SU1523747A1 - Пневматический уравновешиватель - Google Patents

Abstract

Изобретение позвол ет повысить экономичность пневматического уравновешивател  путем снижени  ошибки уравновешивани  при опускании. Полости 3,4 двигател  2 соединены лини ми 5,6 с источником 1 питани . В линии 6 установлен предохранительный клапан 7 с рабочим органом, в линии 10 сброса - регулируемый дроссель 9, выполненный с возможностью увеличени  проходного сечени  при повышении давлени  перед клапаном 7. Орган 8 жестко соединен с регулирующим элементом 12 дроссел  9. Клапан 16 быстрого выхлопа установлен в линии 6 дл  случаев, когда скорость подъема больше скорости опускани . 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

(Л

f6

сд ю с

4 -1

f/e./

Изобретение относитс  к машиностроению и может быть использовано в различных отрасл х промышленности .

Цель изобретени  - повьппение экономичности путем снижени  опшбки уравновешивани  при опускании.

На фиг.1 показана схема пневматического уравновешивател ;,на фиг.2 - конструкци  клапана с дросселем; на фиг.З - характеристики уравновеши- вател .

Пневматический уравновешиватель содержит источник 1 питани  двига- тель 2 с полост ми 3 и 4, соединенными с последним лини ми 5 и 6, в одной 3 которых установлен предохранительный клапан 7с рабочим органом 8, и дроссель 9, установлен - ный в линии 10 сброса при этом дроссель 9 выполнен регулируемым с возможностью увеличени  проходного сечени  11 при повышении давлени  перед предохранительным клапа- ном 7, рабочий орган 8 которого жестко соединен с регулирующим элементом Т2 дроссел  9. Кроме того, двигатель снабжен штоком 13, соединен- ньы с электроприводом 14; Имеетс  также редукционный клапан 15 и может быть установлен клапан 16 быстрого выхлопа. .

Пневматический уравновешиватель работает следукнцим образом.

При опускании воздух из полости 3 через клапан 7 вытесн етс : часть в атмосферу через дроссель 9,а часть по линии 6 через клапан 16 - в полость 4, избыточное давление в которой компенсирует превышение давлени  в полости 3.

Ошибка уравнове шивани  при опускании равна

UG - (PJ, +4P)-F - (F - Рщ) -G

где Рц - давление настройки клапана 7; ЛР - превьш1ение давлени  перед

клапаном 7 в полости 3; F - площадь поршн  двигател  Рщ - площадь штока 13; Р ш - давление в полости 4:

G - вес подвижных частей механизма . Учитыва , что G Рн-F и пренебр га  величиной площади штока 13, получают UG UP - РШ)-Р, т.е. ошибк

уравновешивани  пропорциональна разности давлени  в полости 4 и величины превьш1ени  давлени  в полости 3.

По ос м координат (фиг.З) отложены относительные величины давлени  Р Р/Рдддке массового расхода Q Q/Q ,,,rtkc f высоты подъема рабочего органа.8 Н ,

Приведен также график превьш1ен|   давлени  перед клапаном , соответствующий характеристике пропорционального клапана.

Приведены графики изменени  давлени  в полости 4 и линии 6, полост  РЙ/ « Р;сплошной линией показано давление , создаваемое дроссельным эле- мейтом посто нной площади, штрихо- вой линией - давление, создаваемое переменным сечением 11.

Расход Одр через дроссель 9 определ етс  из уравнени  неразрывности

QAP- Q- Q

ut

где Q - расход через клапан 7;

QU) расход сжатого воздуха, поступающего в полость А,

-i- Рш Q р„ + Р.

где Рд - атмосферное давление; РП - давление в полости 3,

Поскольку давление: в полости 3 значительно превьш1ает давление в полости 4,.через дроссель 9 проход т больша  часть расхода клапана 7

Характеристика дроссел  9 рассчитываетс  по известной формуле дл  массового расхода (докритическое истечение ):

Q

де

(V )V

jU - коэффициент расхода;

f - площадь дроссел ;

PJ - абсолютное давление в линии 6;

К - показатель адиабаты;

R - газова  посто нна ;

Т - температура воздуха в линии 6;

Pj.

отношение давлени .

Площадь переменного сечени  11 дроссел  9 зависит от подъема рабочего органа 8

f f (1 + ЬН)

где f - площадь сечени  11 дроссел  9 в закрытом положении клапана 7;

р b - коэффициент пропорциональности .

Площади дроссельных элементов выбраны так, что при максимальном расходе (Q 1) перепад давлени  на дросселе 9 и в плолости 4 Рщ равен превышению давлени  4Р. .

На фиг.3 приведены графики относительной ошибки уравновешивани  А 0 ЛС/йСд, сплошной линией - дл  дроссел  9 посто нной площади, штриховой - дл  переменного сечени  11, где - максимальна  сшшбка уравновешивани  в известном устройстве и « PM«KC-F.

Ошибка уравновешивани  зависит от расхода через клапан 7 (т.е. от скорости опускани ).

Из графиков изменени  4 G видно, что ошибка уравновешивани  значительно снижена по сравнетаю с известным устройством. Ири максимальном расходе она равна нулю.

Наибольша  ошибка (при Q 0,5) составл ет дл  посто нного дроссел  9 UG 0,5, дл  переменного -лб 0,2, т.е. переменньй дроссель 9 наиболее эффективен.

При подъеме воздух от источника 1 поступает в полость 5, давление в которой поддерживаетс  редукционным клапаном 15. Из полости 4 воздух вытесн етс  через клапан 16, клапан 7 закрыт.

Возможен также вариант схемы бей KjianaHa 16. При этом воздух из полости 4 сбрасьшаетс  с атмосферу через дроссель 9. При равных скорост х подъема и опускани  расход воздуха из полости 4, проход щего через дроссель 9, значительно менее расхода при открытом клапане 7,так как абсолютное давление в полости 4 меньше давлени  в полости 3, т.е. пере- пад давлени  на дросселе 9 при подъеме механизма незначителен.

Установка клапана 16 необходима в случа х, когда скорость подъема больше скорости опускани  или когда площадь f переменного сечени  11

при закрытом клапане 7 мала, что повьшает давление в полости 4 при подъеме.

Claims (2)

1.Пневматический уравновешива- тель, содержащий источник питани , двигатель с полост ми, соединенн1Л4и с последним лини ми, в одной из ко5 торых установлен предохранительный клапан с рабочим органом, и щ)оссель, установленный в линии сброса, о-т - личающийс  тем, что, с целью повьш1ени  экономичности путем

Q снижени  ошибки уравновешивани  при опускании, дроссель вьшолнен регулируемым с возможностью увеличени  проходного сечени  при повьшю- нии давлени  перед предохранительным клапаном, рабочий орган которого жестко соединен с. регулирующим элементом дроссел .

2.Уравновешиватель по п.1, о т - личающийс  тем, что он снабжен клапаном быстрого выхлопа, установленным в линии, соедин ющей полость пневмодвигател  с выходом предохранительного клапана.

.2

А-А

Фи8.