Файл: Полубояринов Ю.Г. Основы машиностроительной гидравлики и пневматики учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.07.2024
Просмотров: 171
Скачиваний: 1
Тогда в соответствии с формулой (95) можно записать: ^вх= Шх^вх X
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
fe + 1 |
||
|
X |
|
2 £ : |
РрабТраб |
|
Ризм |
Рнзм |
\ |
k |
||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
Рраб |
Рраб |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(96) |
|
|
|
|
|
|
^ Н З М |
М'ИЭМ^ИЗМ ^ |
|
|
|
|
||||
|
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
fe+1 |
|||
|
X |
2 S ; |
РизмТн |
|
|
Ратм |
Ратм |
^ |
* |
||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
Рнзм |
Рнзм |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
где |
GB X |
|
и G„7 |
|
|
расход |
воздуха, |
вытекающего через |
|||||||
|
|
|
|
изм — весовой |
|||||||||||
|
|
|
|
|
входное |
и измерительное |
сопла; |
|
|||||||
|
QB X |
|
и Ql t 3 M — площади отверстий входного |
и |
измерительного |
||||||||||
|
|
|
|
|
сопел; |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
I ^ BX |
|
и М-изм — коэффициенты |
расхода |
входного и измеритель |
||||||||||
|
|
|
|
|
ного |
сопел; |
|
давление; |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
Ратм — атмосферное |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
к — показатель |
изоэнтропы. |
|
|
|
|
|||||
Остальные обозначения понятны из рис. 52. |
|
|
|
|
|||||||||||
|
Для изоэнтропного |
процесса справедливо уравнение |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
— |
— const. |
|
|
|
|
||
В данном |
|
случае |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
Рнзм |
|
Рраб |
|
|
|
Ратм |
Рнзм |
|
(97) |
|
|
|
|
|
|
гизм |
|
|
|
|
|
у" |
vf c |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Yna6 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(атм |
I нзм |
|
|
|
С учетом (97) систему уравнений (96) преобразуем к такому виду: |
|||||||||||||||
|
G„ |
|
|
! H-BXGBXYHSM |
] / |
2 g |
- |
|
Рраб |
|
Рнзм |
|
|
||
|
|
|
1 |
V ?раб |
|
Тизм |
|
(96а) |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
^нзм — М'изм^нзмТатм |
|
|
|
Рнзм |
|
Ратм |
|
|||||||
|
|
%g ~ \ \ Тизм |
|
Татм |
|
По условию неразрывности потока для установившегося движе ния имеем GB X = G„3 M , отсюда, приравнивая левые части уравне ний (96а) и производя сокращения, получим
и? Q2 |
у,2 |
|
Рраб |
|
|
|
Ризм |
Рати |
||
г"вх |
вхг'изм |
7раб |
|
7нзм |
|
1 |
Тизм |
Татм |
||
вхг1 |
|
|
изм изматм |
|
|
|||||
Выразим |
абсолютные |
давления |
р р а б |
и р и з м |
через |
избыточные |
||||
давления |
р'ряб |
и р'изм |
и атмосферное давление р а |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
атм |
|
|
|
|
|
|
''раб" |
' Рраб |
' Ратм' |
Рнзм |
Рцзм + |
РаО |
|
П О |
|
|
|
|
|
|
|
|
атм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и решим последнее равенство относительно ризм
Р р а б |
2 Q2 |
2 |
—П э х " в х Тизм
|
Тизм |
„2 |
|
Ураб |
2 |
|
I |
2 |
Q2 |
v 2 |
|
||
|
|
Q2 |
|
|
|
||||||||
|
|
И'язм |
изм | атм "т" Гвх |
вх"нз |
|
||||||||
1 |
1 \ |
1 |
о |
2 |
„2 |
„ 3 |
„ - |
/ 1 |
|
|
I |
f W W |
|
Траб |
|
F B X |
Q B X Y |
1Тизм |
|
г — |
|||||||
Т н з м Г в х |
|
В Х |
Г Н З |
М |
|
Т а т м Г н з м |
, ! З М ' а ™ |
||||||
|
I L 2 |
|
Q 2 |
|
v 2 |
|
4- п 2 |
Q2 |
v 2 |
|
|
||
|
f изм |
|
измТатм "т" Гвх |
вхТнзм |
|
Обозначим |
Р " з м |
=h |
и Р р а |
б |
— Я |
и сократим полученное выра- |
|||||||||||||
жение на |
u 2 |
Тизм |
|
Траб |
|
|
|
|
|
^ |
|
|
J |
|
|
^ |
|||
Q2 у2 |
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
г в х |
В Х 1 И З М |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/г = |
- |
/ _Mji3M |
|
" |
|
|
|
|
|
|
• |
|
• |
• • |
||
|
|
|
|
j _j_ |
\ 2 |
/ $нзм |
\ 2 |
( |
Татм |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
I - I B X |
/ |
\ Q D X |
|
/ |
V |
Тизм |
|
|
|
|
|
|
|
Ратм |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
1 |
\ / |
«изм |
\ 3 |
/°Я8Н V |
I |
Татм |
Y 4 |
|||
Траб |
Тизм / |
|
I Тнзм |
|
Татм |
1\ |
Цвх |
|
Q . J |
|
Тнз |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
1 _(_ ) |
М'Изм \2 ( йизм |
\ 2 |
/ |
Татм |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
Цвх |
У |
\ й в х |
|
j |
\ |
Тизм |
|
|
|
|
|
|
|
Если не учитывать влияние сжимаемости воздуха в пневматиче |
|||||||||||||||||||
ском |
устройстве на величину |
удельного веса 7 |
и поэтому считать, |
||||||||||||||||
ч т о |
Ураб = |
Тизм = |
7атм> |
т 0 |
получим |
|
приближенную |
зависимость |
|||||||||||
такого вида: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
А = - |
|
|
Я |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
1 _|_ I •Р'Изм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
U-вх j |
\ |
Q B X |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Так |
как |
QBX |
Jld2 x |
и. Q„3M = ndH 3 M s |
(см. |
обозначение |
на |
||||||||||||
= — — |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
4 |
|
имеем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
рис. 52), то окончательно |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
1 |
_|_ [ 6 |
) |
^изм |
V |
изм |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Цвх |
/ |
|
£ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вх |
|
|
|
|
|
|
|
|
Формула (98) и является расчетной зависимостью для опреде |
|||||||||||||||||||
ления измеряемого зазора s. Величины Н, |
d H 3 M и dBX |
являются |
по |
||||||||||||||||
стоянными, а |
отношение |
| ^ и з м |
) изменяется незначительно, |
поэ- |
|||||||||||||||
тому |
согласно |
(98) |
h = |
f (s). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 * |
141 |
Обозначим
а = 1 6
тогда вместо (98) получаем
М'НЗМ |
2 di |
|
(99) |
||
Н-вх |
||
|
|
|
|
|
|
|
1 + as2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
(100) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Последняя формула удобна для построения графика теоретиче |
|||||||||||||||
ской |
зависимости |
h = |
f (s) при |
Н = |
const, |
называемого |
с т а т и |
||||||||
|
|
|
|
|
|
ч е с к о й |
|
х а р а к т е р и с т и |
|||||||
ЬшШ.ст. |
|
|
|
|
к о й |
п р и б о р а . |
|
В |
|
соответ |
|||||
|
|
НЧ500см |
|
|
ствии с выражением (100) |
характе |
|||||||||
|
|
|
|
ристика манометрического |
|
прибора |
|||||||||
то |
ТА \ |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
dusu•2мм |
|
является |
н е л и н е й н о й . |
Это |
|||||||||
то |
к |
|
значит, что |
одинаковым |
прираще |
||||||||||
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
ниям зазора s соответствуют нерав |
|||||||||||
woo |
V |
|
|
|
ные |
приращения |
показания |
при |
|||||||
|
|
|
|
бора h, или, другими словами, гра |
|||||||||||
800 |
\ |
\ |
|
|
|
дуировка шкалы отсчетного устрой |
|||||||||
|
V |
|
|
ства |
получается |
|
неравномерной |
||||||||
600 |
|
|
|
(с [разными |
интервалами |
|
делений |
||||||||
|
|
|
\ |
|
|
или с разной ценой делений). Наи |
|||||||||
400 |
|
|
|
|
|
более |
резко |
нелинейность |
харак |
||||||
|
|
|
|
|
|
теристики выражена на ее концах, |
|||||||||
200 |
|
|
|
|
|
т. е. вблизи |
предельных |
значений |
|||||||
|
|
|
|
|
|
зазора s. Напротив, |
вблизи |
точки |
|||||||
О |
40 80 120 |
160 |
200 |
S.MKM |
перегиба |
кривой |
h — f (s) |
харак |
|||||||
теристика почти линейная, как это |
|||||||||||||||
|
|
Рис. 53 |
|
|
видно из рис. 53, на котором по |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
казаны характеристики |
манометри |
||||||||
ческих приборов |
с различными |
диаметрами |
входных |
сопел: |
1 — |
||||||||||
0,63, 2 — 0,88, 3 — 1,00, |
4 — 1 , 2 5 мм. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Сравнение теоретической зависимости h — f (s) с опытными дан ными (точки на рис. 53) показывает, что между ними имеются не которые расхождения, поэтому в практике, как правило, произво дится предварительная наладка (настройка) пневматических при боров. Наладка производится с помощью установочных, предель ных или оптимальных калибров.
Основные показатели пневматических измерительных приборов
Передаточное отношение. Отношение линейного или углового перемещения указателя (стрелки) к изменению измеряемой вели чины, вызвавшему это перемещение, называется передаточным от ношением измерительного прибора, что равнозначно чувствитель ности прибора. Общее передаточное отношение пневматических
112
приборов состоит из передаточного отношения пневматической и механической частей прибора. Различают текущее, среднее и но минальное передаточные отношения.
Т е к у щ е е |
передаточное отношение k определяется |
наклоном |
||||
статической характеристики прибора Л = |
f (s) в данной |
точке: |
||||
|
|
k = |
dh |
|
(101а) |
|
|
|
ds |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
С р е д н е е |
передаточное |
отношение |
kcp равно |
|
||
|
|
kcp |
|
— -Ah |
|
(1016) |
|
|
|
|
As |
|
|
где АЛ — перемещение |
указателя; |
|
|
|||
As — изменение измеряемого зазора. |
|
|
||||
Н о м и н а л ь н о е |
передаточное отношение k0 есть величина, |
равная отношению принятого интервала делений а шкалы отсчетного устройства к указанной на
этой шкале цене деления с: |
|
/ |
||||
|
k0 = |
|
|
(101в) |
||
В общем случае при нелиней |
||||||
ной характеристике |
прибора |
Л |
= |
|||
= / (s) значения |
k, |
kcp и |
k0 |
не |
||
равны между собой. |
|
|
|
|||
Согласно |
(100) |
|
|
|
|
|
и |
|
н |
|
|
|
|
Л = |
|
|
|
|
||
отсюда |
1 - f a s 2 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
||
dh |
|
IHas |
|
(102) |
||
ds |
(1 |
- f a s 2 ) 2 |
||||
|
Рис. 54 |
|||||
|
|
|
|
|
Кривая зависимости k — fx (s), построенная по уравнению (102), показана на графике (рис. 54), на котором нанесена также статиче
ская характеристика Л = |
f (s). На представленном |
графике |
можно |
||||
выделить три |
характерных |
участка |
кривых h = f |
(s) и k |
= |
f1 (s) |
|
с интервалом |
зазоров: |
1) |
от 0 до |
Sjj 2) от sx до |
s2 ; 3) более s2 . |
||
На первом и третьем участках характеристика прибора Л = |
/ (s) |
||||||
существенно нелинейна, |
а функция |
передаточного |
отношения |
k = |
— fi (s ) существенно переменна. Эти участки принято считать не рабочими. На втором, среднем, участке характеристика Л = / (s) близка к линейной, поэтому и функция k = fx (s) практически по стоянна, т. е. k ^ kcp = ka.
Этот участок характеристики принято считать рабочим участ ком.
113