Tel: 021 3390 3552 , 021 3390 1804
آخرین مقاله ها در سایت

مدارهای هیدرولیک مرکز باز و مرکز بسته

مدارهای هیدرولیک مرکز باز و مرکز بسته

بطور کلی مدارهای هیدرولیک به دو دسته مرکز باز و مرکز بسته، تقسیم می شوند. این نوع مدار معمولاً توسط سو پاپهای کنترل جهت طراحی میشود. در مدارهای مرکز باز، در حالت خنثی یعنی زمانیکه از جریان روغن ارسالی از پمپ استفاده نمی شود جریان روغن از سوپاپ کنترل جهت عبور کرده و به مخزن تخلیه می شود. معمولاً در این نوع مدار از پمپ های جابجایی ثابت مثل پمپ چرخ دنده ای استفاده می شود. هر گاه در وضعیت خلاص، جریان مسدود شود و یا سوپاپ کنترل جهت در وضعیت مرکز قرار بگیرد جریان نیروی زیادی به سوپاپ فشار شکن مستقیم وارد می کند و باعث ایجاد حرارت زیادی خواهد شد. در مدار مرکز بسته در وضعیت خلاص یا هنگامیکه سوپاپ در وضعیت مرکزی قرار دارد، جریان ارسالی از پمپ هنگام عبور از سوپاپ کنترل جهت مسدود می شود. در این نوع مدار از پمپ با فشار قابل تنظیم مثل پمپ های پیستونی و یا از پمپ های جابجایی ثابت به همراه مدار بی بار کننده (سوپاپ فشار شکن) استفاده می شود. وضعیت مرکزی یا خلاص در سوپاپ کنترل جهت سه وضعیته فراهم شده است. وضعیت خلاص باز و یا بسته بودن مدار را تعیین می کند همچنین کار انجام شده توسط سوپاپ به نوع ارتباط بین دهانه های p  و T و ارتباط بخشهای B ، A بستگی دارد. چهار نوع از سوپاپ های کنترل جهت سه وضعیتی که معمولاً استفاده می شوند شامل: ن.ع باز، نوع بسته، تاندوم و نوع جریان پیوسته می باشند .

با توجه به شکل (6-6a(   در این نوع سوپاپ ها تمام دهانه های P،T،A،B به هم متصلند. بعبارتی این سوپاپ با حالت خنثی باز رسم شده است که همه دهانه های سوپاپ به مخزن راه دارند. نمونه ای از کاربرد آنها برای کنترل حرکت موتور می باشد.

با توجه به شکل b6-6)  در این سوپاپ در وضعیت خلاص دهانه های p،t،A،B مسدود می باشد. نمونه ای از کاربرد آنها در مدارهای موازی است که برای توقف و نگه داشتن بار استفاده می شود.

با توجه به شکل (6-6C) در ایندسته از سو پاپها دهانه های B،A به دهانه T متصل می باشند در حالی که دهانه P مسدود می باشد مادامیکه دهانه Pبسته است، مدار از نوع مرکز بسته می شود. نمو نه ای از کاربرد این نوع سوپاپها در مدارهای موازی است که کنترل حرکت یک موتور هیدرولیک را در وضعیت خلاص انجام می دهد.

در سو پاپهای نوع تاندم، دهانه P به دهانه T متصل می شود و دهانه های B، A بسته می باشند که نتیجه آن یک مدار باز است. کاربرد این سوپاپها در مدارهایی است که شامل پمپهایی با دبی ثابت می باشد و مجراهای B،A بسته شده و در وضعیت خلاص بار می تواند نگه داشته شود. در ادامه نمونه هایی از متداول ترین سوپاپ های کنترل جهت به کار رفته در مدارهای هیدرولیک شرح داده می شود.

سوپاپ کنترل جهت یکطرفه:

شکلهای (6-7aوb) شکل شماتیک سوپاپ یکطرفه را همراه با کاربرد در مدار انباره را نشان میدهد. همانطور که قبلاً گفته شد سوپاپهای کنترل جهت به منظور کنترل جهت جریان در مدار هیدرولیکیبه کار رفته اند. ساده ترین نوع سوپاپ های کنترل جهت، سوپاپ یکطرفه می باشد که اجازه عبورجریان سیال را در یک جهت می دهد و از حرکت جریان در جهت مخالف جلو گیری میکند.

شکل (6-8) ساختار داخلی سوپاپ یکطرفه را نشان میدهد. همانطور که در شکل نشان داده شده است یک فنر نگهدارنده مخروط را در نشیمنگاه خود نگه می دارد. در جهت جریان آزاد، فشار ناشی از جریان سیال بر نیروی فنر غلبه می کند. اگر جریان سیال تمایل به حرکت در جهت مخالف داشته باشد، فشار جریان سیال همراه با نیروی فنر، مخروط را در وضعیت بسته نگه می دارد. بنابراین هیچ جریانی عبور نمی کند. افزایش فشار سبب ایجاد نیروی بیشتری برای نگه داشتن مخروط در نشیمنگاهش می شود.

سوپاپ یکطرفه با پایلوت باز کننده، نمونه دیگری از سوپاپ کنترل جهت یکطرفه می باشد. ساختارداخلی این سوپاپ در شکل (6-9) نشان داده شده است.

این نوع سوپاپ کنترل همیشه قادر به عبور جریان فقط در یک جهت می باشد. اگر فشار کافی به مسیر پایلوت این سوپاپ اعمال شود سوپاپ باز شده و جریان در هر دو جهت از سوپاپ یکطرفه عبورخواهد کرد. مخروط سوپاپ کنترل دارای پیستون پیلوت است که توسط یک مهره به ساقه مخروط متصل شده است. هنگامیکه هیچ جریانی وجود ندارد فنر، مخروط را با هل دادن ان در برابر پیستون پایلوت در نشیمنگاه خود نگه می دارد. هدف از مجرای تخلیه فرعی در زیر پیستون ممانت از افزایش تدریجی فشار در انتهای پیستون توسط روغن می باشد.

سوپاپهای کنترل پایلوتی اغلب در سیستمهای هیدرولیکی به کار می روند که به منظور توقف عمل کنترل سوپاپ برای یک بخش از چرخه کاری تجهیزات استفاده می شود.. بطور مثال نمونه ای از کاربرد انها جهت توقف سیلندر های هیدرولیک در یک موقعیت مشخص زیر بار است.

سوپاپهای کنترل جهت قرقره ای

با توجه به مبحث قبلی، در سوپاپهای کنترل جهت قرقره ای، از قرقره ها در درون ساختار داخلی سوپاپ کنترلبرای ایجاد مسیرهای متفاوت جریان استفاده می شود. این کار توسط باز و بسته شدن مجاری مختلف توسط شیارهای قرقره انجام می پذیرد. قرقره یک مغزی استوانه ای می باشد که شیارهای قطور بروی آن وجود دارد کهبا حرکت لغزشی خود در داخل محفظه تعبیه شده در بدنه سوپاپ که تلرانس بسیار دقیقی نیز با آن دارد ارتباط بین دهانه های سوپاپ را قطع و وصل می کند. لقی شعاعی بین قرقره و بدنه سوپاپ معمولاً کمتر از 2% میلی متر می باشد. از روشهای مختلفی برای تحریک و جابجایی قرقره های سوپاپهای کنترل جهت می توان استفاده نمود از جمله این روشها سامل مکانیکی، دستی، پنو ماتیکی، هیدرولیکی، کنترل پایلوتی و مکانیزهای الکتریکی می باشد.

سوپاپ کنترل جهت دو راهه

این نوع سوپاپ امکان عبور جریان را بین دو دهانه فراهم می کند. در شکل ( 6-7b) کاربرد یک سوپاپ یکطرفه در مدار تغذیه انباره ای را نشان می داد که نمونه ای از یک سوپاپ قطع و وصل دو وضیعته، دو راهه بود. نقش ان در این سیستم اتصال انباره به بار(منبع بار) در مواقع ضروری می باشد.برای عملکرد راحت تر، این قطعه هیدرولیکی با یک جریان تک قطبی همراه با یک کلید الکتریکی OFF،ON تحریک می شود.

سوپاپهای کنترل جهت سه راهه و چهار راهه

نمونه دیگری از سوپاپ کنترل جهت، سوپاپهای سه راهه و چهارراهه می باشد که به ترتیب شامل سه و چهار دهانه مجزا می باشند شکل (6-10a) مسیرهای عبور جریان را در دو سوپاپ چهار راهه نشان می دهد. با توجه به شکل نشان داده شده یکی از این سوپاپ ها بعنوان سوپاپ سه راهه استفاده شده است. چونکه دهانه T آن که به مخزن روغن منتهی می شود، مسدود می باشد. یکی از ساده ترین روشها برای مسدودکردن دهانه ای از سوپاپ استفاده از پیچ می باشد که با پیچاندن آن در دهانه باز می توان آن را مسدود نمود.

با توجه به شکل، جریان سیال ارسالی از پمپ که وارد دهانه Pمی شود را می توان به یکی از مسیرهای خروجی دلخواه B،A هدایت نمود.

اکثر سوپاهای کنترل جریان از قرقره های لغزشی برای تغییر مسیر جریان عبوری درسوپاپ استفاده می کنند. با توجه به موقعیت قرار گیری قرقره، جریان خروجی در یک مسیر معین از سوپاپ خارج می گردد. در سوپاپهای کنترل جهت، قرقرهف بصورت دو وضعیته و یا سه وضعیته طراحی می شود. حال اجازه بدهید تامسیرهای جریان را در هر کدام از سوپاپ های نشان داده شده در شکل بررسی کنیم.

سوپاپ سه راهه(سوپاپ چهار راهه استفاده شده بعنوان سوپاپ سه راهه):

در این حالت مسیرT، مسدود میباشد و فقط سه مسیر جریان P،B، A مورد استفاده قرار می گیرند. بسته به موقعیت قرقره سیال میتواند در دو مسیر کاملا جدا از هم جریان پیدا کند.

موقعیت 1 قرقره:

در این حالت با توجه به شکل، سیال از مسیر Pبه B جریان می یابد. مسیر A، دراین حالت توسط قرقره مسدود شده است.

موقعیت دو قرقره :

در این حالت سیال میتواند از مسیر Pبه مسیرA جریان پیدا کند و مسیر B باتوجه به موقعیت قرقره مسدود می باشد.

سوپاپ چهار راهه

در ایندسته از سوپاپها بستهبه موقعیت قرقره، سیال می تواند در چهار مسیر جداگانه جریان یابد. با توجه به شکل (6-10b)

  • موقعیت 1قرقره: سیال می تواند از مسیر P به A و از مسیر B به T جریان یابد.
  • موقعیت 2 قرقره: سیال می تواند از مسیرA به T و از مسیر P به B جریان یابد.

موقعیت های قرقره در سوپاپ چهار راهه

بوسیله یک سوپاپ کنترل جهت سه راهه جرین پمپ میتواند به دو مسیر مختلف یک مدار هدایت شود. یکی از کاربردهای شاحص سوپاپ کنترل جهت چهار راهه در مدارهای هیدرولیکی کنترل عملکردی دو سیلندر هیدرولیکی دو راهه می باشد. برای تغییر موقعیت قرقره می توان از مکانیزمهای دستی، مکانیکی، سو لنوئیدهای مغناطیسی و یا فشار پایلوت استفاده نمود.

مطالب مرتبط