مقالات

شیرهای نشستی(پاپتی یا سوپاپی) و اسپولی(قرقره ای یا لغزشی)

شیرهای نشستی (پاپتی یا سوپاپی) و اسپولی (قرقره ای یا لغزشی)

شیرهای نشستی/ پاپتی/سوپاپی و اسپولی/قرقره ای/لغزشی

شیرهای سوپاپی و قرقره ای انواع مختلفی دارند که مشخصه های طراحی آنها را از یکدیگر متمایز می سازد. در این میان و در مشخصه های تغییر وضعیتی شیر، همپوشانی و هندسه لبه های کنترل کننده انواع مذکور از اهمیت ویژه ای برخوردار هستند.

انواع شیرهای سوپاپی (ساچمه ای، مخروطی و دیسکی)

در شیرهای سوپاپی به منظور تأمین آب بندی لازم در حالت مسدود و فشرده شدن به سطح نشیمنگاهی، در مقابل سطح نشیمنگاهی از یک ساچمه، مخروط و برخی اوقات یک دیسک استفاده می شود.

مقایسه شیرهای نوع سوپاپی و قرقره ای

در شیرهای سوپاپی طراحی ساختمان داخلی به گونه ای است که حداکثر امکان باز شدن سه مسیر توسط کنترل کننده وجود دارد. در صورت لزوم و به منظور در نظر گرفتن بیش از سه مسیر، ساختمان شیر نیازمند اجزاء کنترل کننده بیشتری خواهد بود.

در نظر گرفتن یک میزان لقی مشخص بین پیستون قرقره و بدنه شیر در ساختمان شیرهای نوع قرقره ای ضروری است. این لقی، نشت مداوم جریان را سبب شده که افت نرخ جریان حجمی شیر را به دنبال خواهد داشت. در این شیرها محفظه فنر باید به خط تخلیه نشتی متصل باشد.

جهت پیشگیری از فشرده شدن پیستون قرقره لغزشی به بدنه شیر ضروری است امتداد محوری پیستون با شیارهای محیطی هماهنگ باشد. این شیارهای محیطی موجب می شوند به هنگام تغییر وضعیت قرقره شیر، پیستونها تنها با اصطکاک سیالی روبرو باشند.

هنگام آلودگی روغن، ذرات آلودگی بین قرقره و بدنه شیر ظاهر شده و باعث ایجاد خوردگی در بدنه شیر می شوند. و نتیجه خوردگی در بدنه شیر افزایش نشتی خواهد بود.

انواع همپوشانی در شیرهای نوع قرقره ای

مشخصه های تغییر وضعیت در شیرهای نوع قرقره ای تابعی از نوع همپوشانی پیستون قرقره لغزشی در مقابل مجرای آنهاست. در شیرهای چند وضعیتی، همپوشانی پیستون قرقره لغزشی متناسب با نحوه عملکرد مورد نیاز انتخاب می گردد. نکته مهم برای تعمیر این شیرها این است که از تشابه همپوشانی پیستون قرقره جدید با نمونه قبلی اطمینان حاصل نماییم.

میزان همپوشانی پیستون نیز علاوه بر لقی در پیستون قرقره لغزشی و بدنه شیر، تعیین کننده نرخ جریان نشتی روغن است. همپوشانی برای همه انواع شیر موضوع مهمی است. مطلوب ترین حالت همپوشانی بر اساس نوع کاربرد شیر در مدار هیدرولیک انتخاب می شود.

تغییر وضعیت در حالت همپوشانی مثبت

به هنگام تغییر وضعیت در حالت همپوشانی مثبت، در زمان کوتاهی همه مجراها نسبت به یکدیگر در حالت مسدود قرار می گیرند و افت فشاری ظاهر نمی شود. همچنین به دلیل بوجود آمدن موقعیت حداکثر فشار، تغییر وضعیت شیر با حالتهای ضربه ای همراه خواهد بود.

تغییر وضعیت در حالت همپوشانی منفی

به هنگام تغییر وضعیت در حالت همپوشانی منفی، تمامی کانال ها در مدت کوتاهی به یکدیگر متصل شده و در این حالت فشار افت نموده و به عبارت دیگر حرکت سقوطی بار مقاوم به طرف پایین اتفاق می افتد.

 

ارتباط زودتر خط فشار

در این حالت قبل از تخلیه خروجی مصرف کننده قدرت به مخزن، ورودی آن به پمپ متصل می گردد.

باز شدن زودتر مجرای تخلیه

در این حالت قبل از اتثال ورودی مصرف کننده قدرت به پمپ، خروجی آن به مخزن متصل می گردد.

همپوشانی صفر

در این حالت لبه های مجاری شیر و پیستون قرقره لغزشی بر یکدیگر مماس هستند. این وضعیت در تغییر حالت سریع از اهمیت بسیاری برخوردار است.

لبه های کنترل کننده

در بیشتر موارد لبه های کنترل کننده در پیستون قرقره ها به صورت تیز، پخ زده و یا انفصالی هستند. استفاده از این نوع پروفیل برای لبه المان کنترل کننده، موجب خفگی جریان شده و تغییر وضعیت ناگهانی در شیر به موقعیت رام را میسر می سازند. 

شیارهای حلقوی در پیستون قرقره های لغزشی

فشار در شیر پیستون قرقره به بدنه شیر را فشرده می سازد. این امر نیروهای اصطکاکی قابل توجهی را سبب می گردد که در نتیجه تغییر وضعیت شیر نیازمند نیروهای تحریک کننده بالایی خواهد بود. با ایجاد شیارهای حلقوی در محیط پیستون می توان فشار در اطراف پیستون را متعادل نمود.

با متعادل کردن پیستون در مرکز بدنه شیر، پیستون تنها متکی به لایه ای از فیلم روغن خواهد بود. در این وضعیت غلبه بر اصطکاک سیالی برای تحریک شیر کافیست.

نوشته های مرتبط