Классификация клапанов. Расчет электромагнита клапана

КЛАССИФИКАЦИЯ КЛАПАНОВ

 

ВЫБОР ЭЛЕМЕНТА

ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ КЛАПАН КЭП-6,3/6М1

Основные технические характеристики клапана и электромагнита:

Рабочая среда сжатый воздух

Давление рабочей среды, Ру 0,02…0,63МПа

Диаметр условного прохода, Ду 6мм

Технические характеристики управляющий сигнал: постоянный или переменный ток с частотой 50Гц

Питание 220В

Потребляемая мощность 15Вт

Исполнение климатическое;

Габаритные размеры, мм 258х110х82

Масса, кг 2,8

Для устойчивой и экономной работы клапана необходимо рассчитать электромагнит, технические характеристики которого берем из паспортных данных:

Сила пружины                                                                                    P₁=30 Н;

Жесткость возвратной пружины                                                      с₂=10⁴ Н/м;

Плечи приложения сил относительно центра вращения:

силы трения T₁                                                                                     l₁=30 мм;

cилы Р₂ возвратной пружины                                                            l₂=12 мм; 

механической силы электромагнита F_м электромагнита                l₃=15 мм.

Сила предварительного растяжения возвратной пружины            P₀₂=30 Н.

Длина рабочего зазора:

начальная                                                                                          δ₀=3 мм;

расцепления                                                                                      δ_расц=1 мм;

конечного (минимального)                                                              δ_мин=0,05 мм.

Коэффициент трения материалов                                                  α_тр=0,2.

РАСЧЕТ ЭЛЕКТРОМАГНИТА КЛАПАНА

1 – стопор, 2 – немагнитная втулка, 3 – сердечник, 4 – ярмо, 5 – верхняя крышка, 6 – рабочий зазор, 7 – упор, 8 – обмотка, 9 – нижняя крышка,          10 – возвратная пружина, 11 – пружина, 12 – паз штока, 13 – шток

,

где Q – результирующая сила,  Р_о1 – сила предварительного поджатии пружины 11,

,

где Т₁ – сила трения при расстопоривании штока, а_тр1 — коэффициент трения,

 ,

где N₁ и N₂ — внешние силы,

,

где  Т₂  – сила трения сердечника во втулке,

,

где P₂ — сила пружины 10, Р₀₂ — сила предварительного под­жатия пружины 10,   с₂ — жесткость пружины 10, f₂ — переме­щение (ход) сердечника (пружины)

ПОСТРОЕНИЕ механической и тяговой характеристики

1. Сила трения, которую преодолевает сердечник при рас-
стопоривании штока:

                                         

2. Механическая сила, противодействующая перемещению
сердечника электромагнита:

,                          

 

По предложенным данным произведем расчет:

А.     

Зависимости тягового усилия от величины зазора:

.                           

МОДЕРНИЗАЦИЯ

 ЭЛЕКТРОПНЕВМАТИЧЕСКОГО КЛАПАНА

КЛАПАН КРВ-3/2-6

Основные технические характеристики:

– рабочее давление - от 0,1 до 0,6 МПа;

– условный проход - 6 мм;

– напряжение питания постоянного тока - 220 В;

– потребляемая мощность - не более 3 Вт;

– время срабатывания

– при давлении от 0,2 до 0,6 МПа - не более 1 c;

– при давлении от 0,1 до 0,2 МПа - не более 2 c.

Как видно из технических характеристик, клапан является менее энергозатратным и имеет улучшенные динамические характеристики.