تتمثل الوظيفة الرئيسية لصمام البكرة في التحكم في اتجاه تدفق مصدر الطاقة إما عن طريق دمج المسارات أو تبديلها. ويعتمد اختيار النظام الذي يعمل فيه صمام البكرة على نوع الزيت أو الهواء. سأتحدث الآن بشكل أساسي عن صمام البكرة في... النظام الهيدروليكي.
لنتعلم كيفية قراءة مخطط صمام البكرة وتمثيله في رسم النظام. سيساعدك هذا على فهم كيفية عمل مختلف تكوينات صمام البكرة.
ما هو مبدأ عمل صمام البكرة؟
بناء صمام البكرة
صمام نوع البكرة هو نوع من صمام التحكم الاتجاهي. إن مكونها الأساسي هو بكرة أسطوانية تتحرك داخل غلاف أو جسم متطابق لفتح وإغلاق مسارات التدفق بين المنافذ المختلفة، وتوجيه تدفق السوائل في الأنظمة الهيدروليكية.
لنتعرف أولًا على مخطط صمام البكرة الهيدروليكية وتمثيله في رسم النظام. سيساعدك هذا على فهم كيفية عمل مختلف تكوينات صمام البكرة.
اشرح كيفية عمل صمام البكرة
لنستخدم صمامًا اتجاهيًا شائعًا لتوضيح مبدأ عمل صمام البكرة الهيدروليكي. يوضح الرسم التخطيطي أعلاه مخطط دائرة الزيت لصمام مغلق المركز يعمل بملف لولبي، بالإضافة إلى الرسم التخطيطي لصمام البكرة المقابل.
في حالة عدم تنشيط، عادةً ما يُثبّت زنبرك البكرة في وضع افتراضي. في هذه الحالة، لا يُسمح بتدفق المياه من جميع المنافذ الأربعة. يتصل المنفذان A وB بالأسطوانات، والمنفذ P بالمحرك والمضخة، والمنفذ T بالخزان.
عند تنشيط الملف اللولبي، تدفع القوة الكهرومغناطيسية المتولدة البكرة أو تسحبها، مما يضغط الزنبرك وينقله إلى موضع ثانٍ أو ثالث. إذا دُفعت البكرة إلى اليمين، فإن هذا الموضع الجديد يُغير مسارات التدفق، من المنفذ P إلى المنفذ B، ومن المنفذ A إلى المنفذ T. أما إذا دُفعت البكرة في الاتجاه المعاكس، فستكون مسارات التدفق من المنفذ P إلى المنفذ A، ومن المنفذ B إلى المنفذ T.
كيفية قراءة مخطط صمام البكرة الهيدروليكية
الآن يمكننا أن نتعلم كيفية تمثيل صمام البكرة في الرسومات الهندسية وكيفية قراءة الرسم التخطيطي لصمام البكرة.
رمز ورسم صمام البكرة
في الرسومات الهندسية، رموز المخطط الهيدروليكي تُقدّم معلومات مُفصّلة عن الصمام الذي تُمثّله. لذا، من الضروري فهم الرموز لتحديد اتجاه مرور صمام البكرة.
تظهر الرموز:
- طرق التشغيل
- عدد المناصب
- مسارات التدفق
- عدد المنافذ التي يحتوي عليها الصمام
عند رؤية مخطط صمام البكرة، نلاحظ أنه يتكون من مربعات تشير إلى عدد المواضع المحتملة للصمام. يحتوي كل مربع على عدة خطوط وأسهم توضح مسارات التدفق. تشير الرموز الموجودة على جانبي المربع إلى طريقة التشغيل، مثل الملفات الكهرومغناطيسية أو النوابض أو التشغيل التجريبي لتبديل بكرة الصمام.
مخططات تخطيطية لتكوينات صمامات البكرة الشائعة
فيما يلي مخططات أنواع الصمامات الرئيسية المذكورة في المقالة. تُمثل الخطوط الخارجية المتصلة بالصناديق المنافذ (P، T، A، B، إلخ). وتُظهر الخطوط والأسهم الداخلية مسارات التدفق لكل موضع.
1. صمام 2/2 (2 اتجاه، 2 موضع)
هذا صمام تشغيل/إيقاف بسيط. يتم تشغيله بواسطة ملف كهرومغناطيسي. وظيفته هي التحكم في التدفق بين مدخل (P) ومخرج (A).
- الموضع 1 (يسار): يوضح الخط الذي يربط بين المنفذين P وA أن التدفق يمكن أن يمر عبر الصمام.
- الموضع ٢ (يمين): يُشير الخط المسدود إلى أن المسار مغلق. لا يمكن لأي تدفق المرور.
2. صمام 3/2 (3 اتجاهات، 2 وضع)
يُستخدم هذا الصمام عادةً للتحكم في الأسطوانات أحادية الفعل. يكون الوضع الافتراضي عادةً زنبركًا رجوعيًا. وظيفته هي إرسال الضغط إلى المُشغِّل (A) في أحد الوضعين، وتفريغه في الوضع الآخر (من A إلى T).
قراءة الرسم التخطيطي:
- وضع التشغيل (يسار): يتدفق الضغط (P) إلى منفذ العمل (A). منفذ الخزان (T) مسدود.
- وضع الإرجاع (يمين): منفذ العمل (أ) متصل بالخزان/العادم (ت). الضغط (ب) مسدود. هذا يسمح للزنبرك في الأسطوانة أحادية الفعل بالانكماش، دافعًا السائل للخارج عبر ت.
قراءة الرسم التخطيطي:
- الوضع الافتراضي (يسار): يتدفق منفذ العمل (أ) إلى منفذ الخزان (ت). الضغط (ب) مسدود. هذا يسمح للزنبرك في أسطوانة أحادية الفعل بالانكماش، دافعًا السائل للخارج عبر ت.
- موضع العودة (يمين): منفذ العمل (أ) مسدود. الضغط (ب) متصل بالخزان/العادم (ت).
قراءة الرسم التخطيطي:
- الوضع الافتراضي (يسار): يتدفق منفذ العمل (أ) إلى منفذ الخزان (ت). الضغط (ب) مسدود. هذا يسمح للزنبرك في أسطوانة أحادية الفعل بالانكماش، دافعًا السائل للخارج عبر ت.
- موضع العودة (يمين): يتدفق الضغط (P) إلى منفذ العمل (A). منفذ الخزان (T) مسدود.
3. صمام 4/2 (4 اتجاهات، 2 وضع)
يُستخدم هذا النوع من الصمامات للتحكم في الأسطوانات ثنائية الفعل. وتتمثل وظيفته في أنه في وضعية واحدة، يُرسِل ضغطًا إلى المُشغِّل (أ) ويُفرِّغه في الوقت نفسه (من ب إلى ت). وفي وضعية أخرى، يُرسِل ضغطًا إلى المُشغِّل (ب) ويُفرِّغه في الوقت نفسه (من أ إلى ت).
قراءة الرسم التخطيطي:
- الموضع الافتراضي (يسار): يتدفق الضغط (P) إلى منفذ العمل (A)، ويتصل المنفذ (B) بمنفذ الخزان (T)
- موضع العودة (يمين): يتدفق الضغط (P) إلى منفذ العمل (B). يتصل المنفذ (A) بالخزان (T).
قراءة الرسم التخطيطي:
- الوضع الافتراضي (يسار): الصمام مسدود. لا توجد مسارات تدفق عبر الصمام.
- موضع العودة (يمين): يتدفق الضغط (P) إلى منفذ العمل (B). يتصل المنفذ (A) بالخزان (T).
4. صمام 4/3 (4 اتجاهات، 3 مواضع) - أربعة تكوينات مركزية شائعة
هذا هو الصمام الأهم في الأنظمة الهيدروليكية. ما يميزه هو سلوكه في المركز.
1. صمام مركزي مغلق
تم حظر جميع المنافذ في الوضع الأوسط.
من خلال إيقاف تدفق المضخة، يتم قفل المحرك ومنع الحركة، وهي ميزة تتطلب صمام تخفيف الضغط للمضخة.
2.فتح مركز الصمام
المنفذ P والمنفذ A والمنفذ B متصلان جميعًا بالمنفذ T
وظيفة هذا الصمام، كما هو موضح في الرسم التخطيطي، هي تفريغ المضخة عن طريق توجيه المحرك إلى موضعه المحايد.
3. صمام مركزي مترادف
يتم توصيل المنفذ P إلى T في المركز، بينما يتم حظر A وB.
يقوم هذا الصمام بتفريغ المضخة عن طريق إرجاع تدفقها إلى الخزان عند ضغط منخفض، وبالتالي قفل المحرك في مكانه.
4. صمام مركز التعويم
تم حظر المنفذ P بينما تم توصيل المنفذ A وB وT
يُظهر رمز صمام البكرة الرسومي هذا أن وظيفته هي الحفاظ على ضغط المضخة ثابتًا مع كون المحرك محايدًا.
كيفية استخدام مخططات صمام البكرة الهيدروليكية
اتبع الطرق
اتبع الخطوط والأسهم في المربع المقابل لأي موضع صمام. حدد الأطراف النشطة وغير النشطة.
تتعلق بالمشغل
يمكن تحديد عمل المحرك (التمديد، أو الانكماش، أو القفل، أو التعويم) عن طريق تحديد حالة الطرفين A وB.
تقييم النظام
إن فعالية النظام وكفاءته في استخدام الطاقة وسلامته تتأثر بشكل مباشر بتكوين موضع المركز.
