Здавалка
Главная | Обратная связь

Клапаны и автоматы давления



 

Устройства пневматических аппаратов, представляющих собой клапаны и автоматы давления, предназначены для автоматического поддержания давления газа в системе.

В основе принципа действия регуляторов давления пневмосистем лежит условие уравновешивания сил давления газа на подвижные части клапанов силами от действия чувствительных элементов — пружин.

Основными элементами пневматического редукционного клал! на (рис. 2.1, а) являются затвор 1 и мембрана 4, жестко соединенные между собой. Подвижные части клапана, с одной стороны, нагружены давлением редуцируемого газа, с другой стороны, —силой от затяжки пружины 2.

Рис. 2.1. Схема и условное обозначение редукционного (а) и предохра­нительного (б) клапанов  

Принцип действия пневматического редукционного клапана состоит в следующем. Газ из сети под давлением нагнетания рн по­ступает в камеру А. Давление в потоке газа снижается до рред за счет дросселирования в щели клапана между затвором 1 и сед­лом 5. В установившемся режиме работы сила пружины 2, затяж­ка которой регулируется винтом 5, уравновешивается силой от дей­ствия давления рред на эффективную рабочую площадь мембра­ны 4. Чем больше затяжка пружины 2, тем больше открывается затвор клапана, меньше дросселируется поток и больше его дав­ление после регулятора.

Редуцированное давление рассчитывают по формуле

где — сила затяжки пружины; — эффективная площадь мем­браны.

Действие сил от пружины 6 и давления в камере А не учиты­ваются, поскольку они значительно меньше силы от затяжки ос­новной пружины 2.

Под эффективной площадью мембраны понимают площадь, определяющую усилие, развиваемое мембранным механизмом клапана. Эффективная площадь мембраны зависит как от конструктивных параметров, так и от хода мембраны, жесткости мат риала, перепада давления и пр.

Эффективную площадь мембраны с жестким центром определяют как площадь круга с диаметром . На рис. 2.1, а ограничивающая окружность проведена по вершинам кривой прогибов.

Предохранительный клапан пневмосистемы предохраняет ее от повышения давления свыше нормы при зарядке от компрессора или аэродромной сети, а также в случае значительного повышу имя температуры. Основными элементами предохранительного клапана (рис. 2.1, б) являются затвор 1, пружина 2 и седло 3. Наиб лее распространенным вариантом конструкции клапана является пара, содержащая металлическое седло, выполненное в корпусной детали, и подвижный затвор с уплотнением из резины или пластика.

Давление настройки предохранительного клапана без учета сил трения и сил прилипания (адгезии) резины к металлу рассчитывают по формуле

где — предварительная затяжка пружины; — площадь седла прикрываемая затвором клапана.

В паузах между срабатываниями потребителей пневматических систем их компрессоры переводятся на режим холостого хода специальными устройствами — автоматами давления. Автомат давления автоматически переводит компрессор на холостой ход, когдадавление в системе превышает , и включает его на пополнение запасов сжатого воздуха, когда давление в резервных баллонах сжатого воздуха снижается до .

В системах с номинальным давлением 5,0 МПа применяют автоматы давления прямого действия, в системах с давление 15,0 МПа — автоматы двухступенчатые.

Конструктивная схема автомата давления на номинальное рабочее давление 5,0 МПа показана на рис. 2.2. В режиме зарядки сжатый воздух от компрессора 4 через обратный клапан 5 поступает к баллону б, создавая при этом давление на поршень 7. Когда давление воздуха достигнет 5,0 МПа, поршень 7 преодолев усилие пружины 8 и передвинется влево, поворачивая рычаг 2 запорной иглой 3. Вследствие поворота рычага 2 запорная игла 3, сочлененная с ним, ввинчивается в гайку и открывает проход воздуха в атмосферу. Так осуществляется перевод компрессора с режима зарядки на холостой ход.

После поворота рычага 2 ролик фиксатора 1,- прижимаемы пружиной, переместится на другой скос рычага. Вследствие чего рычаг 2 и запорная игла 3 зафиксируются в положении, соответствующем перепуску воздуха в атмосферу до тех пор, пока давле­ние баллоне не снизится до 4,0 МПа. Затем подвижные часта автомата возвращаются в исходное положение, система вновь переводится на режим наполнения баллона.

Принцип действия двухступенчатого автомата Давления (рис 2.3) состоит в следующем. В начале зарядки сжатый воздух от компрессора через обратный клапан 3 поступает в систему. В это время клапан 1 находится в открытом положении, а клапан5 —в закрытом . С увеличением давления в баллоне мембрана 2, выгибаясь вверх, давит на клапан 1, перемещая его на закрытое положение. Клапан 1 садится на седло в момент, когда давление в сети составляет .

Рис. 2.2. Схема автомата давления прямого действия

 

Рис. 2.3. Схема двухступенчатое автомата давления

При последующем повышении давления в сети до клапан 5 открывается и воздух от компрессора через подпорный клапан 4 выходит в атмосферу. Выход воздуха из баллона задерживает обратный клапан 3. Давление в трубопроводе за компрессов ром падает до давления холостого хода.

Клапан разгрузки 5 в открытом положении удерживается благодаря тому, что давление холостого хода действует не только т площадь конусного затвора, но и на площадь поршня.

По мере расходования воздуха из баллона давление в сети за автоматом падает до . В этот момент пружина клапана 1 преодолев силу давления воздуха на мембрану, откроет клапан 1 после чего давление под клапаном 5 снизится до атмосферного. Клапан 5 закроется. После закрытия клапана разгрузки 5 воздух от компрессора вновь будет поступать через обратный клапан в сеть. Затем цикл работы повторяется.

 







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.