شیرهای پروپرشنال چیست؟
شیرهای پروپرشنال هیدرولیک یکی از انواع شیرهای های هیدرولیکی می‌باشد. شیرهای پروپرشنال هیدرولیک (Proportional Valve)، در فشار خروجی یا جریان با همان نسبت ورودی تغییر ایجاد می‌کنند. برای مثال اگر ورودی دو برابر شود، خروجی نیز دو برابر می‌شود. شیرهای پروپرشنال را می‌توان با خروجی از یکی به عنوان ورودی به دیگری استفاده کرد. بسیاری از آن‌ها با قابلیت تشخیص داخلی، قابل برنامه‌ریزی هستند و همین امر باعث می‌شود برای طراحی سیستم Industry 4.0 بسیار مناسب باشند.
شیرهای سروو نوع پیشرفته شیر پروپرشنال محسوب می‌شود. قیمت بالای این نوع از شیرها به دلیل تکنولوژی بالا و سیستم بکار برده شده در این نوع شیرها است.
شیرهای پروپرشنال چگونه کار می‌کنند؟
احتمالاً آزمایش‌هایی که در مدرسه انجام داده‌ایم را به یاد می‌آوریم. یکی از این آزمایش‌ها، استفاده‌ی جریان از طریق سیم‌پیچ برای ایجاد یک میدان مغناطیسی بود که به نوبه‌ی خود باعث جذب یا دفع مواد مغناطیسی می‌شد. این اصل اساسی سلونوئید است.
افزایش جریان، باعث افزایش قدرت میدان مغناطیسی و به نوبه‌ی خود نیروی جاذبه/دافعه روی ماده‌ی مغناطیسی می‌شود. یک شیر متناسب دارای یک هندسه است تا از قدرت میدان ثابت، در یک جریان معین، بیش از ضربه‌ی آهنربا اطمینان حاصل کند.
همچنین، یک فنر برای مقابله با نیروی آهنربا معرفی شده است. با فشرده شدن فنر توسط حرکت آهنربا، نیروی واکنش فنر افزایش می‌یابد تا زمانی که نیروی مغناطیسی را متعادل کند و حرکت متوقف شود. اگر جریان زیاد شود، آهنربا (برقی) بیشتر در برابر فنر حرکت می‌کند، تا اینکه دوباره نیروها متعادل شوند. در نظر بگیرید که آهنربا در یک شیر به قرقره متصل شده است که می‌توان فشار یا جریان را متناسب با جریان وارد شده به شیر برقی کنترل کرد.
چگونه شیرهای پروپرشنال را انتخاب کنیم؟
پارامترهای اساسی‌ای برای بررسی یک شیر پروپرشنال مناسب وجود دارد، که قصد داریم به بررسی آن بپردازیم:
چه چیزی کنترل می‌شود؟ فشار، جریان یا ویژگی دیگر؟
چه محدوده‌ای و در چه دامنه‌ای از سرعت جریان، مورد نیاز خواهد بود؟
دمای عملیاتی که شیر متناسب تجربه می‌کند، چقدر است؟
آیا ملاحظات زیست محیطی دیگری نظیر کاربردهای مرطوب، کثیف یا منفجره وجود دارد؟
فرآیند، ساکن، گام به گام یا پویاست. این به خوبی زمان پاسخ و عملکرد پسماند را تعیین می‌کند.
سرانجام، ممکن است هزینه ملاحظه‌ای برای خرید این نوع شیرآلات باشد.
کاربردهای معمول یک شیر پروپرشنال
شیرهای پروپرشنال به ویژه برای مواردی مناسب هستند، که فشار یا جریان خروجی در طی یک فرایند یا از یک فرآیند به فرآیند دیگر، باید تغییر کند. آن‌ها قابل اطمینان و مقرون به صرفه‌اند و پاسخ سریع و کنترل مداوم می‌دهند. شیرهای متناسب با دستیابی سریع به فشار یا جریان پایدار می‌توانند به کاهش زمان چرخه کمک کنند.
نمونه‌هایی از کاربردهای معمول شیرهای پروپرشنال عبارتند از:
پر کردن بطری: شیر متناسب، بدون توجه به سطح مایع، فشار ثابت در مخزن پرکننده را حفظ می‌کند. یک سنسور فشار در مخزن بازخوردی را به شیر متناسب نشان می‌دهد و اطمینان حاصل می‌کند که یک مقدار ثابت مایع در یک زمان مشخص به یک بطری منتقل می‌شود.
کنترل کوره: منبع تغذیه توسط شیر متناسب تنظیم می‌شود. سیگنال دمای دیفرانسیل، به عنوان بازخورد برای خاموش کردن جریان گاز هنگام رسیدن به دمای مورد نظر استفاده می‌شود.
آزمایش نشت: شیر متناسب می‌تواند فشار بیشتری را در یک پروفیل مشخص به یک قطعه‌ی آزمایش شده وارد کند.
- آموزش نصب شیرهای پنوماتیکی
- شیر پنوماتیک دستی چیست؟ تفاوت آن با نوع برقی این شیر چیست؟
- انواع شیر های کنترل دبی و کاربرد آن‌ها
- تفاوت شیر پروپرشنال و سروو و بررسی چند نکته‌ی مهم در رابطه با آن‌ها
- تنظیم شیر پروپرشنال
- کاربرد پنوماتیک و صنایع وابسته به آن
پارامترهای اساسی‌ای برای بررسی یک شیر پروپرشنال مناسب وجود دارد. یکی از این موارد تعیین محدوده و دامنه‌ای از سرعت جریان مورد نیاز است.
خرابی شیرهای پروپرشنال بستگی به برند سازنده شیر، دمای روغن، تعداد سیکل کاری، فیلتراسیون و دوره‌های نگهداری و تعمیرات دارد.
شیرهای پروپرشنال به طور معمول برای مواردی مانند پرکردن بطری، کنترل کوره و آزمایش نشت به کار می‌روند. هرچند در صنعت استفاده‌های بسیار دیگری نیز دارند.
