انواع شیر در سامانه های هیدرولیک بالابر:
سامانه بالابر هیدرولیک با سایر سامانه های هیدرولیک صنعتی دارای تفاوت های عمده ای در اجزای تشکیل دهنده هستند. اگر چه ماهیت اصلی تمام سامانه های هیدرولیک با هم تفاوت خاصی ندارند. در تمامی بالابر های هیدرولیکی، شیر هیدرولیک وظیفه اصلی کنترل عملگرهای مختلف را بر عهده دارد و اصولا نقش بسیار با اهمیتی را ایفا میکند. به طور معمول شیرهای مورد استفاده در یک بالابر هیدرولیکی به شرح ذیل تقسیم بندی میشوند:
شیرهای کنترل جریان
شیرهای کنترل فشار
شیرهای کنترل جریان شیرهایی هستند که شدت جریان را کنترل و آن را یا محدود کرده و یا به طور کلی قطع مینماید. شیرهای کنترل جریان در آسانسور هیدرولیک به شرح ذیل میباشد:
شیرهای کنترل حرکت:
نگاه دقیق تری به شیرهای کنترل حرکت پایلوت دار بالابر های هیدرولیکی می اندازیم. مسیر اصلی توسط یک فنر باز نگه داشته میشود تا جریان روغن به مخزن هدایت شود. سلنوئید نشان داده شده دوکاره بوده و مسیر شیر سوززنی پایلوت (کمکی) را در حالت عادی به مخزن و در حالت تحریک شده به خروجی پمپ متصل میکند. در واقع شیر سلنوئیدی پایلوت، به صورت نرمال باز بوده و با تنظیم دقیق فشار پورت های کمکی یا پایلوت، جریان را در بالابر صنعتی کنترل میکند. به هر حال برای بررسی سیستم مورد نظر ما شیر پایلوت سلنوئیدی دو حالته یا دوکاره مناسب تر خواهد بود. در ادامه به بررسی عملکرد این نوع شیرها می پردازیم.
افزایش شتاب:
در آسانسور یا بالابر هیدرولیکی وقتی سلنوئید تحریک میشود جریان پایلوت به مخزن قطع میشود، بنا براین تمام جریان به سوپاپ اصلی منتهی میشود. فشار در بالای سوپاپ اصلی با فشار خروجی پمپ برابر خواهد بود.
سوپاپ در اثر فشار جریان اصلی به جلو حرکت کرده و این جلو آمدن جریان را دچار افت فشار خواهد کرد. چون در گذر جریان از سطح حلقوی حول سوپاپ افت فشار رخ می دهد، آن قسمت از سوپاپ که به سمت اریفیس حرکت میکند تحت تاثیر فشار مخزن خواهد بود. فشار خروجی پمپ بالابر هیدرولیکی فقط در سمت دایروی سوپاپ در خروجی اصلی اثر می کند.
واضح است که فشار پمپ در بالای سوپاپ نسبت به پایین آن به سطح بیشتری وارد میگردد چرا که بیشتر مساحت زیر سوپاپ تحت تاثیر فشار مخزن میباشد. از این رو فشار پایلوت وارد شده به بالای سوپاپ بر فشار کمتر پایین سوپاپ و نیروی فنر غلبه کرده و سوپاپ را به پایین حرکت می دهدو مسیر جریان به مخزن را می بندد. سرعت بسته شدن شیر به میزان جریان گذرنده از رگولاتور سوزنی اریفیس پایلوت بستگی دارد. پس کنترل جریان پایلوت باعث افت فشار نیز خواهد شد. واضح است که سوپاپ اصلی با سرعت ثابتی مسیر جریان را نمی بندد. برای اینکه حرکت سوپاپ با سرعت ثابت باشد باید نیروهای وارده به دو سمت سوپاپ متعادل باشد. نکات زیر باعث می شود که سرعت بسته شدن نیز ثابت باشد:
1-در حین حرکت سوپاپ نیروی فنر ثابت نیست.
2-تا زمانی که شیر یک طرفه اصلی باز نشده است فشار خروجی پمپ بالابر هیدرولیکی در حال افزایش است. (پس از باز شدن شیر یک طرفه فشار پمپ تقریبا ثابت باقی می ماند و به وسیله بار روی جک متعادل می شود.)
به هر حال مهمترین مسئله شدت جریان افزاینده ورودی به جک از طریق شیر یک طرفه پس از بسته شده خروجی شیر کنترل است. این شدت جریان با شدت بسته شدن خروجی شیر کنترل تعیین می شود. اگر سرعت بسته شدن خروجی شیر کنترل بالابر های صنعتی ثابت باشد جریان ورودی به جک با نرخ ثابتی افزایش می یابد. با طراحی دقیق سوپاپ اصلی تا حدودی میتوان از تغییرات سرعت بسته شدن شیر کاست. یعنی شکل سوپاپ به صورتی طراحی گردد که با وجود سرعت متغیر حرکت، بسته شدن مقطعی خروجی با سرعت ثابتی انجام شود. انحنای استوانه سوپاپ به همین منظور طراحی شده است.
کاهش شتاب (باز شدن شیر):
برای کاهش سرعت آسانسور یا بالابر هیدرولیکی شیر سلنوئیدی پایلوت باز شده و جریان روغن به سمت بالای سوپاپ قطع میشود و به مخزن هدایت می شود. فشار روغن در پایین سوپاپ بر نیروی فنر غلبه کرده و سوپاپ به بالا حرکت میکند. در این حالت جریان اصلی روغن به مخزن هدایت می گردد. کاملا مشخص است برای کارکرد متقارن شیر یعنی یکسان بودن سرعت باز و بسته شدن شیر، باید میزان افت فشار شیر کنترل سوزنی جریان پایلوت در هنگام باز و بسته شدن برابر باشد. در هنگام تنظیم کنترلر شتاب، این امر به صورت تقریبی امکان پذیر خواهد بود چرا که فشار در محفظه بالایی و افت فشار در شیر کنترل سوزنی الزاما در شتاب گیری و کاهش سرعت برابر نخواهد بود.

بالابر هیدرولیکی آسیا برج- http://asiabalabar.com