www.chms.ru - вывоз мусора в Балашихе 

Динамо-машины  Исследование аварийных ситуаций, гидропереключатели, предохранители 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 [ 13 ] 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42

г л а в а 11

РАСЧЕТ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫХ И ПЕРЕЛИВНЫХ КЛАПАНОВ

АНАЛИЗ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ СРАБАТЫВАНИЯ ОДНОКАСКАДНЫХ КЛАПАНОВ ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ

Аналитический метод расчета однокаскадных клапанов прямого действия должен основываться на [решении дифференциального уравнения срабатывания клапана, описывающего закон изменения величины открытия клапанной щели в зависимости от физических и конструктивных параметров системы и самого клапана. Процесс срабатывания можно условно 1разде-лить на несколько стадий. На рис. 17 приведены типичные ipac-четные схемы клапанов прямого действия.

Для этих клапанов процесс срабатывания состоит из:

а) прохождения пути перекрытия без слива жидкости в бак (для клапанов с золотниковым запорным органом, см. рис. 17,в);

б) открытия клапанной щели (для всех клапанов, см. рис. 17);

в) закрытия клапанной щели (для всех клапанов, см рис. 17)

Изменение физических параметров клапана и системы для каждой стадии переходного процесса можно проследить по табл. 6, облегчающей составление дифференциальных уравнений, описывающих этот переходный процесс.

Для записи уравнения рассмотрим наиболее типичный сцентрированный клапан прямого действия (рис. 17,в).

При перемещении клапана на величину перекрытия имеем:

mj,x-{-Ax + C{Xo-{-x) = p,F, (О

где - масса клапана;

площадь воздействия жидкости; давление в напорной полости клапана; -пр - жесткость пружины; - коэффициент силы трения, определяемый как tg 6

(О - угол наклона касательной к кривой трения); - - текущее значение величины перемещения клапана, обур/ уравнение показывает, что давление перед клапаном pi, чи производительностью насоса и упругостью си- преодолевает силу инерции тлх, гидравлическое сопро-

/ч, -Библиотека т



гивление перемещению клапана Лх и усилие пружины Спр (хо-х), где xq - предварительное натяжение пружины. Кла-

пан начинает двигаться, когда а! gt; А= -р-

Величину pi Hf

ходим из условия упругой деформации системы:

wwHp.-л); Д = [(Qh-Qc)-

кл 1

- л raquo;

где Л1Г

изменение величины предохраняемого объема, вы званное изменением давления; предохраняемый объем системы; коэффициент сжимаемости жидкости; расход насоса;

текущее значение времени перемещения клапана.

Таблица 6

Физические параметры клапана

Стадии переходного процесса в клапане

Прохождение перекрытия I

Открытие клапанной щели П

Закрытие клапанной щели П

Давление в напорной полости pi

Р\ gt;Рн

Р\ gt;Рн.

Pi lt;Ph

Величина открытия клапана х

Xj gt;х gt;0

Х2 gt;Х gt;0 lt;x gt;Q

Х2 lt;Х gt;0 Х-+Х2 lt;Х gt;0

Расход через клапанную щель Q

Q gt;0

Примечание, - перекрытие для герметичности в клапанах (см. рис. 17,

Х2-открытие клапанной щели для установившегося расхода

Последнее выражение учитывает, что давление увеличивает:я за счет Q = Qh-Qc, где Qc - часть расхода, идущая на возможное перемещение рабочего органа; /кл характеризует поршневое действие поднимающегося клапана. Величина р, как правило, существенно зависит от ри особенно при давлениях до 15-- 20 kFIcm. При более высоких давлениях достаточно принимап

для расчетов p = const и равным ~---. Считаем, что

тогда получим квадратное уравнение для р\

pi-iB-o. р,) ~ [(Q - Q,) - X] t ~- р,Е = О,



объемный модуль упругости жидкости; экспериментальный коэффициент.

. Если подставить в уравнение (1) значение рь то после преобразований и замены постоянных получим дифференциальное уравнение вида

аХ + 2 + 3- + i + s- - + б-- + 7- + 8 +9=0, (2)

Решение его целесообразно осуществлять с помощью электронно-вычислительных машин. Для упрощения при расчете можно принимать sect; = рср. Значение р известно из экспериментов


Р1КЛ QjVCOSCL

5) в)

Рис. 17. Расчетные схемы однокаскадных клапанов прямого действия: а-шариковый; б-конический; а-золотниковый

?г позволяет вести подсчеты с погрешностью, достаточной для lt;равнительного определения времени срабатывания клапана. При этом допущении имеем уравнение вида

ах -f- ajc + ciz - dit - - 6 = 0.

Это уравнение также очень громоздко для обычных способов решения. Уравнение упрощается, если пренебречь поршневым Действием, что допустимо для анализа работы клапана в систе- ах с большой податливостью при достаточном давлении алых расходах. Прежде чем делать окончательные выводы способе расчета клапанов прямого действия, рассмотрим более важный период открытия щели на слив, общий для всех клапа--иов. Уравнение для этого периода имеет вид



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 [ 13 ] 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42