی تمایز بین دو نوع شیر پنوماتیک چنین است:

در نوع اول، جریان هوا (یا هر نوع گاز بی اثر دیگری) در یک سیستم پنوماتیک کنترل می‌ شود اما لزوما هدایت مکانیسم کنترل این شیرها با هوا نیست.

در نوع دوم، سیّال تحت کنترل در شیر، چیزی غیر از هوا مانند آب، روغن و … است اما هدایت گر مکانیسم کنترل، هواست. شیرهای نوع دوم، گاهی با عنوان شیرهای محرک پنوماتیک یاد می شوند.

تشخیص این دو نوع کلی به ادراک بیشتر شیر پنوماتیک و کاربردهای آن کمک می کند.

شیرهای پنوماتیک را می توان با رویکردهای مختلفی طبقه‌بندی کرد. یعنی بر اساس:

• تعداد پورت‌های ورودی و خروجی
• تعداد مسیرهای جریان یا موقعیت‌های سوئیچینگ
• مکانیسم باز و بسته شدن پورت‌ها
• موقعیت سوپاپ غیرفعال
• شیرهای پنوماتیک

همچنین شامل سه دسته‌ی بزرگ کنترل جهت، کنترل فشار و کنترل جریان می‌ شوند.

• شیرهای کنترل جهت، که جهت جریان هوا را کنترل یا مهار می‌ کنند، دسته‌ی بزرگی از شیرهای پنوماتیک هستند. انواع آن:
• شیر پنوماتیک کنترل جهت‌دار دو طرفه
• شیر پنوماتیک کنترل جهت‌دار سه طرفه
• دریچه‌های پنوماتیک کنترل جهت‌دار چهار طرفه
• شیر پنوماتیک افست فنری

نام‌گذاری شیرهای پنوماتیک

پارامترهای مورد نیاز برای سنجش شیر پنوماتیک

فشار عملیاتی یا دامنه‌ی فشار:

مقدار یا دامنه‌ی فشاری است که شیر برای مدیریت و کنترل آن، درجه‌ بندی شده است.

واسطه‌ی عملیاتی:

انواع واسطه‌ هایی که شیر می‌ تواند به طور ایمن کنترل کند و عموما، هوای فشرده است.

ظرفیت یا ضریب جریان:

مقدار گنجایش شیر برای جریان هوا از طریق آن با CV، ثابت تناسب میان نرخ جریان و فشار دیفرانسیل، نشان داده می‌شود.

نرخ چرخه:

حداکثر تعداد چرخه های شیر که در آن، شیر در هر واحد زمان می‌ تواند کار کند.

زمان پاسخ:

مقدار زمان مورد نیاز سوپاپ برای تغییر حالات یا موقعیت ها پس از فعال شدن.

سایز پورت:

پارامترهای ابعادی-فیزیکی که سایزهای پورت را معین می کند.

ولتاژ مجاز کویل:

برای شیرهای با تحریک الکتریکی، ولتاژ ماکسیمم که می تواند توسط کویل فعال تحمل شود و ممکن است به صورت ولتاژ DC و AC برآورد شود.

نحوه نام گذاری شیر:

نام هر شیر برقی به تعداد حالت های آن مانند دو طرفه، سه طرفه و… و تعداد ورودی و خروجی هایی که بر روی آن تعبیه شده است بستگی دارد. برای نام‌گذاری این طبقه‌ها، از یک سیستم شماره گذاری استاندارد استفاده می‌شود که شامل دو عدد است و با یک اسلش(/) از هم جدا می شوند. عدد اول تعداد پورت‌ها در شیر و عدد دوم تعداد موقعیت های سوئیچینگ را نمایش می دهد. مثلا شیر ۵/۳ ( ۵ به ۳ خوانده می شود) یعنی شیری که دارای ۵ ورودی و خروجی می باشد که دارای سه حالت می باشد.عددی که سمت راست قرار می گیرد تعداد حالت های شیر پنوماتیک را مشخص می نماید و عدد سمت چپ نمایانگر تعداد ورودی و خروجی های روی آن می باشد.

موضعی که شیر پنوماتیک قبل از تحریک به خود می گیرد. نام شیر به تعداد مواضع سوئیچی و تعداد دهانه های آن شیر بستگی دارد. مثلا شیر راه دهنده ۲/۳ (سه-دو) یعنی شیری که ۳ دهانه و دو موضع سوئیچی دارد. هنگام بیان نام شیر، حالت موضع سکون شیر نیز بیان میشود. برای مثال شیر ۴/۳ با موضع نرمال بسته. انواع معمول شیرهای راه دهنده به شکل ۵/۳ , ۵/۲ , ۴/۳ , ۴/۲ , ۳/۲ , ۲/۲ میباشد.

شیر ۲/۲: عدد سمت راست، تعداد حالت های شیر وعدد سمت چپ تعداد مجراهای شیر را نمایش می دهد، وقتی میگوییم شیر ۲/۲ یعنی این شیر ۲حالته و با ۲ مجرا است:

نکته:

در کلیه نقشه ها، نماد شیرها را در حالت توقف رسم می کنند که آن ” حالت کار نیفتاده ” نامیده می شود.

در شیر ۲ حالته مربع سمت چپ و در ۳ حالته مربع وسط، حالت کار نیفتاده محسوب می گردد.

ماخوذ از پی.اچ.جی و کنترلسازان.