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執行機構的剛度與調節閥的穩定性校核

時間:2012-6-6閱讀:1755
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4.1 調節閥執行機構剛度
    執行機構抵抗負荷變化對行程影響的能力稱為執行機構的剛度,也等于彈簧剛度。氣動執行機構的剛度表達式為:
                               
式中:B、K——執行機構、彈簧的剛度;
    △ft、△L——不平衡力,推桿位移的變化量。
    從式中,可得出如下推論:
    (1) 剛度越大,在相同△ft變化下,推桿位移變化量△L越小,閥越穩定;反之亦然。
    (2) B∞Pr,彈簧范圍越大,剛度越大,閥越穩定。故閥易產生振蕩時,應選Pr大的彈簧。

    4.2 調節閥的穩定性
    調節閥的穩定性與閥關閉時的不平衡力Ft對閥的作用方向有關。當Ft的作用方向是將閥芯頂開時(即“-” Ft),調節閥就穩定;反之,Ft的作用方向是將閥芯壓閉時(即“+” Ft),閥的穩定性就差——即容易產生振蕩。調節閥在現場通常產生振蕩就是此原因所致。解決振蕩的辦法就是改變閥的流向,把“+” Ft變成了“-” Ft,調節閥的振蕩就消除了。
    為什么“-” Ft閥穩定性好,而“+” Ft的穩定性差,產生振蕩呢?從下面的分析就清楚了。
    對“-” Ft:當干擾使閥增加一個“△Ft”時,閥被頂開,閥芯被頂開壓差就下降,“△Ft”就自動消失。由此看出,由于它能自動排除干擾,所以閥穩定。
    對“+”Ft:當干擾使閥增加一個“△Ft”時,閥芯被壓閉,使閥的壓差增加,“△Ft "再進一步地增大,又進一步地壓閉閥芯,壓差再增加,“△Ft "再增加,這樣就破壞了原平衡狀態,閥芯在干擾作用下,不能自動消除它,反而使得放大,迫使閥芯作浮上浮下運動,這就是我們所說的調節閥的振蕩。

    4.3 調節閥穩定性的校核
    在對“+” Ft工作時,閥的穩定性差。在什么條件下才認為是穩定的呢?它與閥的剛度有關,zui終的結果是(推導略):
    穩定的條件:“+” Ft ﹤ 1/3 PrAe
    不穩定的條件:“+” Ft ≥ 1/3 PrAe

    4.4 調節閥不穩定(振蕩)的克服
    從上述看出“+” Ft穩定性差,“-” Ft穩定性好,通常閥產生振蕩都是在“+” Ft下工作造成的。遇到此現象,首先分析受力和流向,若為“+” Ft工作,只需將閥改變流向安裝即可,從根本上消除上述問題;若不能改變流向,則必須增大彈簧范圍,如Pr=20~100KPa改為Pr=40~200KPa等。


 

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