Файл: Лебедев И.В. Элементы струйной автоматики.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 286

Скачиваний: 10

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

нимума связано с перемещением радиального потока в приемной камере, подтверждается следующим. Кривая 2, совпадающая с кривой 1 (рис. 87), соответствует случаю соединения сливного канала с источником давления р\.

Монотонно возрастающую

характеристику с насыщением

(рис. 87, кривая 3),

можно получить, если

радиальный

поток

в приемной камере

не будет

приближаться

к соплу 2.

Чтобы

обеспечить это, сопло 1 можно сместить параллельно общей оси

сопла 2 и отверстия

диафрагмы 3

на б =

(0,1 ч- 0,2)dc

(рис. 89, а) пли повернуть его на угол а =

3° ч- 8° так, чтобы его

ось пересекала общую

ось в плоскости диафрагмы

(рис. 89, б).

Как показали опыты, снижение чувствительности элемента при этом не происходит. Небольшое смещение сопла вызывает толь-

Рис. 88. Схемы течений

в элементе

с одной

диафрагмой при

нагрузке

насопло:

 

 

 

 

 

 

 

а — результирую щ ий

поток

равноудален

от

сопла / и ди аф рагм ы 3; б — течение резуль­

тирую щ его потока в

приемной кам ере

по

ди аф рагм е 3;

в — результирую щ ий

поток р а в ­

ноудален от ди аф рагм ы 3 и сопла 2; г

— зап ирани е сопла 2

 

1

3

2

 

 

 

 

 

Рис.89.Схемыэлементасосмещеннымисоплами:

а — с

п араллельны м смещ ением оси сопла 1 относительно оси сопла 2; б — с повер­

нутым

соплом

14 Зак. 935

209



Рис.90.Элементсдифференциальным выходом:

а — расчетн ая

схем а;

6 — статические

характеристики

элем ента

при

расстоянии

меж ду

диаф рагм ам и

/

и 2 dc ; о — статические

характеристики

элем ен та

при

расстоянии

меж ду

ди аф рагм ам и

2 и 4 d

 

 

 

 

 

 

 

ко искривление

результирующего потока. Смещение

сопла на

величину, больше указанной,

приводит

к появлению

релейного

эффекта.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Элемент с дифференциальным выходом. Элемент с диффе­ ренциальным выходом состоит из двух встречно направленных сопел и двух диафрагм, расположенных между ними (рис. 90, а).

Камеры, образованные между соплами и диафрагмами, исполь­ зуются в качестве приемных, а камера между диафрагмами сое­ диняется со сливом. Давления в приемных камерах рв1 и рв2

меняются в зависимости от давлений перед соплами, соотноше­ ние которых определяет положение радиального потока между соплами. На рис. 90, б приведены экспериментальные зависи­ мости давлений рв1 (штриховые линии) и рв2 (сплошные линии) от отношения давлений рі и р2.

Если расстояние между диафрагмами выбрано равным 1,2dc,

то, используя формулу (325), полученную для элемента с одной приемной камерой, можно найти зависимость выходных давле­ ний от входных:

^в1

U + Я і) р г — Р\ .

_ ( ' + Rj)P\ — Рг

Ri+ RiRi+Ra' Ив2

Ph+RiRi+Ri'

Экспериментальные прямые на рис. 90, б подтверждают по­

лученные выражения. Точки пересечений прямых лежат в сере­ дине диапазона изменений выходных давлений.

Если расстояние между диафрагмами увеличить, то точка пересечения кривых снижается и при расстоянии, равном 2,4dc,

пересечение кривых, как показано на рис. 90, в, произойдет при

210


p m = Р в 2 = О (сплошные Л И Н И И р в 2 І Р 2 ,

Ш Т р И Х О В Ы в Р в І І Р і ) -

Для этого случая, используя выражение

(316), можно опреде­

лить значения выходных давлений:

 

 

1

1

+

/?1

1

+ R

 

 

 

2

 

Ръ\

Я.

1+ R.2Р2— Р\

Рв2 : R2

+ R\

Р1— Рг

Двухсопловой элемент. Как видно из графика, изображенно­ го на рис. 85, в, сопротивление соединительного канала сопла 2 вызывает существенное снижение чувствительности элемента.

Поскольку в реальных схемах неизбежно наличие сопротивле­ ний в линии обоих сопел, приходится усложнять схемы устройств для того, чтобы увеличить чувствительность элемента. С этой точки зрения представляют интерес некоторые свойства простей­ шего струйного устройства, выполненного в виде двух встречно направленных сопел, расстояние между которыми равно 2,4dc (рис. 91, а). Камера элемента, охватывающая пространство ме­

ж ду соплами, соединена со сливом. Экспериментальные кривые зависимости давления /?,' перед соплом 2 от давления р2 перед

Рис.91.Двухсопловойэлемент:

а — расчетная

схема;

б — статическая

характеристика

элемента

 

5)

Рис. 92. Усилительный каскад из двухэлементов:

а — расчетная схема; б — зависимость коэффициента усиления каскада от сопро­ тивлений в линии

14*

211


сопротивлением R, приведенные на рис. 91, б, имеют характер­

ный горизонтальный участок.

Рассмотрим протекание процессов на примере кривой 1. До тех пор, пока давление р'2 , создаваемое струей, вытекающей из

первого сопла, больше давления р2 , поток

через сопротивление

R направлен слева направо. Давление р 2

определяется, как

в обычном дроссельном сумматоре, состоящем из сопротивления

сопла и сопротивления R. В точке а давления р2 и р 2

равны,

поток через сопротивление R отсутствует и на кромках сопла 2

образуется радиальный поток, полностью запирающий сопло.

При дальнейшем увеличении давления р2 радиальный

поток

постепенно смещается влево так, что сопротивление выходу по­ тока, вытекающего из сопла 2, уменьшается. Причем расход из

сопла растет быстрее давления, компенсируя тем самым увели­ чение давления р2 . Это имеет место до тех пор, пока радиальный

поток не переместится на расстояние, где он практически не действует на струю, вытекающую из сопла 2. Радиальный поток

оказывается равноудаленным от обоих сопел. Этому состоянию соответствует точка б на кривой 1. Как и в рассмотренном выше

элементе, здесь также выполняется условие равенства давлений перед соплами р,' = р'2 в области изменения давления р2 от точки а до б.

При дальнейшем увеличении давления р2 давление р 2 про­

порционально возрастает. При этом крутизна кривой опреде­ ляется соотношением сопротивлений дросселя R и сопла 2.

Включением двухсоплового элемента по схеме, показанной на рис. 92, а, можно существенно повысить коэффициент усиления усилительной цепи в случаях, когда во всех линиях необходимо установить гидравлические сопротивления.

Получим выражение для коэффициента усиления такой цепи

по двум характерным точкам. Во-первых,

рассмотрим случай,

когда рв = О и р 2 1 = р'2imin' Если

давление р3

такое,

что р'31 =

= р 2 і >а расход через сопротивление R0 равен нулю, то

 

Р21 _

'

 

 

 

Pi

1+ R2

 

 

 

Во-вторых, рассмотрим случай, когда

рв =

рв тах

и р 22 =

Рзтах и, так как рв = р2'2 > т° поток через сопло 2 отсутству­

ет. Рассматривая цепь из двух последовательно включенных со­

противлений R 2 и R Q,

получим выражение для давления р 2, :

 

ЯоРзз+ Ѵ

2

Принимая во внимание, что на рабочем участке

Р з 2

= Р з 1 = Р 2 1 = ,

1

_ ■Pz,

212