Силы, действующие на затвор клапана. Влияние формы седла. Действие гидродинамической силы. Элементы и устройства струйной пневмоавтоматики (струйной техники), страница 7

Линию питания 4 рассматриваем как объект автоматического регулирования, на вход которого поступает переменное давления, а на выходе стабилизированное давление остается постоянным. Стабилизатор состоит из измерительного устройства 1 давления в линии 4, регулятора 2 и клапана 3. Все эти элементы образуют одноконтурную замкнутую систему автоматического регулирования. Давление Рстаб на выходе изменяется измерительным устройством 1, поступает на регулятор, где сравнивается с величиной Рзад. Которое определяет номинальное значения выходного (стабилизированного) давления. Регулятор отрабатывает сигнал, зависящий от разности текущего значения стабилизируемого давления и задания, который воздействует на клапан 3, установлен на линии питания. Конструктивно во многих стабилизаторах часть элементов (измерительное устройство, регулятор, клапан) выполняют в виде одного блока.

Редукционный клапан мембранного (сильфонного типа)

В некоторых случаях необходимо обеспечить высокую чувствительность в поддержании заданного давления при малых расходах. Поскольку в рассмотренных выше плунжерных схемах с щелевым уплотнением и конусными затворами рис 1. Обеспечить требуемую герметичность трудно, применяют клапаны с пластинчатым затвором, в котором уплотнение осуществлено при помощи металлического сильфона 2 рис 3а. Условия равновесия такого клапана может быть приближенно записано след. образом.

                           (1)

D1 D2 – внешний и внутренний диаметр сильфона.

·  Рпр – суммарное усилие пружины 3 сильфона 2, при у=0. (нулевой подъем клапана)

·  у – открытие клапана.

·  C1 – суммарная жесткость пружины и сильфона

Из уравнения 1 мы можем найти Рред:

Упрощенное (y=0) 

Редукционно предохранительные клапаны

На рисунке 3б, в. Представлена схема клапана, в котором совмещены функции редукционного и предохранительного клапанов. Положение клапана представленное на рисунке 3б соответствует подводу к потребителю жидкости под редуцируемым давлением. При этом жидкость из магистраи нагнетания под давлением Рн поступает через щель между грибком и седлом потребителя, до того пока давление Рред в системе потребителя не достигло заданного значения поршень 3 отжат пружиной 4 в крайнее левое положение. В этом положении конусная игла упирается в седло поршня 3. Пружина 5 сжата, по\этому клапан открывает максимальный проход жидкости к потребителю. При повышения давления Рн на входе в редуктор, повышается также Рред  полости потребителя в результате поршень 3 сжимает пружину и перемещается вправо, при этом под действием пружина 5 вправо перемещается так же клапан 1. В результате зазор между левым грибком клапана и седлом клапана 2 уменьшается. При достижении заданного редуцируемого давления в системе, клапан 1 закроется полностью. При уменьшении редуцируемого давления в системе поршень 3 переместиться влево  и откроет клапан. В результате давление в системе увеличивается. При повышении редуцируемого давления сверхзаданнного значения сила давления увеличивается на столько, что он перемещается в право, см. рис 3в и отходит от иглы клапана 1. В результате конусный грибок этого клапана сядет в седло корпуса 2, а между иглой клапана и седлом 3 при дальнейшем перемещении образуется зазор через который жидкость из камеры а редуцируемого давления поступает на слив. В этом случае редуктор действует в качестве предохранительного клапана в систему потребителя.

2х ступенчатые редукционные клапаны

Для повышения стабильности применяют редукционный клапан непрямого, 2х ступенчатого действия рис 4