Читальный зал -->  Пневматические приборы низкого давления 

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 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52

путем изменения длины провода, пневматическое сопротивление до сих пор чаще всего изменяется путем изменения проходного сечения дросселя при постоянной его длине. Этот способ дает хороший результат даже тогда, когда требуется иметь сравнительно небольшой расход. Если же необходимо очень высокое пневматическое сопротивление, то осуществить его при помощи дросселя с переменным проходным сечением затруднительно, так как чрезвычайно трудно установить малое проходное сечение. Е этом случае нужно вместо дросселей с переменным сечением использовать дроссели с переменной длиной и постоянным проходным сечением. Оказывается возможно создать пневматические сопротивления, подобные высокоомным электрическим сопротивлениям с поворотной ручкой настройки или с перемещающимся вдоль сопротивления контактным движком.

Дросселирующие органы с переменными проходными сечениями чаще всего работают в области турбулентных течений, а дроссели с переменной длиной канала - в области ламинарных течений. В последнем случае легко реализуются расходы, меньшие 1 см/мин.

Остановимся коротко на важнейших закономерностях ламинарных и турбулентных течений, так как знание этих закономерностей является предпосылкой к пониманию ряда важнейших вычислительных процессов.

Если течение турбулентное, то для ускорения движения частиц воздуха необходимо преодолеть только массовые силы. При определенных условиях турбулентное течение становится ламинарным. В этом случае вся подводимая энергия, предназначенная для перемещения частиц воздуха, большей частью расходуется на преодоление сил трения. При этом скорость воздуха при неизменном перепаде давлений возрастает. v Если воздух протекает по трубке, имеющей сужение или дроссель, то при турбулентном течении скорость отдельных частиц воздуха в месте сужения увеличивается. Инерционные силы преодолеваются только при поступлении воздуха в место сужения, поэтому длина канала суженной части не имеет решающего значения. Если же течение ламинарное, то потери энергии возникают главным образом за счет трения частиц воздуха

друг о друга и о внутренние стенки суженной части канала, поэтому решающее значение имеет длина канала, Умелое использование закономерностей ламинарных и турбулентных течений открывает много новых путей для решения задачи регулирования и вычислительной техники с помощью пневматики. Мы об этом будем говорить ниже. Но на одной особенно важной зависимости необходимо остановиться сейчас.

При турбулентном течении перепад давлений пропорционален массовым силам. По общему закону кинематики скорость течения v в турбулентном сопротивлении пропорциональна корню квадратному из перепада давлений Ар, существующему ;на данном сопротивлении

V = cY р.

При ламинарном течении силами ускорения в первом приближении можно пренебречь. Тогда скорость тече-ния в сопротивлении прямо пропорциональна перепаду t цавлений v сАр.

Таким образом, между перепадом давлений и расхо-дом в случае ламинарного дросселя существует линей-рная и в случае турбулентного дросселя квадратичная зависимость. Ниже мы увидим, что при соответствую- щем использовании различного вида ламинарных и .турбулентных сопротивлений можно производить умно- жение и извлечение квадратного корня.

Постоянные турбулентные сопротивления. Постоянные турбулентные сопротивления представляют собой I сужение поперечного сечения в трубках и шлангах. Для f трубок и шлангов диаметром от 2 до 3 мм, служащих ; для питания приборов сжатым воздухом и передачи си-i гналов, турбулентный дроссель имеет диаметр около 0,5 мм (фиг. 1. 6).

Фиг. 1.6. Постоянное турбулентное сопротивление

а - вид в разрезе; б - символическое обозиа-

-366

Переменное турбулентное сопротивление. Примером регулируемого турбулентного дросселя является обычный водопроводный кран, причем величина сопротивления устанавливается путем изменения проходного сечения. Дросселирование воздуха происходит по тем же законам, что и дросселирование жидкостей, так что дросселирующие органы для воздуха конструктивно могут выполняться такими же, как и для жидкостей.

Удельный вес воздуха составляет 1/1000 от удельного веса воды. Благодаря этому энергия, идущая на ускорение воздушного потока, значительно меньше энергии, затрачиваемой на ускорение такого же количества жидкости. Если необходимо при одинаковом перепаде давлений получить один и тот же весовой расход, нужно, чтобы проходные сечения воздушных сопротивлений составляли 1/1000 от проходных сечений сопротивлений для воды. Поэтому пневматические элементы в большинстве своем значительно меньше элементов гидравлических.

Наряду с дросселями с ручным управлением (регулируемыми) имеются такие дроссели, сопротивление которых в процессе работы прибора непрерывно изменяется (переменные дроссели). Для своего управления они требуют очень небольшого механического усилия. Эти дроссели называются переменными. В своей классической форме переменный дроссель представляет собой сопло с заслонкой, которая, приближаясь или отодвигаясь от сопла, создает переменное дросселирующее воздействие. Так как надежная работа такого переменного дросселя зависит от точности установки заслонки относительно сопла, то вместо обычной заслонки применяют шариковый дроссель, который в меньшей степени подвержен действию внешних возмущений (фиг. 1. 7).

Постоянное ламинарное сопротивление. Постоянный ламинарный дроссель состоит из простой капиллярной трубки диаметром 0,2-0,5 мм (фиг. 1.8).

Обычно используются стеклянные капилляры.

Показанное на фиг. 1. 8 символическое обозначение принято произвольно и соответствует символическому

обозначению электрического постоянного сопротивления. Следует подчеркнуть, что ламинарные сопротивления ведут себя как электрические и в переносном смысле подчиняются закону Ома. Турбулентные сопротивления этому закону не подчиняются.

Регулируемое ламинарное сопротивление. Величина омического сопротивления чаще всего изменяется путем изменения длины провода при его постоянном поперечном сечении. Причем безразлично, какое это сопротивление- поворотное, проволочное с движком или магазин сопротивлений. Для изменения величины пневматического регулируемого сопротивления точно так же можно изменять длину сопротивления при постоянной площади проходного сечения.

Фиг. 1.7. Переменный дроссель с шариком

а - вид в разрезе; б-символическое обозначение.

Фиг. 1.8. Ламинарный постоянный дроссель

о - вид в разрезе; б - символическое обозначение.

Конструкция ламинарного сопротивления с фиксированной настройкой очень проста (фиг. 1. 9). Поршень с нарезанной винтовой канавкой при помощи установочного винта перемещается в цилиндре и таким образом изменяется длина рабочего участка канавки, т. е. участка, по которому течет воздух. Е данном случае канавка представляет собой капилляр, длина которого изменяется в широких пределах. Для изменения сопротивления в полном диапазоне установочную ручку необходимо повернуть на 20 оборотов, при этом каждый оборот вводит в действие или выводит один виток капиллярной спирали. Каждый оборот фиксируется счетным механизмом. Кроме того, на установочной руч-

ке имеется 20 рисок. Таким образом можно отсчитать и точно установить 1/400 часть от всего диапазона настройки. Следовательно, мы имеем проточное сопротивление, которое можно сравнить с высококачественным поворотным или выдвижным электрическим сопротивлением.

Фиг. 1.9. Постоянное регулируемое ламинарное сопротивление а - общий вид; б - вид в разрезе; в - символическое обозначение.

Благодаря тому что существует аналогия между проточными сопротивлениями и регулируемыми омическими сопротивлениями, символическое изображение проточного сопротивления совпадает с применяемым в электротехнике (фиг. 1. 9, в).

Проточные сопротивления, принцип действия которых основан на эффекте Вентури. На фиг. 1. 10 представлена так называемая трубка Вентури. Это обыкновенная трубка с сужением. Так как расход во всех сечениях трубки один и тот же, то наибольшая скорость

течения устанавливается в месте самого узкого сечения, т. е. в самом узком сечении имеется наибольшая динамическая энергия. Однако при увеличении динамической энергии статическая энергия давления падает. Таким образом, в самом узком сечении устанавливается

Э 0 ©

0 0 0

Фиг. 1.10. Схематическое изображение трубки с суженным походным сечением (трубка Вентури).

Фиг. 1.11. Трубка Вентури с двумя соплами.

наименьшее статическое давление. Эффект Вентури получится и в том случае, если трубку Вентури разорвать в самом узком сечении (фиг. 1. 11).

Фиг. 1.12. Дроссель Вентури.

а - вид в разрезе; б - символическое обозначение.

Аналогично строится дроссель Вентури (фиг. 1. 12), который применяется главным образом в качестве постоянного дросселя в системах с переменным дросселем. В этих системах и в системах с простым постоянным турбулентным дросселем при полностью открытом переменном дросселе сохраняется остаточное давление. В некоторых случаях это нежелательно. Тогда целесообразно применять дроссель Вентури. Принцип действия

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 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52

ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку.



Звоните! Ежедневно!
 (926)274-88-54 
Продажа и изготовление мебели.

Копирование контента сайта запрещено.
Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы.