Силы, действующие на затвор клапана. Расчёт переливных клапанов. Предохранительные клапаны непрямого действия, страница 6

Q=(мю*пи*d*sin(альфа/2)*1/k((4Рпр/пи*d^2)-Рн-Рред(D^2/d^-1) )*((2Рн-Рред)/ро))^1/2. Положив в ур-и 2 что y=0 получим уравнение: Рпр-(пи*d^2/4)(Рн-Рред)-(пи*D^2/4)*Рред=>Рред=(4Рпр/(пи*d^2*(D^2/d^2-1))-Рн/(D^2/d^2-1). Из последнего выражения следует что Рред несколько зависит от Рн увеличиваясь с уменьшением последнего. Благодаря значительному превышению D над d а также уменьшенному трению рассмотренные клапаны отличается высокой чувствительностью. При более высоких Рред мембрана заменяется поршнем 1 того же D рисунок 1в. Расчёт производится по тем же ур-м с добавлением в ур-е 2 силы трения поршня.

Пневматические редукционные клапаны.

Применяемые в пневмоприводах р.п.к. различают по следующим признакам:

1)  по типу нагрузочного эл-та (пружина, давление с управлением вспомогательного регулятора)

2)  по степени разрежённости редуцирующего клапана(со сбалансированной и несбалансированной площадью клапана)

3)  по возможности сброса избыточного выходного давления воздуха (с клапаном сброса и без)

4)  по виду уплотнения редуцирующего клапана по седлу

5)  по типу чувствительного элемента(мембранные и поршневые)

Схемы редукционных клапанов основных типов:

При выборе редукционного клапана, надо учитывать давление воздуха в сети, необходимый диапазон регулирования выходного давления воздуха и его допустимое колебание, диапазон изменения расхода воздуха, возможность превышения давления воздуха сверх заданного и необходимость перенастройки с большего давления на меньшие, путём сброса воздуха через редукционной пневмоклапан, и необходимость дистанционного управления. Наибольшее применение получили клапаны с пружинным нагрузочным эл-м. Применяются с условным проходом до 25мм так как увеличение усилия и жёсткости пружины (при сохранении приемлемого размера) отрицательно влияет на точность редукционного клапана. Это объясняется тем, что при изменении параметров воздуха на входе или выходе ред. клапана по сравнению, что были в момент настройки чувствительный эл-т реагируя а изменение обеспечивает соотв. перемещение ред. клапана, при этом изменяется длина пружины и => в новом установившемся состоянии усилие развиваемое пружиной будет отличаться от усилия в настройке на величину определяемую ходом ред. клапана и жёсткостью пружины, что вызовет изменение выходных параметров потока воздуха. Ред. клапан с нагрузкой давлением сжатого воздуха при дистанционного управлении от вспомогательного ред . клапана имеет прохода 16 - 40мм и обеспечивает лучшую стабилизацию давления чем клапаны с пружинным нагрузочным эл-м. Ред. клапаны наиболее просты и их применяют при относительно постоянном давлении или при относительно невысоких требованиях точности стабилизации выходного давления. Ред. клапаны с балансирующим клапаном обеспечивает большую точность поддержания выходного давления, при изменении входного давления сжатого воздуха.

Показатели точности ред. клапана:

Рвых=f(Рвх)-рег. хар-ка,

Рвых=f(Q)-расходная хар-ка.

Принцип действия ред. клапана (стабилизатора давления) как в автоматической системе можно проследить по рисунку 2а. Линию питания 4 сжатым воздухом рассматриваемого как объект автоматического регулирования, на вход которого поступает Рпеременное, а на выходе Рстаб, остаётся постоянным. Включённый для поддержания давления стабилизатор состоит из измерительного у-ва 1 давления в линии 4, регулятора 2 и клапана 3. Все эти элементы образуют одноконтурную замк. систему автоматического регулирования. Рстаб. на выходе измеряется ус-м , поступает на регулятор где сравнивается с величиной Рзад, которая определяет номинальное значение выходного т.е. стабилизированного давления. Регулятор отрабатывает сигнал,  зависящий от разности текущего значения стаю давления и задания, который воздействует на клапан 3 установленный на линии питания. Конструктивно в многих стабилизаторах часть эл-в измерительного ус-ва выполняют в виде одного блока.