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.
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 .
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.
|