ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Экспериментальное исследование динамики пружинного клапана из "Предохранительные клапаны Издание 2" Исследование динамики предохранительного клапана проводилось на экспериментальных клапанах при низком давлении. [c.88] Методика исследования. Схема стенда для испытания предохранительных клапанов с записью кривых движения золотника и давления в системе представлена на рис. 36. Воздух от комп рес-сора подавался в ресивер, на котором был установлен экспериментальный клапан. Расход воздуха замерялся при помощи нормальной диафрагмы, установленной на линии подачи сжатого воздуха к ресиверу. Таким образом, в период полного открытия клапана замерялась его пропускная способность. [c.89] При перемещении золотника клапана перемещается и сердечник, изменяя емкость и выходящий из катушек ток. [c.89] Давление в ресивере воспринималось емкостным мембранным датчиком давления, ток от которого передавался через усилитель на другой шлейф осциллографа, который записывал кривую давления в ресивере в зависимости от времени р = / (/). Датчик давления состоит из корпуса, устанавливаемого на ресивере, мембраны, воспринимающей давление в ресивере, и корпуса трансформатора с катушками. Емкость датчика, а следовательно, и ток, выходящий с катушек, меняется в зависимости от прогиба мембраны под воздействием давления. [c.89] Модели предохранительного клапана. В качестве модели для исследования динамики предохранительного клапана на лабораторном стенде был взят клапан с диаметром прохода в седле 14,4 мм. Детали седла и золотника клапана выполнены сменными. [c.89] Исследованию подвергались цилиндрические и сопловидные седла и золотник с плоским и грибовидным дисками, а также с регулировочной гайкой (рис. 37—42). [c.89] Проверка метода расчета жесткости пружины с учетом коэффициента р. Поскольку в зависимости от конструкции клапана меняется коэффициент давления потока р, а следовательно, и подъемная сила Ср, то чтобы обеспечить нормальное открытие, клапан на заданные параметры должен иметь пружину различной жесткости. [c.92] Там же приведена сила давления потока на клапан Qp, рассчитанная по уравнению (111.24), но при постоянном давлении Ра = 5,2 кгс/см . [c.92] Поскольку характеристики пружины построены при жесткости, найденной из равенства силы сжатия пружины и силы давления потока на диск золотника при определенной высоте подъема, то на рис. 37—42 расчетные характеристики пружин пересекаются с кривыми потока при расчетных высотах. [c.93] На рис. 38—42 результаты эксперимента нанесены точками. Эти точки характеризуют равновесие диска клапана под действием внешних сил при соответствующем подъеме. Как видно из рисунков, экспериментальные точки, полученные в диапазоне Я 0,1 ч--ь0,6, легли близко от расчетых кривых. [c.94] Эти эксперименты подтвердили правильность метода расчета пружины предохранительного клапана с учетом коэффициента давления потока р. [c.94] Из приведенного теоретического анализа и сопоставления расчета с экспериментом видно, что клапан любой конструкции может открыться на заданную величину, если правильно рассчитать пружину с учетом силы давления потока на диск клапана. Исключение составляют клапаны с 1,35, у которых коэффициент р падает с увеличением высоты подъема, вследствие чего необходимая сила сжатия пружины при полном открытии может быть меньше, чем при закрытом клапане. Так как фактически сила пружины с увеличением высоты подъема увеличивается, то в таких конструкциях повышение давления при открытии может н ного Превысить Дбпустймую вет Так обычно работают малоподъемные клапаны пропорционального действия, где высота подъема золотника клапана пропорциональна повышению давления перед клапаном. [c.94] В случае, когда пружина не соответствует клапану, он не может правильно работать. При излишне сильной пружине открытие клапана сопровождается недопустимым повышением давления, при слабой пружине — закрытие сможет осуществиться только при сильном снижении давления в системе. [c.94] На рис. 43, а расчетные силовые характеристики клапанов совмещены. Из графика видно, на сколько отличается сила давления у клапанов различной конструкции. На том же графике нанесены характеристики пружины для клапанов рис. 39 и 40. [c.94] Все клапаны, у которых кривая давления потока проходит ниже характеристики пружины жесткостью х =18,9 кгс/см, могли бы открыться только при давлении больше заданного (Рйшах кгс/см ). Так, клапан с характеристикой, представленной кривой 3, при жесткости пружины х = 18,9 кгс/см смог бы открыться до Л = 0,4с1с лишь при повышение давления в резервуаре по отношению к расчетному (5,2 кгс/см ) примерно в два раза, так как Q p/Qp = 16,9/7,95 = 2,1. [c.94] Влияние конструкции клапана и жесткости пружины на характер открытия и закрытия клапана. Для клапанов, показанных на рис. 38—42, при расчетной жесткости пружины и давлении полного открытия (Рй дзх 5,2 кгс/см ) при помощи осциллографа записаны кривые подъема и посадки золотника и давления в резервуаре. Предварительный натяг пружины в момент открытия во всех случаях составлял, как и ранее, = 6 кгс. [c.96] Перед клапанами, показанными на рис. 38 и 39, также имело место небольшое превышение давления при открытии, так как у них кривая давления потока при подъеме к 0,4 с проходит ниже характеристики пружины с расчетной жесткостью. [c.96] Клапаны, представленные на рис. 40 и 41, работают не только без превыцгения расчетного давления (если пружина расчетная), но даже с понижением давления в период открытия по сравнению с давлением начала открытия (р = 5 кгс/см ), так как у них кривая давления потока проходит выше характеристики пружины при подъеме от к = О вплоть до й = 0,4с1с. [c.96] Проверка работы клапана в действии с записью осциллограмм качественно и количественно полностью подтвердила теоретические предпосылки и разработанный метод расчета клапана в период открытия и закрытия. [c.97] Вернуться к основной статье