Solenoid Valfler

Hidrolik solenoid valf, hidrolik sistemde akışkan akışını başlatmak, durdurmak veya düzenlemek için elektrik kuvvetiyle çalıştırılan bir valftir. Hidrolik solenoid valf bir valf gövdesinden

ve akışkan akışını açabilen, kapatabilen veya kontrol edebilen solenoid adı verilen elektrik bobini mekanizmasından oluşur. Kontrol sistemi, aldığı komuta göre bu değişikliği oluşturur.

Solenoid valf iki ana işlevsel birimi bir araya getirir:

1. Çekirdeğiyle birlikte bir solenoid veya elektromıknatıs.

2. Bir veya daha fazla port ya da orifis içeren valf gövdesi.

Solenoid valf normalde açıktır ve pozisyoner çıkışının diyafram haznesine girmesine izin verir. Elektrik gücü kesilirse solenoid valf, valf pozisyonerine giden portu kapatır ve kontrol valfi diyafram haznesindeki basıncı tahliye eder.

Diyafram basıncını kilitlemek amacıyla pnömatik valflerin kontrollü hava beslemesine solenoid valfler takıldığında kaynak, kısa süreli elektrik kesintilerinin istenmeyen çalışmaya yol açmaması için elektrik arızası düzeninin zaman gecikmesi ve manuel reset içermesi gerektiğini belirtir.

Aktüatörlere Giriş

Solenoid Valf

Solenoid valf, elektrik enerjisi uygulandığında veya kesildiğinde açılıp kapanan elektromekanik bir valftir. Solenoid valfler hem pnömatik hem hidrolik aktüatörlerle kullanılır. Yukarıdaki şekilde gösterilen kontrol paneli tek bir solenoid valf kullanır.

Acil durdurma işlevi gibi daha yüksek güvenlik seviyesi gereken yerlerde kontrol panelinde iki veya üç solenoid valf kullanılabilir. Aşağıdaki şekil solenoid valfin çalışma prensibini gösterir. Sağdaki görünüm, solenoid valfe elektrik enerjisi uygulandığı durumu gösterir.

Bobine enerji verilir ve kaynak çiziminde mavi renkle gösterilen plunger çevresinde manyetik alan oluşturur. Manyetik kuvvet plungerı yukarı çeker ve şekilde görüldüğü gibi valfi açar.

Elektrik enerjisi kesildiğinde manyetik alan çöker, plunger aşağı hareket eder ve valf kapanır.

Kontrol Valfleri

Solenoid Valf

Solenoid valf esas olarak elektrik bobini ve plunger içeren dahili bir aktüatörle çalışan valftir. Elektrik sinyali valfi açar veya kapatır; sinyal kaldırıldığında mekanizma genellikle yay kuvvetiyle başlangıç konumuna döner.

Solenoid valfler, solenoide enerji verilmediğindeki valf konumunu ifade eden normalde açık veya normalde kapalı tiplerde üretilir.

DC veya AC Solenoid Valf

Kaynak, DC solenoidlerin çoğu zaman tercih edildiğini belirtir; çünkü AC bobinlerdeki gibi başlangıç ani akım tepesine sahip değildir ve özellikle valf sık çevrim yapıyorsa veya spool yanlışlıkla sıkışırsa aşırı ısınma ya da bobin hasarı riskini azaltır.

Bununla birlikte daha hızlı tepki gerektiğinde veya röle tabanlı elektrik kontrolleri kullanıldığında AC solenoidler tercih edilebilir. Kaynak, AC solenoidler için yaklaşık 8–15 mikrosaniye, DC solenoidler için yaklaşık 30–40 mikrosaniye tepki süreleri verir.

DC ve AC bobinle beslenen valfler arasında önemli çalışma farkları vardır. Kaynağa göre DC bobinler daha yavaş tepki verir ve daha düşük basınçlarla sınırlıdır; AC bobinler ise daha hızlı tepki verir ve başlangıçta daha yüksek basıncı karşılayabilir.

Yukarıdaki şekle bakınız. Bu daha hızlı tepki, gerektiğinde daha hızlı çevrim yapılmasına izin verebilir. Ancak AC frekansı arttıkça elektrik kayıpları artar; örneğin kaynak 60 Hz AC solenoid kayıplarının aynı bobinin 50 Hz beslemedeki kayıplarından daha yüksek olduğunu belirtir.

Geri Dönüş Yayının Etkisi

İki yollu normalde kapalı bir valfte hem yay kuvveti hem giriş akışkanı basıncı valfi kapatmak yönünde etki eder. Bu nedenle dönüş yayı nispeten zayıf olabilir ve bazı tasarımlarda tamamen kaldırılabilir. İkinci düzen, solenoid dik olacak şekilde valfin monte edilmesini gerektirir,

böylece yerçekimi akışkan basıncıyla birlikte aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi geri dönüş hareketini sağlar.

İki yollu normalde açık valfte yay, akışkan basıncının yardımıyla valfi açık tutar. Solenoid kuvveti, valfi kapatabilmek için hem yay kuvvetini hem giriş basıncını aşacak kadar büyük olmalıdır.

Üç yollu valfler üst ve alt yay gerektirir. Alt yay valfi, giriş basıncıyla açılan yuvasına bastırır. Üst yay yukarıdaki şeklin B ve C konumlarında gösterilen yönde etki eder. Kaynak gerekli yay kuvveti kombinasyonunu şöyle özetler:

Valf Tipi — Üst Yay — Alt Yay

Üç yollu normalde kapalı — güçlü — zayıf

Üç yollu normalde açık — zayıf — güçlü

Karıştırma valfi — orta — orta

Yönlendirme valfi — güçlü — zayıf

Pilot Kumandalı Valfler

Doğrudan solenoid çalıştırma genellikle daha küçük valf boyutlarıyla sınırlıdır. Daha büyük valfleri doğrudan çalıştırabilecek büyük solenoidler daha fazla elektrik gücü tüketir ve önemli miktarda ısı üretir.

Bu durumlarda pilot kumandalı valf çoğu zaman daha cazip bir çözümdür. Küçük bir solenoid pilot valfi çalıştırır; pilot valf de ana valfi açmak için giriş basıncını valfin uygun bölümüne iletir.

Pilot beslemesi, valfin kendi hat basıncını kullanarak dahili olabilir veya ayrı bir pilot kaynağı kullanarak harici olabilir.

Pilot kumandalı valfin doğru çalışması için ana valf boyunca belirli bir diferansiyel basınç bulunmalıdır. Bu fark mevcut olduğunda valf, nispeten düşük elektrik girişiyle daha yüksek hat basınçlarını kontrol edebilir. Ana valfin basınç değeri pilot valfin değeriyle uyumlu seçilir

çünkü her ikisi de aynı hat basıncına maruz kalır. Pilot kumandalı valflerin tepki süreleri genellikle doğrudan etkili solenoid valflerden daha yavaştır; ancak birçok tasarımda bu tepki ayarlanabilir.

Hakkında Bilmeniz Gereken Her ŞeyHidrolik Pompalar!

---

Yarı Dengeli Valf

Kaynakta bir başka genel solenoid valf kategorisi yarı dengeli valf olarak tanımlanır. Bu, ortak bir gövde üzerine monte edilmiş iki tapalı çift oturaklı valftir. Alt tapa üst tapadan biraz daha küçüktür. Hat basıncı alt tapanın altına

ve üst tapanın üstüne etki ederek, gerektiğinde bir yayın da yardımıyla valfi yuvalarında tutmaya yardımcı olan diferansiyel kuvvet oluşturur. Böylece solenoid, valfi açmak için yalnızca basınç dengesizliğinin oluşturduğu kuvveti ve varsa yay kuvvetini yenmek zorundadır.

 

Elektrikle Çalıştırılan Hidrolik Valfler

Bir elektrikle çalıştırılan hidrolik valf için tercih edilen tasarım düzeni, “itme” hareketinde solenoid kuvvetini ve geri dönüş veya “çekme” hareketinde yay kuvvetini kullanmaktır. Solenoid; atalet ve sürtünmenin yanı sıra yay ve hidrolik kuvvetleri de yenecek kadar güçlü olmalıdır.

Hidrolik kuvvetler önemli ölçüde değişebilir ve tamamen öngörülemeyebilir; bu nedenle solenoid ve yayların boyutlandırılmasında geniş bir tasarım payı gerekir.

Solenoid “kuru” veya “ıslak” tip olabilir. Genel olarak ıslak solenoid, statik ve dinamik sürtünme daha düşük olduğu için aynı görevde daha küçük olabilir. Islak tasarımlar ayrıca tüm hareketli parçaların kapalı ve yağlanmış olması avantajına sahiptir

ve solenoid ile valf gövdesi arasındaki dinamik conta kaldırılabilir. Bunlar glandless valf tasarımları olarak da tanımlanır.

Doğrudan etkili solenoid valfler, kaynağın açıkladığı aralıkta genellikle yaklaşık 45 L/dak debiyle sınırlıdır; bu aralık yaklaşık 1/8 in ve 1/4 in nominal valf boyutlarını içerir. Birçoğu katı hâl kontrol sistemleriyle doğrudan anahtarlanabilir. Kaynakta verilen tipik bobin değerleri sisteme bağlı olarak 24 V DC ve yaklaşık 20–65 W’tır.

Glandless Solenoid Valf

Solenoid armatürü elektrik bobiniyle çevrili sızdırmaz bir tüp içinde çalışacak şekilde düzenlenirse sızdırmazlık glandları ortadan kaldırılabilir. Bu yapı konstrüksiyonu basitleştirir ve olası bir kaçak noktasını ortadan kaldırır. Prensip küçük valflerde yaygın olarak uygulanır.

Tipik bir düzen aşağıdaki şekilde gösterilmiştir. Glandless valfler çeşitli konumlarda monte edilebilir ve önemli darbe yüklerine dayanabilir. Tepki süresi çok kısa olarak açıklanır:

kaynak AC’de yaklaşık 5 mikrosaniye, DC’de 10–15 mikrosaniye belirtir ve dakikada birkaç yüz çevrim hızının mümkün olabileceğini söyler.

Bu prensip küçük valflerde yaygın olarak uygulanır. Tipik bir örnek kaynakta Şekil 16.36’da gösterilmiştir. Glandless valfler farklı konumlarda monte edilebilir ve önemli darbe yüklerine dayanabilir. Tepki süreleri çok kısa olarak tanımlanır:

AC’de yaklaşık 5 mikrosaniye ve DC’de 10–15 mikrosaniye; dakikada birkaç yüz çevrim hızının mümkün olduğu belirtilmektedir.

Solenoid Valf Özellikleri

Solenoid valfler proses hatlarında kullanıldığında valf gövdesi geçerli enstrümantasyon borulama standardına uygun olmalıdır. Kaynak, standart üretici bronz konstrüksiyonunun normalde hava hizmeti için uygun olduğunu belirtir.

Valf gövdesi bağlantı boyutları 1/8 in, 1/4 in ve 3/8 in olmalı veya ilgili veri sayfasında belirtildiği şekilde seçilmelidir.

Solenoid bobinler kalıplanmış ve kapsüllenmiş olmalı, belirtilen anma gerilimi ve frekansta sürekli görev tipi Sınıf E veya Sınıf F yalıtım kullanmalıdır.

Solenoid DC veya AC beslemeyle çalışabilir. Kaynağın verdiği standart elektrik değerleri 24 V AC veya DC ve 50 Hz’de 110 V AC ya da veri sayfasında belirtilen diğer değerlerdir.

Veri sayfasında aksi belirtilmedikçe solenoid bobin, yaklaşık ±%10 gerilim değişimlerinde valfi çalıştırabilmelidir.

Çeşitli valf gövdesi malzemeleri mevcuttur. Valf yuvası malzemeleri hizmet koşullarına uygun seçilmelidir. Kaynak Buna-N, paslanmaz çelik diskler, Viton, PTFE ve diğer malzemeleri listeler; seçim veri sayfasında belirtilen gereksinimlere göre yapılmalıdır.

Kaynağa göre solenoid valf yapısının proses akışkanıyla temas eden dış parçaları paslanmaz çelik olmalıdır.

Asgari çalışma basıncı gerektirmeyen doğrudan etkili üç ve dört yollu packless solenoid valfler kontrol valflerine monte edilebilir. Hem minyatür hem standart solenoid valfler, dolaylı sıçrama ve toza karşı koruma sağlayan genel amaçlı muhafazalarla

veya patlamaya dayanıklı ve hava koşullarına/suya dayanıklı muhafazalarla temin edilebilir. Gerekli muhafaza kullanıcı tarafından ilgili veri sayfasında belirtilmelidir.

Muhafaza, veri sayfasında belirtilen alan sınıflandırmasına uygun olmalıdır.