شیر کنترل دبی زیر شیری (فلو کنترل هیدرولیک مادولا

شیر کنترل دبی زیر شیری (فلو کنترل هیدرولیک مادولار)

کنترل جریان سیال یک الزام جدی در طراحی سیستم ‌های هیدرولیک است. زیرا در پیاده ‌سازی بازوهای مکانیکی با استفاده از انواع جک هیدرولیک باید مهارت کنترل دبی برای حرکت زمان ‌بندی ‌شده سیلندرها را داشته باشیم. برای این منظور انواع شیر کنترل دبی طراحی شده ‌است. مانند شیر کنترل دبی زیر شیری از مدل ‌های مدولار که در فضایی ساده و جمع ‌و جور به شکل یک الحاقی همراه بخش‌ های کنترل سیستم می ‌شود.

روش طراحی شیر کنترل دبی زیر شیری از مدل ‌های مدولار در محدود کردن یکنواخت مسیر جریان برای عبور سیالات هیدرولیکی است. شیر کنترل دبی مدل Z2FS نمونه برجسته در ایده پیاده ‌سازی این روش می‌ باشد. در طراحی این شیرها قاعده کاربردی براساس راه ‌اندازی سریع و نصب آسان است.

شیر کنترل دبی زیر شیری مادولار سری Z2FS با الگوی نصب‌ شدن به شکل الحاقی به زیر شیرهای کنترل سیال طراحی ‌شده است. در این پیاده‌ سازی هر نوع سیستم هیدرولیک باید قابلیت کنترل حرکت سیلندرهای هیدرولیک را داشته باشید. برای این منظور انواع شیرهای کنترل حرکت جک ها طراحی شده ‌است. این شیرها مسیر تزریق سیال در جابجایی رو به جلو و یا به سمت عقب جک هیدرولیک را فراهم می ‌کنند. اما در کنترل سرعت حرکت و مقدار جابجایی زمان ‌بندی ‌شده ناتوان هستند. شیر کنترل دبی از سری Z2FS به زیر این شیرهای کنترل حرکت نصب می‌ شوند تا مقدار دبی خارج‌ شده از داخل شیر کنترل حرکتی را تنظیم کنند. به ‌این ‌ترتیب با استفاده از تنظیم درست فلو کنترل ‌های Z2FS می ‌توانیم حرکت بازوهای مکانیکی را در زمان ‌بندی درست انجام بدهیم.

در حال حاضر فلو کنترل مدولار از سری Z2FS نمونه محصولات از برند رکسروت آلمان، رکستور چین و ترک هیدرولیک هستند. هر سه برند قابلیت ‌های فنی یکسانی دارند و می ‌توانند شرایط کاری پیچیده و کاملاً زمان ‌بندی ‌شده سیستم‌ های هیدرولیک را تامین نمایند.

برای پیاده ‌سازی یک سیستم هیدرولیک که عملکرد دقیق و زمان ‌بندی‌ شده داشته باشد و یا برای توزیع درست جریان سیال در بخش ‌های مختلف سیستم نیاز به تعریف درست شیر کنترل دبی داریم. شیر کنترل دبی سری Z2FS به‌ سادگی و با اشغال کمترین فضا در امتداد شیرهای کنترل حرکت سیستم نصب می ‌شوند. فقط در هنگام استفاده از یک شیر کنترل دبی زیر شیری باید مهارت پیدا کردن یک مدل در ظرفیت مناسب را داشته باشید. در غیر این صورت ممکن است شیر ظرفیت کافی در جابجایی سیال را نداشته باشد. لذا ماهیت تنظیم دبی موضوعی غیرمنطقی خواهد شد. برای کنترل حرکت جک‌ های پنوماتیکی باید از شیر کنترل دبی در ظرفیت بالاتر از مقدار سیال سیستم استفاده کنیم تا بتوانیم قابلیت تنظیم مقدار دبی در عبور سیال را داشته باشیم.

بررسی طراحی شیر کنترل دبی مادولار سری Z2FS

شیر کنترل دبی از نوع مادولار سری Z2FS یک تیپ با طراحی زیر شیری است. این شیرها به مانند یک بخش مجزا در الگوی نصب الحاقی به زیر شیر کنترل حرکت سیستم‌ های هیدرولیک نصب می ‌شوند. البته شرایط نصب در ابعاد و اندازه ‌های استاندارد تعریف‌ شده است و هر مدل شیر تنها می ‌تواند به زیر یک مدل در سایز برابر از شیرهای کنترل حرکت متصل بشود.

شیر کنترل دبی زیر شیری از سری Z2FS به شکل دستی قابلیت کنترل دبی در عبور جریان سیالات را دارد. برای این منظور این مدل فلو کنترل زیر شیری را به دو شکل کاملاً متفاوت طراحی می ‌کنند. این دو مدل تنها در نوع تنظیم دبی سیال به وسیله اسپول ‌های متحرک داخل شیر متفاوت هستند.

• مدل شیر کنترل دبی زیر شیری با طراحی فلکه ای: در طراحی این مدل از یک پیچ فلکه ای مانند که به وسیله دست چرخیده می ‌شود، برای کنترل دبی سیال استفاده شده ‌است. شرایط کنترل سیال در این مدل ‌های فلکه ای ساده است. اما میزان اطمینان در کار با این مدل ‌ها کم است. زیرا به ‌راحتی می ‌توان فلکه کنترل دبی را جابجا کرد. به ‌این ‌ترتیب همیشه خطر به هم خوردن مقدار دبی تنظیم ‌شده وجود دارد که قطعا در صورت وقوع باعث به‌ هم ‌ریختگی در شرایط زمان ‌بندی ‌شده سیستم می‌ شود.

• مدل شیر کنترل دبی زیر شیری با طراحی آلن خور: در طراحی این مدل از یک ولوم با سر آلن خور استفاده شده ‌است. به وسیله دست نمی ‌توانید ولوم تنظیم دبی این شیرهای آلن خور را تغییر بدهید. بلکه باید برای هر مقدار تغییر در حجم دبی سیال از آچارهای مخصوص آلنی استفاده کنید. این مدل ‌ها قابلیت اطمینان بالایی دارند. زیرا شرایط تغییر ولوم برای جابجایی حجم سیال در آنها تقریباً غیرممکن است و هرگز به شکل تصادفی مقدار تنظیم ‌شده به ‌هم نمی‌ خورد. زیرا برای به ‌هم زدن مقدار دبی نیاز به آچار آلن مخصوص دارید. اما در ادامه، شرایط کار کردن با شیر کنترل دبی مادولار Z2fs از نوع آلن خور سخت است.

شیر کنترل دبی زیر شیری Z2fs با قابلیت نصب زیر شیری از نوع مادولار است. به ‌این ‌ترتیب می ‌توانیم از ابتدای سیکل حرکت بازوهای مکانیکی مقدار جریان جاری ‌شده در آنها را کنترل کنیم. این نوع کنترل جریان سیال از مبدأ شرایط عملکرد دقیق ‌تری دارد. از طرفی قاعده نصب زیر شیری باعث کاهش حجم بخش‌ های کنترلی خواهد شد. زیرا دیگر نیازی نیست تا برای نصب شبکه شیر کنترل دبی ‌ها فضای زیادی از دستگاه را استفاده کنیم. در عین ‌حال از آنجا که فقط یک طرف شیر کنترل دبی زیر شیری در ارتباط با شیلنگ ‌ها و یا لوله‌ ها می ‌باشد، خطر نشر پیدا کردن سیالات هیدرولیک تقریباً ناچیز است.

مشخصات فنی شیر کنترل دبی مدل زیر شیری سری Z2FS

سری Z2FS با قابلیت نصب شدن زیر شیری مقدار توانایی سطح فشار بالایی در دبی عبور سیالات را دارد. این شیر کنترل دبی ‌ها در سایزهای متداول و استاندارد 1/4 و 3/8 اینچی طراحی می ‌شوند. مدل زیر شیری در اندازه  نمونه متداولی است که در عموم سیستم‌ های هیدرولیکی کارایی دارد. مقدار دبی عبور سیال کاملاً وابسته به ابعاد مدخل‌ های شیر کنترل دبی زیر شیری می‌ باشد. به ‌عنوان مثال شیر فلو کنترل سری  قابلیت عبور حداکثر 50 لیتر سیال در هر دقیقه را دارد.

تمامی مدل ‌های طراحی ‌شده با قابلیت تحمل فشار بسیار بالایی هستند. این مدل‌ ها با تعریف بدنه‌ های ضد زنگ فلزی می‌ توانند تا حداکثر فشار 315 بار جریان عبوری سیال را تحمل کنند. هر دو تیپ کنترل فلکه ای و همچنین کنترل آلن خور از بدنه مقاوم فلزی با قابلیت تحمل فشار حداکثری 315 بار فشار برخوردار هستند. شیرهای سری Z2FS از محصولات برندهای صاحب سبک رکسروت آلمان و رکستور چین و ترک هیدرولیک می ‌باشند. مدل ‌های آلمانی از لحاظ کیفی قابلیت ‌های فنی بالاتری به نسبت از رکستور چین و یا ترک هیدرولیک دارند.

چرا به شیر کنترل دبی سری مدولار نیاز داریم؟

انتخاب شیر کنترل دبی از چالش ‌های جدی در تنظیم و طراحی سیستم ‌های هیدرولیکی می ‌باشد. با استفاده از این شیرها می‌ توانیم نوع حرکت جک ‌های هیدرولیکی و همچنین مقدار زمان ‌بندی سیستم را طراحی کنیم. چرا که اساساً در پمپاژ سیال در جابجایی جک‌ های هیدرولیک توسط موتور پمپ سیستم هیچ المان کنترلی اعمال نشده‌ است و جک‌ های هیدرولیک با جاری شدن سیال تحت پمپاژ مقدار جابجایی مکانیکی خود را انجام می ‌دهند. در این پروسه هر اندازه حجم سیال بیشتر باشد و یا مقدار دبی عبوری سیال بالاتر باشد، جک سریعتر کورس حرکتی رو به جلو و یا رو به عقب خود را طی می ‌کند. قاعدتاً در طراحی سیستم ‌های اتوماسیون هیدرولیک نیاز به یک جریان کنترل‌ شده داریم. در غیر این صورت کل نظم سیستم به ‌هم می ‌ریزد. برای کنترل حرکت جک ها و توزیع یکنواخت سیال هیدرولیکی در داخل سیستم باید از انواع شیر کنترل دبی استفاده کنیم. به ‌این ‌ترتیب می‌ توانیم خیلی ساده با تعریف مقدار دبی، نوع حرکت منظم سیستم را تنظیم کنیم.

شیر کنترل دبی از مدل زیر شیری سری  Z2FS در کنار شیر کنترل فلوی سیال نصب می ‌شود. لذا بدون نیاز به تعریف یک فضای نصب مستقل است. به ‌این ‌ترتیب نیازی به تعریف یک مکان مخصوص استقرار آنها نمی ‌باشد. این شیرها در سایزهای استاندارد 1/4 و 3/8 اینچی طراحی شده‌ اند تا قابلیت حضور در انواع سیستم ‌های کنترل اتوماسیون صنعتی فراهم باشد.

مزایا و قابلیت‌ های ویژه در استفاده از فلو کنترل ‌های زیر شیری

فلو کنترل مدولار از مدل ‌های متداول است. این نوع شیرهای کنترل دبی در سطوح مختلف از فضاهای صنعتی حضور دارند. این مدل ‌های زیر شیری در مقابل نمونه ‌های متداول سر راهی قرار می ‌گیرند. اما استفاده از مدل‌ های زیر شیری مانند فلو کنترل مادولار سری Z2fs مزایایی دارد که به ‌قرار زیر هستند.

1. نصب ساده ‌تری به نسبت از مدل ‌های سرراهی دارند. انواع فلو کنترل مدولار به ‌راحتی در زیر شیرهای کنترل سیال نصب می ‌شوند. این شرایط نصب ساده در طراحی و همچنین تعمیرات و یا سرویس کلی سیستم تاثیر مثبتی می ‌گذارد.
2. مقدار نشتی سیال در شیر کنترل دبی ‌های مدولار کمتر از مدل ‌های سرراهی است. زیرا در طراحی این مدل ‌ها فقط یک سمت شیر از شیلنگ ‌های کنترلی حضور دارد. حذف شیلنگ‌ ها و لوله ‌ها در سمت ورودی و اتصال مستقیم به شیر کنترل حرکت باعث شده تا خطر نشتی سیال به ‌مراتب کمتر از مدل‌ های سرراهی باشد.
3. به ‌علت نصب شدن در ابتدای سیکل گردش سیال جک‌ های هیدرولیک قابلیت تنظیم فشار و دبی مناسب ‌تری دارند. به نوعی با استفاده از شیر کنترل دبی مدولار می ‌توانیم از ابتدای سیستم، جریان کنترل عبور سیال را در اختیار بگیریم که قطعا باعث بهبود در شرایط کارکرد زمان ‌بندی ‌شده جک ‌های هیدرولیکی خواهد شد.
4. برای نصب فلو کنترل مدولارها نیازی به تعریف یک فضای مستقل در داخل سیستم هیدرولیکی نمی ‌باشد.
5. موقعیت نصب آنها در دسترسی بهتری قرار دارد و شرایط تعمیرات و نگهداری از آنها ساده ‌تر از مدل‌ های بین ‌راهی می ‌باشد.

البته هماهنگ بودن با شیر کنترل حرکتی از محدودیت ‌های این مدل‌ های مدولار است. هر مدل فلو کنترل زیر شیری باید در امتداد یک شیر که طراحی استاندارد و برابر با مدخل ‌های فلو کنترل دارد، نصب بشود. قاعدتاً در هنگام خرید شیر کنترل دبی باید حضور این شرایط در اتصال استاندارد را پیش‌ بینی کرده باشیم.

البته محصول عرضه ‌شده از کمپانی ‌های رکسروت آلمان و رکستور چین و حتی ترک هیدرولیک در سایزهای استاندارد ¼،  و ½ اینچی همگی محصولات کاملاً استاندارد هستند که به ‌طور دقیق در زیر مدل شیرها با سایزهای استاندارد نصب می‌ شوند.

شرایط تاثیرگذار در انتخاب شیر کنترل دبی هیدرولیک (فولی کنترل)

شیر کنترل دبی از مدل مدولار سری  Z2FS در سه تیپ از سایزهای 1/4، 3/8 و 1/2 اینچی طراحی می ‌شوند. اگر چه همگی مدل‌ ها قابلیت تحمل فشار حداکثر یکسانی دارند؛ اما همگی آنها میزان دبی عبوری یکسانی ندارند. طبیعتاً باید بتوانیم مدل شیر را براساس ظرفیت برای سیستم هیدرولیک تحت شرایط درست انتخاب کنیم. برای این منظور لازم است تا برخی از ویژگی ‌های فنی سیستم را بررسی کنیم که به ‌قرار زیر هستند.

1. مقدار دبی تعریف ‌شده در داخل سیستم چه مقدار است. قاعدتاً سیستم تحت تعریف یک دبی ثابت کار نمی‌ کند. بلکه در یک تلرانس از مقدار حداقلی و حداکثری قرار دارد. لذا قبل ‌از هر چیز لازم است تا مقدار حداقلی و حداکثری دبی عبوری در سیستم را بررسی کنیم. به ‌این ‌ترتیب الگوی بهتری در انتخاب شیر کنترل دبی زیر شیری در سایزی مناسب داریم.
2. لازم است تا درک درستی از خواص فیزیکی سیال تحت پمپاژ داشته باشیم. مقدار فشار و همچنین مقدار چگالی سیال عبوری در تعیین نوع شیر کنترل دبی تاثیرگذار است. از طرفی دمای سیال، قابلیت ‌های خوردگی و یا سایشی بودن سیال نیز در انتخاب نوع شیر کنترل دبی نقش بازی می ‌کنند. البته در طراحی سیستم ‌های هیدرولیکی عموماً با سیال روغن تحت پمپاژ روبرو هستیم که در دمای نه ‌چندان بالا بدون قابلیت خوردگی و یا فرسایشی هستند.
3. مقدار افت فشار مجاز در سیستم چه مقدار است. به ‌طور کلی نصب هر شیر کنترل دبی باعث افت فشار سیال می ‌شود. قاعدتاً تا مرزی می ‌توانیم مقدار افت فشار سیستم را تحمل کنیم. در غیر این صورت نصب یک شیر کنترل دبی نامناسب ممکن است باعث افت فشار بسیار سنگینی در سیستم توزیع سیال تحت فشار بشود که قطعا نمی ‌تواند عملکرد جک هیدرولیکی را کامل کند.

دقت کنید که دبی چیزی متفاوت از فشار سیال است. شاید با یک خط دبی بالا بتوانید خیلی سریع محفظه خالی جک پنوماتیک را پر کنید. اما قطعا تا سیال شما تحت فشار نباشد، قابلیت جابجایی پیستون در داخل جک هیدرولیک را ندارید. لذا در نهایت برای عملکرد بازوهای مکانیکی نیاز به کنترل دبی و کنترل فشار به شکل همزمان داریم. از این رو شیر کنترل دبی باید قابلیت کافی در تنظیم دبی با کمترین افت فشار را داشته باشد.

کاربرد شیر کنترل دبی هیدرولیک مدولار سری  Z2FS

• اصلی‌ ترین کاربرد این فلو کنترل ‌ها در تنظیم مقدار دبی وارد شده به بخش‌ های مختلف از سیستم‌ های هیدرولیکی است تا با مقدار دبی تنظیم ‌شده بتوانیم مقدار حرکت و سرعت جابجایی جک ‌های هیدرولیکی و همچنین سرعت گردش هیدرو پمپ ‌ها را تنظیم کنیم.

• با استفاده از فلو کنترل زیر شیری از انواع مادولار می ‌توانیم جریان سیال در بخش ‌های مختلف سیستم را برابر کنیم. در صورت عدم استفاده از شیر کنترل دبی، سیال به شکل نامتوازن در داخل سیستم توزیع می ‌شود. در این حالت قطعا به بخش ‌های دور از منبع پمپاژ مقدار سیال کمتری می ‌رسد. اما با استفاده از شیر کنترل فلو، تنظیم دبی در کل سیستم فراهم است.

• با استفاده از فلو کنترل زیر شیری می‌ توانیم مقدار مساوی از جریان هیدرولیک را میان شاخه‌ های تعریف‌ شده در جک‌ های مشابه ایجاد کنیم.

• شیر کنترل دبی از قطعات ساده‌ اما کلیدی برای حضور در هر سیستم هیدرولیکی است. شیر کنترل دبی زیر شیری سری Z2FS در سایزهای 1/4، 3/8 و 1/2 اینچی در مدل ‌های کنترل فلکه ای و یا کنترل آلن خور قابلیت مانور بالایی در تنظیم مقدار دبی دارند. این مدل ‌ها از سری محصولات کمپانی ‌های رکسروت آلمان و رکستور چین و ترک هیدرولیک قابلیتی دقیق در تنظیم حرکت زمان‌ بندی ‌شده انواع جک هیدرولیکی و همچنین کنترل سرعت انواع هیدرو موتورها برخوردار هستند.