공압 밸브의 크기를 조정하는 방법

압축 공기는 전기, 천연 가스, 물에 이어 네 번째 필수 유틸리티로 널리 간주됩니다. 그렇기 때문에 공압은 많은 산업에서 없어서는 안될 부분입니다. 공압과 관련하여 시스템의 가장 중요한 측면 중 하나는 밸브입니다.

특히 방향 제어 공기 밸브는 공기가 한 방향 또는 다른 방향으로 흐르도록 하는 밸브입니다. 그것들은 공압 시스템에서 기류의 방향을 제어하는 ​​데 사용되며, 크기를 잘못 지정하면 시스템 오작동과 같은 값비싼 결과를 초래할 수 있습니다.

이 기사에서는 공압 밸브의 크기를 적절하게 조정하는 기본 사항과 고려할 가치가 있는 다양한 밸브 옵션에 대해 설명합니다.

크기 조정 기본 사항

공압 밸브의 크기를 올바르게 지정하려면 다양한 요소를 고려해야 합니다. 시스템이 올바르게 작동하지 않을 수 있는 잠재적 오류를 방지하려면 이 작업이 어떻게 수행되는지 이해해야 합니다.

흐름 방정식으로 크기 결정

활용해야 할 첫 번째 것 중 하나는 흐름 방정식입니다. 이 요소를 통해 밸브가 액추에이터에 전달할 수 있는 유량을 고려할 수 있습니다. 관련 등급은 일반적으로 "속도 계수(Cv)"라는 용어를 사용합니다. 이 Cv(밸브 흐름이라고도 함)를 통해 다른 밸브의 흐름을 비교할 수 있습니다. Cv 값이 높을수록 흐름도 커집니다.

밸브와 실린더를 일치시키기 위해 다음 방정식을 사용할 수 있습니다.

이력서 =(A × S × a × Cf) ÷ (t × 29)

이 공식에 포함된 변수는 다음과 같습니다.

• A =실린더 피스톤 면적(π × r2)
• S =실린더 스트로크
• 그 =시간(초)
• 아 =압력 강하 상수
• 참조 =압축 계수
• (t × 29) =압력이 시작에서 끝 압력까지 떨어지는 데 걸리는 시간(초)

마지막 두 변수는 Sizing Factor 표 또는 차트에서 사용된 값에 따라 변경됩니다.

밸브 크기 차트

밸브의 Cv를 빠르게 결정하려면 밸브 크기 차트를 활용할 수도 있습니다. 이 차트는 일반적으로 0.015, 0.030 및 0.060이 더 일반적인 일부와 함께 Cv에 대한 다양한 값을 가지고 있습니다.

밸브 크기 차트는 각 밸브 크기에 대한 최대 공기 흐름을 알려줍니다. 밸브를 열고 닫는 데 필요한 압력도 결정할 수 있습니다.

밸브의 Cv는 제조업체에 따라 다릅니다. 사이징 차트에는 귀하의 요구에 맞는 올바른 이력서를 결정하기 위한 모든 정보가 있어야 합니다. 또한 전문가들은 공압 시스템의 다양한 손실을 설명하기 위해 밸브 크기를 약 25%까지 늘릴 것을 권장합니다.

사이징을 보다 구체적으로 확인하려면 시스템의 각 구성 요소에 대한 Cv를 계산할 수도 있습니다. 이렇게 하면 필요한 공기 흐름의 양을 보다 정확하게 파악할 수 있습니다.

Cv를 SFCM 및 ESEOD로 변환(동등한 정사각형 모서리 오리피스 지름)

밸브의 Cv를 SCFM(Standard Cubic Feet Per Minute)과 ESEOD(Equivalent Square Edge Orifice Diameter)라는 두 가지 다른 등급으로 변환하는 것이 도움이 됩니다. 이 등급은 밸브가 제공할 수 있는 유량을 결정할 때 유용할 수 있습니다.

Cv를 SCFM으로 변환하려면 다음 방정식을 사용할 수 있습니다.

SCFM =이력서 ÷ F

Cv를 ESEOD로 변환하려면 다음 방정식을 사용할 수 있습니다.

ESEOD =(Cv × F) ÷ P

이 방정식에 관련된 변수는 다음과 같습니다.

• P =PSI의 압력
• T =화씨 온도.
• F =요인

압력(P)과 요인(F)은 대화 요인 표에서 가져오는 경우가 많습니다. 이력서를 SCFM으로 변환하려고 한다고 가정해 보겠습니다.

Cv 값은 0.48이며 100PSI에서 작동 중입니다. 대화 요소 표를 보면 100PSI가 0.0177임을 알 수 있습니다.

따라서:

SCFM =이력서 ÷ F

27(SCFM) =0.48(Cv) ÷ 0.0177(계수)

이것은 SCFM에 인수를 곱하여 되돌릴 수도 있습니다.

SCFM x 계수 =Cv

27(SCFM) x 0.0177(계수) =0.48(Cv)

다양한 밸브 옵션

공압 밸브를 보면 다양한 유형이 있음을 알 수 있습니다. 가장 일반적인 것은 다음과 같습니다.

5포트 4방향 밸브

5포트 4방향 밸브에는 밸브의 각 실린더 포트에 대해 별도의 배기 포트가 있습니다. 이렇게 하면 각 실린더 포트를 개별적으로 제어할 수 있도록 배기부에 유량 제어를 추가할 수 있습니다. 복동 실린더를 제어할 때 가장 많이 사용합니다.

3위치, 5포트 4방향 밸브

이 밸브는 3개의 가능한 중앙 위치가 있다는 점을 제외하고는 5포트 4방향 밸브와 동일합니다. 위치 1과 3은 5포트 4방향 밸브와 동일합니다. 그러나 중앙 위치는 밸브가 비활성화될 때 발생하는 상황에 대해 세 가지 다른 옵션을 허용합니다. 세 가지 가능한 위치는 배기 센터, 압력 센터 및 차단 센터입니다. 배기 센터 위치에서 두 실린더 포트는 배기를 위해 열립니다. 압력 중심 위치에서는 양쪽 실린더 포트에 압력이 가해집니다. 마지막으로 차단된 중앙 위치에서 모든 포트가 차단됩니다.

이 유형의 밸브는 실린더 로드가 특정 위치로 이동하고 유지해야 하는 작업에도 이상적입니다.

5포트 대 4포트 4방향 밸브

5포트 밸브와 4포트 밸브의 주요 차이점은 5포트에는 각 실린더 포트에 대해 별도의 포트가 있고 4포트 밸브에는 동일한 배기 포트로 가는 2개의 배기 흐름이 있다는 것입니다. 5포트 밸브를 사용하면 복동 실린더를 쉽게 제어할 수 있지만 4포트 밸브는 이러한 별도의 제어가 필요하지 않은 경우에 사용되는 경향이 있습니다.

3방향 밸브 대 4방향 밸브

3방향 밸브는 실린더 포트가 하나뿐이라는 점에서 4방향 밸브와 다릅니다. 평상시 닫혀 있는 적용에서는 밸브가 작동될 때 공기가 공급 포트에서 실린더 포트로 포트됩니다. 밸브가 비활성화되면 밸브는 배기를 위해 실린더 포트를 엽니다. 상시 개방 적용에서 차이점은 밸브가 작동하지 않을 때 공기가 공급 포트에서 실린더 포트로 흐른다는 것입니다. 작동하면 공기 흐름이 실린더 포트에서 배기 포트로 이동합니다.

4방향 밸브는 일반적으로 닫힌 실린더 포트가 배기로 흐르는 동안 공급에서 평상시 열려 있는 실린더 포트로의 연속적인 흐름을 허용합니다. 밸브가 작동되면 흐름이 전환되어 평상시 열려 있는 실린더 포트를 배기하고 평상시 닫혀 있는 포트를 가압합니다.

대부분의 3방향 밸브는 단동 실린더를 작동하는 반면 4방향 밸브는 복동 실린더를 작동합니다. Humphrey Balance Valves, 310/410 및 320/420 모델은 이러한 밸브의 완벽한 예입니다.

포핏 대 스풀 밸브 및 이상적인 용도

포핏 밸브는 빠른 응답 시간이 필요한 애플리케이션에 사용됩니다. 또한 고속 애플리케이션에 사용하기에 적합합니다. 이 밸브는 종종 공압 액추에이터, 공기 도구 및 파일럿 밸브로 사용됩니다.

반면에 스풀 밸브는 저속 응용 분야에서 사용하기에 더 적합합니다. 또한 더 작은 크기의 높은 유량이 필요한 응용 분야에서도 자주 사용됩니다. 이 밸브는 일반적으로 공장 자동화 애플리케이션에 사용됩니다.

포핏 밸브는 종종 직접 작동 밸브인 반면 스풀 밸브는 파일럿 작동식 또는 원격 파일럿 밸브입니다.

비례 밸브 대 디지털 밸브

비례 밸브는 공기 흐름을 정밀하게 제어해야 하는 응용 분야에서 자주 사용됩니다. 이 밸브는 가변 전기 신호를 통해 밸브의 흐름을 제어할 수 있습니다.

반면에 디지털 밸브는 켜짐과 꺼짐의 두 가지 상태만 있습니다. 이 밸브는 회로를 열고 닫고, 공기 흐름을 시작 및 중지하거나, 공기 흐름 방향을 변경하는 데 사용할 수 있습니다.

Humphrey PV3, PV10 및 PC30은 잘 알려진 비례 밸브입니다. 디지털 밸브의 경우 Humphrey 밸런스 밸브가 인기 있는 선택입니다.

액체 밸브

이 유형의 밸브는 액체의 흐름을 제어하는 ​​데 사용됩니다. 액체 흐름의 정밀한 제어가 필요한 응용 분야에서 자주 사용됩니다. 이 유형의 밸브는 의료 및 진단 응용 분야에서 가장 일반적으로 사용됩니다. Humphrey iDP 시리즈와 HK5는 훌륭한 액체 밸브 모델로 간주됩니다.

시간을 내십시오

오늘의 기사에서는 사용 가능한 다양한 유형의 밸브와 이상적인 용도에 대해 설명합니다. 또한 다양한 유량 방정식을 사용하여 공압 밸브의 크기를 적절하게 조정하는 방법에 대한 정보를 제공하고 고려해야 할 다양한 요소를 공유했습니다.

안전과 효율성을 보장하려면 시간을 내어 공압 밸브의 크기를 적절하게 조정하고 이 가이드에서 공유한 단계를 따르는 것이 좋습니다.

확실하지 않은 경우 항상 전문가의 도움을 받거나 신뢰할 수 있는 제조업체 또는 유통업체에 문의하십시오.

John Henry Foster는 고품질 액추에이터, 압축기 및 공압 밸브의 선도적인 유통업체입니다. 공압 밸브에 대해 추가 질문이 있거나 시스템을 최적화할 방법을 찾고 있다면 지금 연락하십시오. 저희 전문가 팀이 서비스를 제공할 준비가 되어 있습니다.