شیر برقی وکیوم

شیر برقی وکیوم چیست ؟

سوء تفاهم های زیادی در مورد نیاز به شیرهای برقی در کاربردهای وکیوم وجود دارد. در این مقاله، الزامات شیرهای برقی روشن شده است. برای این منظور، ابتدا اصول اساسی و تعاریف فشار توضیح داده می شود.

فشار

فشار به عنوان نیرویی وارد می شود که عمود بر سطح یک جسم در واحد سطح که آن نیرو بر روی آن توزیع شده است، اعمال شود. واحد SI مورد استفاده برای فشار، پاسکال [Pa] است و برابر است با یک نیوتن در هر متر مربع. فشار استاندارد هوا (تعریف شده به عنوان یک اتمسفر یا 1 اتمسفر) در سطح دریا به عنوان 101.325 کیلو پاسکال تعریف شده است که باعث می شود پاسکال ها واحدی تا حدودی دست و پا گیر برای محاسبه باشند. در کاربردهای هیدرولیکی معمولاً استفاده از واحد متریک [bar]، که برابر با 100 کیلو پاسکال (تقریباً 10 تن در متر مربع) است، یا واحد [psi] (پوند در اینچ مربع، تقریبا 690 کیلوگرم در متر مربع) ) خلا کامل به عنوان یک فضای خالی از ماده تعریف می شود و با تعریف فشار مطلق خلا کامل صفر است، با این وجود خلا کامل از نظر فنی در عمل غیرقابل دستیابی است.

منابع مختلفی وجود دارد که فشار اندازه گیری می شود و این موارد عبارتند از:

• فشار مطلق (Pabs)، نسبت به خلا to کامل اندازه گیری می شود.
• فشار گیج (Pgauge)، اندازه گیری شده نسبت به فشار هوای محیط اطراف جو، که گاهی اوقات در بارگ (فشار سنج) بیان می شود.
• فشار دیفرانسیل (Pdiff)، بین دو نقطه در یک سیستم اندازه گیری می شود.
• فشار خلاuum (Pvac)، نسبت به فشار جو اندازه گیری می شود.

کاربرد شیر برقی وکیوم

هنگام انتخاب شیر مناسب برای استفاده در وکیوم، عوامل مختلفی باید در نظر گرفته شود، از جمله:

• عملکرد مدار (دو طرفه، 3 طرفه و …)
• سرعت جریان (مقدار Kv)
• اصل طراحی (مستقیم، نیمه مستقیم)
• دیفرانسیل فشار در سراسر شیر در تمام حالات
• میزان نشت
• زمان پاسخ

به عنوان مثال، ماشین های برداشتن و جایگذاری خودکار که در صنعت الکترونیک استفاده می شوند، به دبی زیاد احتیاج ندارند، اما برای اینکه بتوانند به طور قابل اعتماد اجزای سازنده را بگیرند، به یک خلا سازگار و طولانی نیاز دارند و برای رسیدن به مقدار زیاد، به یک پاسخ سریع شیر نیاز دارند. سرعت یک برنامه کنترل مکش برای محفظه خلا معمولاً به زمان پاسخ سریع احتیاج ندارد، اما ممکن است به سرعت جریان بالایی نیاز داشته باشد تا اجازه داده شود محفظه به سرعت در خلا شود.

“شیرهای برقی معمولی عمل مستقیم یا نیمه مستقیم به طور کلی برای کاربردهای وکیوم کاملاً مناسب هستند، زیرا به حداقل دیفرانسیل فشار نیازی ندارند.”

همه انواع شیر برقی نمی تواند در کاربردهای وکیوم مورد استفاده قرار گیرد، اما این تصور غلطی است که هیچ یک از شیرهای برقی استاندارد مناسب نیستند و فقط می توان از شیرهای وکیوم طراحی شده خاص استفاده کرد. شیرهای برقی عمومی عمل مستقیم یا نیمه مستقیم عموماً برای کاربردهای وکیوم کاملاً مناسب هستند، زیرا به حداقل دیفرانسیل فشار نیازی ندارند. شیرهای برقی با عملکرد غیرمستقیم برای کار به یک اختلاف فشار فشار کافی بین ورودی و درگاه خروجی نیاز دارند، که آنها را برای کاربردهای خلا (کم) مناسب نمی باشند. از طرف دیگر، اگر دیفرانسیل فشار در سراسر شیر توسط طراحی سیستم تضمین شود که بیش از حداقل مورد نیاز در همه زمان ها باشد (به عنوان مثال 0.5 بار)، می توان از نظر تئوری این شیرها را در نظر گرفت. با این حال، در عمل توصیه می شود فقط شیرهای نیمه (مستقیم) را در نظر بگیرید. برای شیرهای پیلوت خارجی (پنوماتیک) یک استثنا وجود دارد، که بعداً توضیح داده خواهد شد.

شیر برقی دو راهه

یک شیر برقی 2/2  راهه دارای دو پورت و دو موقعیت (باز و بسته) است و می تواند NC باشد (به طور معمول بسته است، در صورت روشن شدن باز می شود) یا NO (به طور معمول باز، در صورت روشن شدن بسته می شود).

شیر برقی سه راهه

یک شیر 2/3 راهه دارای سه پورت و دو موقعیت است و عملکردهای مدار مختلفی مانند NC  NO، منحرف یا عمومی دارد. به عنوان مثال، برای کنترل گیر مکش، یک راه 3/2 مورد نیاز است. یک پورت به گیرنده مکش، یک پورت به خط وکیوم و یک پورت به فشار جو متصل می شود.

شیرهای برقی پنوماتیک (2/3 و 2/4، 5/2 راهه )

شیرهای برقی برای پنوماتیک اغلب طرح اسپول دارند و معمولاً غیر مستقیم عمل می کنند. هنگامی که آنها سوئیچ می شوند، شیر مقدار کمی هوا را که برای عملیات پیلوت  استفاده می شود، به اطراف آزاد می کند. شیر را می توان با استفاده از منبع فشار شبکه (با پیلوت داخلی) و یا با استفاده از یک منبع فشار خارجی جداگانه (خلبان خارجی) هدایت کرد. شیرآلات خلبان داخلی معمول ترین هستند و برای کاربردهای وکیوم  مناسب نیستند. شیرآلات خلبان خارجی می توانند برای وکیوم مناسب باشند، به شرطی که از منبع هوای فشرده خارجی تأمین شوند.

ملاحظات اضافی

توجه به این نکته مهم است که اکثر شیرهای برقی جهت جریان مشخصی دارند. این بدان معنی است که سمت وکیوم باید به درگاه خروجی شیر متصل شود، و در هنگام باز بودن شیر می توان هوا را از ورودی فشار بالاتر به خروجی فشار پایین هدایت کرد. سیستم های خلا vac فوق العاده زیاد برای شیرهای بسته نیاز به نشت سخت دارند و برای حفظ وکیومدر طول زمان به شیرهای برقی مخصوص طراحی می شوند.