פנאומטיקה וואקום

שסתום ויסות זרימה

Flow Control Valve

שסתום שמגביל את קצב זרימת האוויר, וכך קובע את מהירות התנועה של בוכנה.

שסתום ויסות זרימה – Flow Control Valve

In English

A valve restricting airflow to control actuator speed, usually with a bypass check valve.

הסבר

הסוג הנפוץ הוא חונק עם שסתום חד-כיווני, שמווסת זרימה בכיוון אחד בלבד. מקובל לחנוק את האוויר שיוצא מהבוכנה (Meter-out), כי כך התנועה יציבה וחלקה יותר.

מה זה אומר בפועל

בוכנה דו-פעולתית שנעה במהירות מלאה מכה בסוף המהלך. מתקינים על שתי היציאות שלה וסתי זרימה עם חד-כיווני, וסוגרים אותם עד שהתנועה איטית וחלקה. האוויר הנכנס עובר בחופשיות דרך החד-כיווני, והאוויר שיוצא מהצד השני עובר דרך החנק. כך נשאר בצד היוצא לחץ נגדי, והבוכנה לא קופצת.

למה זה חשוב

  • מאפשר לכוון בנפרד את מהירות ההתקדמות ואת מהירות החזרה.
  • מקטין מכות בסוף המהלך ומאריך את חיי הבוכנה והמתקן.
  • חניקת האוויר היוצא נותנת תנועה יציבה יותר גם כשהעומס משתנה.
  • זול ופשוט להתקנה ולכוונון בשטח.

בעיות נפוצות ופתרונות

  • חניקת האוויר הנכנס בבוכנה דו-פעולתית גורמת לתנועה קופצנית (Stick-Slip) → חונקים את האוויר היוצא.
  • בבוכנה חד-פעולתית אין אוויר יוצא בצד הקפיץ → שם חונקים את האוויר הנכנס.
  • מהירות נמוכה מאוד אינה יציבה בגלל דחיסות האוויר → מוסיפים בולם הידראולי או עוברים למפעיל חשמלי.
  • וסת שהותקן בכיוון הפוך → בודקים את חץ הסימון לפני ההרכבה.

איפה משתמשים

  • בוכנות פנאומטיות במכונות אוטומציה
  • תופסנים ושולחנות הזזה
  • דלתות פנאומטיות
  • מכונות אריזה
  • מתקני לחיצה והרכבה

נוסחאות ונתונים הנדסיים

ספיקהQהפרש לחציםΔpA0 גדולA0 קטןQ ∝ √Δp
ספיקת אוויר חופשי לבוכנהQ = A · v · (p + 1) · 60 / 10⁶
ספיקה דרך פתח (נוזל)Q = Cd · A0 · √(2 · Δp / ρ)
מקרא
Qספיקה (בבוכנה: אוויר חופשי)L/min ; m³/s
Aשטח הבוכנהmm²
vמהירות הבוכנהmm/s
pלחץ עבודה (מד)bar
Cdמקדם ספיקה של הפתח–
A0שטח הפתחm²
Δpהפרש לחצים על הפתחPa
ρצפיפותkg/m³
ערכים מקובלים
  • בוכנה דו־פעולתיתויסות ביציאת האוויר (Meter-out)
  • Cd פתח בעל שפה חדה≈ 0.6–0.65

דוגמה: בוכנה Ø32 (A ≈ 804 mm²) שנעה ב־200 mm/s בלחץ 6 bar: Q = 804 · 200 · 7 · 60 / 10⁶ ≈ 67.5 L/min אוויר חופשי, וזו הספיקה שהווסת צריך להעביר.

נוסחאות בסיסיות להערכה ראשונית. לתכנון סופי יש לבדוק מול התקן ונתוני היצרן.

סרטון הסבר

How Pneumatic Flow Control Valve Works · Airmax Pneumatics (YouTube)

צריכים תכנון מכני או שרטוטי ייצור?

מידול תלת-ממדי ב־Inventor, שרטוטי ייצור, הנדסה לאחור ורכש רכיבים.

דברו איתנו

לוגו טי.בי.אמ תכנון מכני ושרטוט