SU1354171A2

SU1354171A2 - Pressure-regulating device

Info

Publication number: SU1354171A2
Application number: SU864105017A
Authority: SU
Inventors: Николай Николаевич Расчетнов
Original assignee: Предприятие П/Я А-7114
Priority date: 1986-05-26
Filing date: 1986-05-26
Publication date: 1987-11-23

Abstract

Изобретение отйоситс к пневмоавтоматике , может быть испольаоаано в пневмосистемах и вл етс усонер- шенствованием устройства по основно у а, с. N 1166074, Целью изобретени вл етс повышерше точности регулироG: со СЛ гчThe invention is responsive to pneumatic automation, can be used in pneumatic systems, and is an insolation of the device on the basis of a, c. No. 1166074, The purpose of the invention is to improve the accuracy of the regulator: from the SL

Description

вани . В корпусе 1 устройства с входной и выходной полост ми установлены первый чувствительный элемент А, передающий свое воздействие через шток 7 на первый регулируюпшй орган 8, св занный с первой пруткиной 9 и с первой пружиной 10 задани , второй чувствительный элемент 11, св занный с второй пружиной задани 12 и вторым регулирующим органом 13, однонаправленный передаточный механизм, входноеVani. A first sensing element A is installed in the housing 1 of the device with inlet and outlet cavities, which transmits its action through the rod 7 to the first regulator body 8 associated with the first bar 9 and with the first task spring 10, the second sensitive element 11 connected with the second spring task 12 and the second regulator 13, unidirectional transmission mechanism, input

1one

Изобретение относитс к пневмоавтоматике , может быть использовано в пневмосистемах и вл етс усовершенст вованием известного устройства по авт. св. № 1166074.The invention relates to pneumatic automation, can be used in pneumatic systems and is an improvement of the known device according to ed. St. No. 1166074.

Цель изобретени - повьшение точности регулировани .The purpose of the invention is to increase the regulation accuracy.

На чертеже схематично изображено устройство дл регулировани давлени оThe drawing schematically shows a device for regulating pressure about

Устройство содержит корпус I с входной 2 и выходной 3 полост ми, в котором установлен первый чувствительный элемент 4, выполненный в виде ступенчатого поршн , образующего ме г ду ступен ми первую пневмополость 5, сообщенную дросселем 6 с атмосферой. Первый чувствительный элемент 4 передает свое воздействие через шток 7 на первый регулирующий орган 8, установленный между входной 2 и выходной 3 полост ми и св занный с первой пружиной 9, и св зан с первой пружиной .10 задани . Второй чувствительный элемент 11 установлен в первом чувствительном элементе 4 и св зан с первым торцом второй пружины 12 задани и вторым регулирующим органом 13, вход которого сообщен с выходной полостью 3, а выход - с первой пневмо- полостью 5. Втора пружина 14 установлена между первым чувствительным элементом 4 и вторым регулирующим органом 13, выход которого сообщен с первой пневмополостью 5 через вторую пневмополость 15, котора образована первым 4 и вторым 11 чувствительными элементами. Втора пружина 12 задани The device comprises a housing I with an inlet 2 and an outlet 3 cavities in which the first sensing element 4 is installed, made in the form of a stepped piston forming the first pneumatic cavity 5, communicated by the throttle 6 with the atmosphere. The first sensing element 4 transmits its effect through the rod 7 to the first regulator 8, which is installed between the inlet 2 and outlet 3 cavities and is connected to the first spring 9, and is connected to the first spring .10 of the task. The second sensing element 11 is installed in the first sensing element 4 and is connected with the first end of the second spring 12 of the task and the second regulating member 13, the input of which is connected to the output cavity 3, and the output is connected to the first pneumatic cavity 5. The second spring 14 is installed between the first sensitive element 4 and the second regulator 13, the output of which is communicated with the first pneumatic cavity 5 through the second pneumatic cavity 15, which is formed by the first 4 and second 11 sensitive elements. The second task spring 12

звено которого - рычаг 17 на оси 18 - св зано со штоком 7, а выходное звено - рычаг 19 на оси 20 - через толкатель 2 с вторым регулирующим органом 13, Снабжение устройства дл регу- лир.овани давлени передаточным механизмом с определенным передаточным отношением позвол ет повысить точность регулировани давлени . 1 з,п. ф-лы, 1. ил.the link of which — the lever 17 on the axis 18 — is connected with the rod 7, and the output link — the lever 19 on the axis 20 — through the pusher 2 with the second regulating member 13, the supply of the device for regulating pressure with a gear ratio There is no need to improve the accuracy of pressure control. 1 h, para. f-ly, 1. Il.

св зана вторым торцом с элементом 16, св занным с корпусом 1.associated with the second end element 16, associated with the housing 1.

На первом чувствительном элементе 4 установлен однонаправленный пере- даточный механизм (проекции векторов перемещени входного и выходного . звеньев на ось устройства имеют одно направление), входное звено которого (рычаг 17 на оси 18) св зан со штоком 7, а выходное звено (рычаг 19 на оси 20) св зано через толкатель 21 с вторым регулирующим органом 13,The first sensing element 4 has a unidirectional transmission mechanism (projections of the input and output movement vectors. Links to the device axis have one direction), the input link of which (lever 17 on the axis 18) is connected to the rod 7, and the output link (lever 19 on axis 20) is connected via a pusher 21 with a second regulator 13,

Передаточное отношение механизма (отношение величины перемещени выходного звена к величине перемещени входного звена по оси устройства) выбрано в соответствии с зависимостьюThe gear ratio of the mechanism (the ratio of the magnitude of the displacement of the output link to the magnitude of the displacement of the input link along the axis of the device) is selected in accordance with the dependence

FaFa

ЛL

где К„ - разница площадей большей и Меньшей ступеней первого чувствительного элемента; F. - площадь второго чувствитель25 ного элемента,where K „is the difference in the areas of the larger and Lesser steps of the first sensitive element; F. is the area of the second sensitive element,

В свою очередь F и F св заны зависимостьюIn turn, F and F are related

1one

Kj Kj

к,- FZk - fz

где К, - жесткость первой пружины задани ;where K, is the stiffness of the first spring of the task;

К - жесткость второй пружины задани .K - stiffness of the second spring of the task.

Устройство ДО1Я регулировани дав- лени работает следующем образом. Когда устройство настроено на требующеес выходное давление путем Сжати первой пружины 10 задани и . входное давление не подано, первыйThe pressure control device operates as follows. When the device is set to the required output pressure, compress the first spring 10 and set. inlet pressure not applied, first

регулирующий орган 8 отжат от седла, второй регулирующий орган 13 под усилием второй пружины 12 задани , превышающем усилие от рычага 19, отжат от седла.the regulator 8 is depressed from the saddle, the second regulator 13, under the force of the second spring 12 of the task, which exceeds the force from the lever 19, is pressed out from the saddle.

При подаче давлени во входную полость 2 давление в полост х 3, 15 и 5 начинает возрастать. При повышении давлени во второй пневмополости 13 до некоторой величины второй- чувствительный элемент 11 перемещаетс в направлении сжати второй пружины 12 задани и второй регулирующий орТочность регулировани давлени при этом достигаетс за счет автоматического изменени давлени в первой пневмополости 5 в зависимости от изменени усили первой пружины 10 задани и изменени усили со стороны первого регулирующего органа 8 (усили герметизации седла, усили первой пружины 9, реактивной силы, силы возние давлени в полости 5 обеспечиваетс оттоком среды через дроссель 6. Изменени усилий первой пружины К) задани , св занных с перемещением первого чувствительного элемента 4, компенсируютс посредством деформации второй пружины 12 задани и соответствующего этой деформации изменени давлени в полост х 15 и 5, воздействующего на площадь V,When pressure is applied to the inlet cavity 2, the pressure in the cavity 3, 15 and 5 begins to increase. When the pressure in the second pneumatic cavity 13 rises to a certain value, the second sensitive element 11 moves in the direction of compression of the second reference spring 12 and the second regulating pressure control accuracy is achieved by automatically changing the pressure in the first pneumatic cavity 5 depending on the change in force of the first reference spring 10 and force changes from the side of the first regulator 8 (sealing force of the saddle, force of the first spring 9, reactive force, force, the external pressure in the cavity 5 ensures vaets outflow of fluid through the throttle 6. Changes effort first spring K) specifying associated with movement of the first sensor 4 are compensated by deformation of the second spring 12 and specifying this deformation corresponding pressure change in the cavities 15 and 5, acting on the area V,

ГR

ган 13 перекрывает свое седло в такой j5 действи входного давлени ). Уменьше- мере, чтобы лишь обеспечить расход среды через дроссель 6.Gun 13 closes its saddle at such an input pressure j5). Decrease to only ensure fluid flow through the choke 6.

Когда запорный элемент перед потребителем среды закрыт, давление в выходной полости 3 возрастает до тре- 2о бующегос давлени настройки.When the closure element in front of the consumer of the medium is closed, the pressure in the outlet cavity 3 increases to the required setting pressure.

После чего первый регулирующий орган 8 перекрывает свое седло, обеспечива однако расход среды через второй регулируюпц й орган 13, При этом пер- 26 вый чувствительный элемент 4 находитс в равновесии под действием усилий от давлений в полост х 3, 5 и 15, первой пружины 10 задани и со стороны первого регулирующего органа 8.After that, the first regulator 8 closes its saddle, however, ensuring the flow of the medium through the second regulator organ 13, the first sensing element 4 being in equilibrium under the action of pressure from cavities 3, 5 and 15, the first spring 10 tasks from the first regulatory authority 8.

Часть усили со сторош 1 регулирующего органа 8 через рычаги 17 и 19 и толкатель 21 и второй регулирующий орган 13 передаетс на второй чувствительный элемент 11 и суммируетс (со знаком минус) с усилием второй пружины 12 задани . Выделение этой части усили обеспечиваетс передаточным отношением механизма, равным от30A part of the force from the strut 1 of the regulator 8 through the levers 17 and 19 and the pusher 21 and the second regulator 13 is transferred to the second sensing element 11 and summed (with a minus sign) with the force of the second spring 12 of the task. Allocation of this part of the force is provided by the gear ratio equal to 30

Изменени усили со стороны первого регулирующего органа компенсируютс так же,как и в безрасходном режиме посредством передачи части усили че-. рез второй регулирую1ций орган J3 на второй чувствительный элемент 1 и дополнительного изменени , вследствие этого, давлени в полост х 15 и 5.Changes in efforts from the first regulatory authority are compensated in the same way as in non-expenditure mode by transferring part of the effort through. the second control unit J3 is cut to the second sensing element 1 and an additional change, as a result, of the pressure in the cavities 15 and 5.

Таким образом, изменени усили на двух звень х устройства (первой пружины 10 задани и первом регулирующем органе 8) передаютс в конечном счете на второй чувствительный элемент 11, преобразуютс в суммарное 40 изменение давлени р первой пневмополости 5 и при правильно выбранных площад х, жесткост х пружин и передаточного отношени механизма полностью компенсируютс , чем достигаетс по35Thus, the force changes at the two units of the device (the first spring 10 of the task and the first regulating body 8) are ultimately transmitted to the second sensitive element 11, converted into a total 40 pressure change p of the first pneumatic cavity 5 and with properly selected areas and stiffnesses the springs and gear ratio of the mechanism are fully compensated, which achieves 35

F ношению .F wearing.

г При этом соотношении все изменени g At this ratio, all changes

усилий со стороны первого регулирующего органа 8, трансформиру сь в из-efforts from the first regulatory body 8, transforming into

менени давлени в полост х 15 и 5, 45 вьшгение точности регулировани , полностью компенсируютс путем воздействи давлени в полости 5 на площадь FM,Changes in cavity pressure 15 and 5, 45 and the accuracy of the adjustment is fully compensated by applying pressure in cavity 5 to the area FM,

в случае равенства площадей F. иin case of equality of areas F. and

При проектировании устройства ционально вначале определить жес ти пружин и площади вход щие в с ношениеWhen designing, it is rational to first determine the stiffness of the springs and the areas included in

Т„ передаточный механизм может быть 50 выполнен как одно звено с поступательным перемещением по оси устройства (с передаточным отношением ).T "transmission mechanism 50 can be performed as one link with the translational movement along the axis of the device (with gear ratio).

В расходном режиме устройство может работать в услови х изменени входного давлени и расхода среды. В таком режиме за счет реакции первого чувствительного элемента 4 на выходное давление первый регулирующий орК„In the flow mode, the device can operate under conditions of varying input pressure and fluid flow. In this mode, due to the reaction of the first sensing element 4 to the output pressure, the first regulating orC "

К, FK, F

и обуславливающие компенсацию из ни усили первой пружины задани 55 Далее по выбранным F и F опред передаточное отношение механизмаand causing the compensation of the force of the first spring of the task 55 Further on the selected F and F

Использование изобретени поз повысить точность регулировани д лени в системах газоснабжени .The use of the invention poses to improve the accuracy of adjusting the flow rate in gas supply systems.

ган 8 автоматически и в нужной мере перемещаетс относительно своего сед- , ла, обеспечива баланс притока-оттока среды и требующеес выходное давление.Gun 8 automatically and to the extent necessary moves relative to its seat, ensuring the balance of the inflow-outflow of the medium and the required output pressure.

Точность регулировани давлени при этом достигаетс за счет автоматического изменени давлени в первой пневмополости 5 в зависимости от изменени усили первой пружины 10 задани и изменени усили со стороны первого регулирующего органа 8 (усили герметизации седла, усили первой пружины 9, реактивной силы, силы воздействи входного давлени ). Уменьше- The accuracy of pressure control is achieved by automatically changing the pressure in the first pneumatic cavity 5 depending on the change in the force of the first spring 10 and the force from the first regulator 8 (force to seal the seat, force of the first spring 9, reactive force, force on the input pressure ). Reduced

ние давлени в полости 5 обеспечиваетс оттоком среды через дроссель 6. Изменени усилий первой пружины К) задани , св занных с перемещением первого чувствительного элемента 4, компенсируютс посредством деформации второй пружины 12 задани и соответствующего этой деформации изменени давлени в полост х 15 и 5, воздейдействи входного давлени ). Уменьше- The pressure in the cavity 5 is provided by the outflow of the medium through the throttle 6. Changes in the forces of the first spring K) the tasks associated with the movement of the first sensing element 4 are compensated by deforming the second spring 12 of the task and the pressure changes corresponding to this deformation in cavities 15 and 5, input pressure). Reduced

ствующего на площадь V,square V,

ГR

26 26

30thirty

вьшгение точности регулировани , precision adjustment,

При проектировании устройства рационально вначале определить жесткости пружин и площади вход щие в соотношениеWhen designing a device, it is rational to first determine the spring stiffness and areas included in the ratio

К„TO"

К, FK, F

50 50

и обуславливающие компенсацию изменени усили первой пружины задани . 55 Далее по выбранным F и F определить передаточное отношение механизма.and compensating for changes in the force of the first spring of the task. 55 Further on the chosen F and F to determine the gear ratio of the mechanism.

Использование изобретени позволит повысить точность регулировани давлени в системах газоснабжени .The use of the invention will improve the accuracy of pressure control in gas supply systems.

Claims

Invention Formula

1 Pressure control device according to the auth st. No. 1166074j, which, in order to improve the accuracy of the device, is equipped with a transmission mechanism installed on the first sensing element S, the input link of the transmission mechanism is connected with the stock valve and the output element with the second regulator body, and the transmission ratio of the transmission mechanism is determined by dependence

, Fa

Editor NvKobkova Order 5693/43

Compiled by N. Raschetnov

Tehred M.Yaodanch Corrector M.Maksigolpinets

Circulation 863 Subscription

VNIIPI USSR State Committee

for inventions and discoveries 113035, Moscow, W-ZZ, Raushsk nab 4/5

Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4

17

where f ,.

F, the difference in the areas of the larger and smaller steps of the first sensing element; the area of the second sensing element.

ten

2. The device according to PI, characterized in that the ratio is

Kg

K, F

. „I

where K is the stiffness coefficient of the second

spring springs;

K, is the stiffness coefficient of the first task spring.