صمامات التحكم control valve

إن أحد أهم الاعتبارات في أي نظام قدرة موائع هو التحكم والذي يكون بمثابة عقل النظام الهيدروليكي، في اذا تم استخدام صمامات التحكم غير مناسبة للتطبيق فان النظام الهيدروليكي لن يقدر على القيام بوظيفته علي النحو المطلوب، ويتم التحكم في قدرة الموائع من خلال استخدام اجهزة التحكم التي تسمى صمامات التحكم والتي توضع بين المضخة والمشغلات. ومن الضروري معرفة وظيفة وتشغيل وتطبيقات مكونات التحكم هذه على اختلافها وتنوعها وكذلك أهم تطبيقاتها.

توجد في الانظمة الهيدروليكية ثلاثه أنواع أساسية لأجهزه التحكم، وهى كالتالى:

صمامات التحكم في التدفق (flow control valves).

صمامات التحكم في الاتجاه (directional control valves).

صمامات التحكم في الضغط (pressure control valves)

1- الصمامات الاتجاهية Directional Control Valves

1.1 التعريف

صمامات التحكم الاتجاهية هي أجهزة تتحكم في اتجاه سريان السائل في النظام وكذلك إيقافه، وبالتالي تحديد اتجاه حركه المشغلات سواء أكانت اسطوانات أو محركات هيدروليكية.

2.1 التسمية

يتم تسميه الصمامات التوجيهية وفق عدد فتحات الخدمة في الصمام وعدد أوضاع التوصيل، حيث يتم توظيفها عن طريق رقمين تفصل بينهما علامة ( / ).

مثال: صمام توجيهى (4/3), هو صمام توجيهي ذو اربع فتحات خدمة وثلاث أوضاع توصيل.

3.1 تصنيفات الصمام الإتجاهى

*حسب آلية تشغيله:

الصمامات التوجيهية إما مباشرة التشغيل أو غير مباشرة التشغيل، ويعتمد ذلك على الظروف التي يستخدم فيها الصمام كحجمه او القوة الازمة لتشغيله. فيمكن تشغيل الصمام عن طريق اليد أو القدم أو من خلال حركة ميكانيكية او ملف كهربي solenoid ، او إشارة هيدروليكية أو إشارة نيوماتية (هواء مضغوط).

*- حسب عدد الأوضاع وعدد فتحات الخدمة، شكل ٤:

حسب الوضع المتوسط للصمام*

 normal position

فمثلاً للصمامات التوجيهية 4/3  أوضاع متوسطة مختلفة كما في الاشكال التالية. شكل ٥:

• 2- الصمامات الارجعية Non Return Valves

تستخدم الصمامات اللارجعية للسماح للسائل في التدفق في اتجاه معين ومنعه من التدفق في الإتجاه الأخر. شكل ٦ 

• 3-صمامات التحكم في الضغط Pressure Control Valves

تعمل هذه الصمامات علي التحكم وضبط الضغط في النظام الهيدروليكى وأجزاء النظام. 

ويمكن تقسيم هذه الصمامات طبقا لوظيفتها كالاتى:

1. صمام الأمان  pressure relief valve.
2. صمام تخفيض الضغط pressure reducing valve.
3. صمام توالي العمليات sequence valve .
4. صمام الكبح brake valve
5. صمام الموازنة  Counterbalance valve
6. Pressure unloading valve

• 3.1- صمام الأمان relief valve

يعمل هذا الصمام كما في (شكل ٧) علي تحديد أقصى ضغط يصل له الزيت في النظام الهيدروليكى حتى لا يزيد ضغط الزيت بسبب زيادة الحمل  إلى القيمة التى يمكن أن تتسبب في ضرر لأجزاء النظام المختلفة كالخراطيم أو المضخة أو الموتور أو غيرها من الأجزاء، حيث انه يتم ضبط الصمام ليفتح عند ضغط معين يسمى (cracking pressure)، وعندما يفتح الصمام يعمل علي إعادة الزيت القادم من المضخة إلي الخزان مرة اخرى فيتم بذلك ضمان عدم زيادة الضغط عن cracking pressure وبالتالي تأمين وحماية أجزاء النظام من الضغوط العالية.

• 3.2.صمام تخفيض الضغط pressure reducing valve.

يعمل هذا الصمام كما في (شكل ٨)، علي المحافظة علي الضغوط المنخفضة في اماكن معينة في النظام الهيدروليكى

• 3.3. صمام توالي العمليات sequence valve.

يعمل هذا الصمام علي تسلسل العمليات في الدائرة الهيدروليكية، حيث يعمل علي تحريك مشغل ما قبل المشغل الأخر. ومن الأمثلة علي ذلك في الماكينات في عملية امساك شغلة ما اولا ثم اجراء عملية التشغيل عليها، فيتحرك المشغل الذي يعمل علي تثبيت الشغلة اولا وبعد انتهاء حركته تبدأ حركة المشغل الأخر الذي يقوم بعملية التشغيل علي الشغلة. حيث انه يتم وضع الصمام قبل المشغل الذي يقوم بعملية التشغيل علي الشغلة ويتم ضبطه ليفتح عند انتهاء حركة المشغل الأول الذي يمسك الشغلة ثم بعد نهاية مشوار المشغل الأول يزيد ضغط الزيت في الدائرة حتى يصل للضغط الذي يفتح الصمام الذي يكون مغلق في الوضع الطبيعى له فيمر الزيت الي المشغل الثانى وييتحرك المشغل ليقوم بعملية التشغيل علي الشغلة. كما في شكل ٩.

• 3.4.صمام الكبح  brake valve

إن الغرض من هذا الصمام هو منع ارتفاع الضغط إلي القيمة القصوى التى يمكن أن يصل إليها كنتيجة لعزم القصور الذاتى عند غلق الصمام التوجيهى فجأة.

• 3.5.صمام الموازنة  counter balance valve

يستخدم هذا الصمام مع الأحمال الرأسية لمنع النزول المفاجىء للحمل تحت تأثير وزنه بفعل الجازبية الأرضية، حيث يعمل علي  الإحتفاظ بالحمل معلقاً في الموضع الأعلي وذلك لحين زيادة الضغط للقيمة التى تفتح الصمام فيخرج الزيت عبر الصمام من الاسطوانة للخران ويتم بذلك تنظيم نزول الحمل بسرعة غير عالية. كما في (شكل ١٠).

• 4- صمامات التحكم في التدفق Flow Control Valves

تعمل هذه الصامامات علي التحكم في معدل تدفق الزيت الهيدروليكى من المضخه إلي المشغل، وبالتالي يتم التحكم في سرعة حركة المشغل.

ومن الأمثلة علي هذه الصمامات  حسب مكانة قبل المشغل كما في شكل ١١:

1. التحكم في التدفق الداخل للمشغل meter- in flow control
2. التحكم في التدفق الخارج للمشغل meter- out flow control

ومن الأمثلة علي هذه الصمامات حسب مساحة الخنق.

1. صمامات بمساحة خنق ثابتة   fixed restrictors كما في شكل 12

مثل: gate valve ,needle valve and global valve كما في شكل ١٣

وهناك انواع اخري مثل: pressure compensated valve, non- pressure compensated valve or Temperature- pressure compensated valve.