پاورپوینت شیرهای کنترل جهت و انواع آنها

استاد:
مهندس شیرمردی
ارائه دهنده:
رضا مردان پور
شماره دانشجویی:
911180747

شیرکنترل جهت 3/4 اهرمی دستی :
این شیر دارای سه وضعیت است که توسط یک اهرم سه وضعیتی که دارای وضعیت های (2,1,0)است کنترل میشود. زمانی که اهرم در وضعیت عادی (0) است، شیر نیز درحالت عادی قرار دارد وتمامی دهانه ها بسته هستند. با چرخش اهرم به وضعیت (1) مسیر دهانه فشار به دهانه سیگنال A ومسیر دهانه سیگنال B به دهانه خروجی باز می شود.
وقتی اهرم به وضعیت (2)برده می شود ، دهانه فشاربه دهانه سیگنال B ودهانه سیگنال A به دهانه خروجی راه پیدا میکند.

شیر کنترل جهت 2/4 راهه پدالی :
کنترل این شیر از طریق یک پدال انجام می گیرد. زمانی که پدال تحت فشار قرار گیرد ،شیر تغییر وضعیت داده وتا آن هنگام که پدال تحت فشار باشد شیر وضعیت خود را حفظ می کند.
با قطع شدن فشار وارد برپدال ، شیر به وضعیت اولیه باز میگردد. در شیر نشان داده شده شکل بالا ، خروجی R زیر پدال تعبیه شده است.

شیرهای یکطرفه
شیر یک طرفه تنها اجازه عبور جریان سیال را در یک جهت می دهد ومانع گذر در جهت های دیگر می شود . تنوع بسیاری در ساختار واندازه شیرهای یکطرفه بر مبنای شیر یکطرفه ابتدایی وجود دارد.
انواع شیرهای یک طرفه
در صورت وجود فشار هوا در دهانه فشار ،گوی به عقب رانده شده ومسیر دهانه فشار به دهانه سیگنال باز می شود.باقطع فشار، گوی توسط فنر به حالت اول برمی گردد.همانطور که نشان داده شده مسیر جریان از دهانه سیگنال به دهانه فشار همواره بسته است.

شیر AND :
در این شیر فقط زمانی که هر دو ورودی فشار همزمان تحت فشار هوا قرار گیرند مسیر دهانه های فشار به دهانه سیگنال باز خواهد شد.

شیر OR :
در این شیر زمانی که یکی از دهانه های فشار یا هر دو تحت فشار هوا قرار می گیرند، مسیر دهانه سیگنال به دهانه فشار باز است .

شیر تخلیه سریع :
به عملکرد این شیر توجه کنید.زمانی که فشار هوا به دهانه اعمال شود ، گوی به عقب حرکت کرده ،دهانه خروج را بسته ومسیر دهانه فشار به دهانه سیگنال باز می شود. زمانی که هوا از دهانه سیگنال وارد می شود ،مسیر دهانه فشار توسط گوی بسته است وهوا از طریق دهانه خروجی تخلیه می شود ، با توجه به این که قطر دهانه خروجی در این شیر از قطر دهانه فشار بیشتر است هوا به سرعت تخلیه می شود.

شیر یکطرفه کنترل جریان :
از این شیر می توان بمنظور کاهش سرعت رفت یا برگشت یک پیستون استفاده کرد.عملکرد این شیر بدین صورت است که هنگامی که هوا از سمت چپ شیر (مطابق شکل بالا) وارد شیر می شود بدلیل بسته بودن مسیر فرعی توسط گوی ، هوا ناچاراً از مسیر اصلی عبور می کند. حجم هوای عبوری از این مسیر توسط یک پیچ قابل تنظیم بوده که در نتیجه می توان سرعت را کنترل کرد. هنگامی که هوا از سمت راست وارد شیر می شود، مسیر فرعی باز شده وهوا بجای عبور از مسیر اصلی ،از مسیر فرعی آزادانه حرکت می کند.

شیر 2/2 راهه نرمال بسته تحریک برقی :
در این شیردرحالت عادی مسیر ورود به خروج هوا بسته است.این مسیر تنها زمانی باز می شود که بویین توسط جریان الکتریکی تحریک شود.

شیر2/2 راهه نرمال بسته تایمر با تحریک برقی :
بر روی بویین این شیر برقی یک تایمر الکتریکی نصب شده است.درحالت عادی این شیر بسته می باشد، یعنی مسیر ورود به خروج هوا بسته است. تایمر این شیر دارای دو مد تنظیم (ON و OFF) است.به محض تحریم تایمر، شیر تغییر وضعیت داده وبعد از گذشت زمان تنظیمی در مد ON به حالت اول یا قطع بر می گردد و پس از طی زمان تنظیمی در مد OFF دوباره به حالت وصل میرود.این عمل تا زمانیکه تایمر تغذیه می شود ادامه دارد.

شیر مرکب
ترکیب عملکردهای اجزای مختلف می تواند عملکرد تازه ای ایجاد کند.ابزار تازه را می توان باترکیب اجزای جداگانه یا تولید پیکره ای ترکیبی برای کاهش ابعاد وپیچیدگی آن ایجاد کرد.نمونه ای از آن تایمر پنوماتیکی است که ترکیبی از شیر کنترل جریان یکطرفه، منبع ذخیره هوا وشیر کنترل جهت 2/3 راهه است.

عملگرها
عملگرها، دستگاهی است که به منظور تبدیل انرژی دریافتی به کار مفید بکار می رود. سیگنال خروجی با سیستم کنترل تنظیم می شود وعملگر از طریق ابزار نهایی کنترل نسبت به سیگنال کنترلی واکنش نشان می دهد .
دستگاه های عملگر توان سیالی به دو گروه تقسیم می شوند:
1- حرکت خطی :
سیلندرهای یک کاره
سیلندرهای دو کاره

2- حرکت چرخشی
موتور بادی وهیدرولیکی
کار اندازهای چرخشی

سیلندر پنو ماتیکی : سیلندر پنوماتیکی دستگاهی است که انرژی باد را به انرژی مکانیکی خطی جهت انجام کار، تبدیل می کند وتشکیل شده از :

پوسته سیلندر : محفظه استوانه ای یا مکعب مستطیلی شکل بوده وسطح خارجی سیلندر را تشکیل می دهد. معمولاً از جنس آلومینیوم یا فولاد می باشد .

پیستون : که یک صفحه متحرک بوده ودر داخل محفظه سیلندر قرار دارد.

دسته پیستون : از یک یا دو طرف به پیستون متصل بوده وعامل انتقال نیرو به خارج از محفظه است.

آب بندها : قطعاتی هستند که بمنظور جلوگیری از نشت سیال از درون محفظه به بیرون مورد استفاده فرار می گیرند .

سیلندر یک کاره یک طرفه:
در سیلندرهای یک کاره سیال فقط بر یک طرف نیرو وارد می کند که این نیرو از طریق دسته پیستون منتقل می شود. در طرف دیگر فشار جو اعمال می شود.این سیلندرها فقط در یک جهت تولید کار مفید می کنند. حرکت برگشت پیستون تحت اثر فنر برگردان یا کارکرد نیروی خارجی انجام می شود.نیروی فنر برگردان طوری تنظیم می شود که پیستون را بدون بار با سرعت نسبتاً بالا به موقعیت اولیه اش بر می گرداند.زمانی که سیلندر از سمت دهاته فشار تغذیه می شود ، پیستون به سمتی که دسته پیستون قرار دارد شروع به حرکت می کند. هوای تخلیه در سمت دسته پیستون سیلندر از راه دریچه خروجی به هوای جو رانده می شود. اگر این دریچه با توری یا فیلتر حفاظت نشود، امکان دارد که ورود آلودگی بتواند به آب بندی های داخل دستگاه صدمه بزند.

سیلندرهای دو گانه یک طرفه:
اصول ساختمان سیلندر دو کاره به ساختمان سیلندر یک کاره شبیه است. اما در سیلندر دوکاره فنر تعبیه نمی شود و هر دو دریچه به نوبت به عنوان دریچه های ورودی وخروجی استفاده می شوند.سیلندر دو کاره این امتیاز را دارد که قادر است در دو جهت کار مفید انجام دهد. مقدار نیروی انتقال یافته توسط دسته پیستون در حرکت رو به جلو بیشتر از نیروی مشابه در هنگام برگشت پیستون است ، زیرا سطح موثر پیستون در طرف دسته به اندازه سطح مقطع دسته پیستون کاهش می یابد. سیلندر در حرکتش در هردو جهت تحت کنترل فشار سیال است.

سیلندر دو کاره دو طرفه:
عملکرد این سیلند دقیقاً مشابه سیلندر دو کاره یک طرفه است ، اما این سیلندر دارای دو دسته پیستون می باشد و ازهر دو طرف سیلندر می توان جهت انتقال نیرو استفاده کرد . سرعت حرکت رفت و برگشت و همچنین نیروی انتقال یافته توسط دسته پیستون ها در هر دو جهت رفت وبرگشت یکسان است.

خطوط لوله انتقال هوا در سیستم پنوماتیک
عمل توزیع فشار هوا در یک سیستم پنوماتیکی بر عهده لوله هایی است که جهت انتقال هوا از یک شیر به شیر دیگر ، از یک شیر به سیلندر ویا از منبع ذخیره به شیرها مورد استفاده قرارمی گیرند.تعیین اندازه لوله های اصلی انتقال هوا از جمله مواردی است که می بایست مورد توجه قرار گیرد.اندازه لوله اصلی انتقال هوا معمولاً بر اساس سرعت هوا انتخاب می شود. سرعت هوا بطور معمول حدود 6الی 9 متر بر ثانیه است، زیرا سرعت هوا در این حدود به اندازه ای پایین است که از افت فشار زیاد ازحد جلوگیری وفرصت جداسازی معقول آب از هوا را ایجاد کند.لوله های اصلی انتقال بصورتهای وزن سبک ، وزن سنگین و وزن متوسط ساخته می شوند .تفاوت این لوله ها بیشتر مربوط به قطر خارجی (D) آنها است.

به شکل زیر توجه کنید. هر سه لوله دارای قطر داخلی تقریباً یکسان هستند، ولی لوله وزن سنگین نسبت به لوله وزن متوسط ولوله وزن متوسط نسبت به لوله وزن سبک قطورتر است.

مانومتر(Manometer) :
مانومتر یا فشار سنج وسیله ایست که برای اندازه گیری فشار سیال مورد استفاده قرار می گیرد.یک فشار سنج که بمنظور اندازه گیری فشارهوا به کار برده می شود،دارای یک ورودی هوا است.
هوای وارد شده به داخل محفظه فشار سنج عقربه را تحت یک سری عملکردهای مکانیکی به حرکت در می آورد که عدد نشان داده شده توسط عقربه نمایانگر فشار هوا است.

رگولاتور فشار:
همانطور که ذکرشد، رگولاتور فشار دستگاهی است که به منظور ثابت نگه داشتن فشار در یک مقدار معین بکار میرود. باید توجه داشت که رگولاتورها هرگز موجب افزایش فشار اولیه نمی شوند.

پرشر سوییچ (pressure Switch):
یک دستگاه پنوماتیکی دارای خروجی رله ای است. به عبارتی،دارای دو تیغه نرمال بازو نرمال بسته است که تحت فشارهای خاص با عمل کردن دستگاه ،تغییر وضعیت می دهند. دستگاه شامل دو محدوده حداکثر فشار،(Range)و حداقل فشار که قابل تنظیم هستند،می باشد. با تنظیم محدوده حداکثر، و حداقل فشار، زمانی که فشار هوای ورودی دستگاه از محدوده حداکثر ، بیشتر و یا از محدوده حداقل ،کمتر شود،دستگاه عمل کرده ،تیغه های نرمال باز و نرمال بسته تغییرحالت داده به صورتیکه ،تیغه نرمال باز، بسته وتیغه نرمال بسته ، بازمی شود. یک نمونه از کاربرد این دستگاه کنترل فشار هوای منبع ذخیره است. از تیغه ها بمنظور عبور جریان الکتریکی استفاده می شود .

در شکل زیر نمونه ای از به کار گیری تجهیزات پنوماتیک را مشاهده می کنید :