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氣動薄膜調節閥執行機構輸出力的正確計算

時間:2012-6-6閱讀:694
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過去F計算,沒考慮Ft的不同作用方向,籠統地按閥處在“-” Ft情況來處理,造成閥處在“+” Ft的情況下工作時打不開等問題。下面分兩種情況討論。
    1
“-” Ft時的F計算
    
1)對氣開閥,執行機構的預緊力,即Po·Ae,作用在閥芯上,克服” Ft,以保證閥密封。故其F為:
                    
0Po≤PmaxPr                     18
    
2)對氣閉閥,閥走*行程,即閥芯接觸閥座之后,再繼續增加的力才作用在閥芯上克服” Ft,以保證閥的密封,故其F為:
                    F
=(PPr·Ae PLP≤Pmax                      19

2“+” Ft時的F計算
    “+” Ft
所需的輸出力是將閥芯打開的力。閥關閉時,閥芯受力為“+” Ft,閥一旦啟動,它隨開度的增加而按ft變化規律下降。由于閥從關至全開的彈簧張力變化為PrAe,所以當Ft ≥PrAe時,只要Ft下降PrAe,則彈簧張力相應補償PrAe,閥靠Ft減小而啟動至全開。這種閥一旦啟動,信號壓力不變,靠Ft減小而使閥突然打開一個范圍,就是我們常說突然啟跳。當FtPrAe時,小于部分則信號壓力的正常改變使閥全開。
    
從上述討論中可以看出:當“+” Ft≥ PrAe時,只要保證調節閥啟動就可保證閥全開,不必在信號壓力P中考慮閥全開而扣除Pr,即“+” FtF計算,不考慮Pr的影響。具體計算如下:
    
1)對氣開閥,首先是克服預緊力,余下的執行機構作用力才能抵抗“+” Ft,把閥芯拉開,故其F為:
                              F
=(P-Po·Ae PoP≤Pmax                            20
    
2)對氣閉閥,閥的啟動是靠信號壓力的減小,靠彈簧張力把閥拉開。故靜態時,閥

關閉到位時彈簧所具有的張力,就是把閥啟開的作用力,即
                                        F
PL·Ae PrBPL≤Pmax                       21

    3
)小結
    
通過上述分析,還可得出如下有用的結論:
    
1“+” FtF計算,不扣除Pr,所以比原籠統地按” Ft計算要扣除Pr的輸出力大得多,否定了籠統地說氣動薄膜執行機構輸出力小的結論。如zui大執行機構的Ae1600cm Fmax2.5×16004噸。通常,它可比” Ft條件下的F35倍以上。
    
2)選用大的Pr,即可提高穩定性,又可提高“+” Ft時氣閉閥的輸出力。
    
3)因“+”” Ft方向相反,故所需輸出力方向也相反。如氣開閥,對” Ft,增加F是調緊,即增大P0;對“+” Ft,增加F是調松,即要減小P0。由于過去籠統地按” Ft考慮,因而造成閥在“+” Ft情況下工作時F正好是減小,這就是“+” Ft時有的閥關不死,或打不開的原因所在。
    
4)因“+” Ft” Ft獲得更大的F,故閥在” Ft的情況下不能正常工作時,可以通過改變流向的辦法,使閥在“+” Ft的情況下工作,使之克服不平衡力。
    
5)對兩位型調節閥,它只起開關作用。因此,應使之在“+” Ft情況下工作(通常為流閉型)。這樣,一方面它可獲得比” Ft35倍以上的許用壓差,另一方面,“+”Ft的作用是將閥芯壓緊,增加了閥芯對閥座的密封力,提高了切斷效果,通常泄漏量可比” Ft小(80~90)%。

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