ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 107
Скачиваний: 0
tid2
/ 1 =i-i
яd2 fi=V- 4
nd2
/2 = 1-1
а2 |
siп а2 \ . |
І80 |
|
U, |
Sin Щ |
w |
+ ~ r |
« 2 |
sin u„ |
180 |
|
Приведенные формулы действительны для случая равенства
диаметров d2 приемных отверстий |
диаметру |
d\ |
отверстия |
||
сопла струйной трубки, т. е. |
|||||
d\ |
= d2 = |
d. При этом при |
|||
нимается |
также, что |
при |
|||
наибольшем |
|
отклонении |
|||
струйной |
трубки угол |
меж |
|||
ду |
плоскостью |
приемной |
|||
платы и плоскостью торца |
|||||
сопла струйной трубки |
бли |
||||
зок к нулю. |
|
(см. рис. 30, |
|||
а) |
Углы 0 . 1 и 0 |
2 |
|||
в градусах |
вычисляют |
||||
по следующим выражениям: |
|||||
Рис. 32. Статическая характеристика |
а, = 2 |
arccos b+ d + 2.V |
|||
струнной трубки |
|||||
|
|
|
|
2d |
|
а2 = arccos b + d — 2х
2d
где b — ширина перемычки между отверстиями; х — перемеще ние конца струйной трубки; d — диаметр сопла и приемных от верстий. Соответствующие отношения эффективных площадей, значения которых необходимы для определения по графику на рис. 34 давлений р\ и р ( в полостях пневмопривода, вычисляют
по формулам:
h |
_________L________ • |
|
f2 |
180я |
( ’ |
|
сця— 180 sin сц |
|
f'i |
1________ |
|
fo |
180я |
_! |
|
соя— 180 sin a2 |
|
Рассмотрим на примере определение одной из точек статиче ской характеристики.
Пример 2. Рассчитать установившиеся давления рі и р j (рис. 31) в по
лостях цилиндра пневматического поршневого механизма, управляемого струнной трубкой в статике, если диаметр отверстия сопла струнной трубки
68
и диаметры отверстии приемном пластины одинаковы d = 2 мм, абсолютное давление перед отверстием струйной трубки ро = 0,5 МПа, атмосферное дав ление р2 = 0,1 МПа, b —0,2 мм, х = —0,1 мм.
Уплотнение поршня и штока будем считать абсолютно герметичным. По формулам, приведенным выше, вычисляем
0 |
, 2 + 2 —0 , 2 |
сх1 = 2 arccos ---------------- |
= 120°; |
0 , 2 |
+ 2 + 0 , 2 |
а2 = 2 arccos---------------- |
= 106° 20'. |
Пользуясь вышеприведенными формулами, находим отношения эффектнвиых площадей:
|
jj_ = __________ 1 |
0,64; |
|
||
|
f2 |
180-3,14 |
|
||
|
|
|
|||
|
|
120-3,14 —180 sin 120° |
|
|
|
f[_= ______________1_________ |
0,402. |
||||
f' |
__________ 180-3,14_________ |
||||
|
|
||||
|
|
106,33-3,14— 180 sin 106° 20' |
|
|
|
По графику на рис. 34, используя кривую для |
Pi |
0,1 |
|||
т= — = |
—— = 0,2, по |
||||
|
|
|
Ро |
0,5 |
|
найденным значениям /і//2 и / і //2 находим р2/рі = 0,322 и р2/р [ = 0,504, от
куда р\ = ■ = —1— = 0,31 МПа и |
р ] = 0.1/0,504 = 0,198 МПа. |
0,322 0,322 |
п |
Определяя таким способом давления р j и pt для других значений х, мож но построить статическую характеристику струнной трубки (рис. 32).
Глава III
ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ КАМЕРЫ И КОММУНИКАЦИОННЫЕ КАНАЛЫ СВЯЗИ
•Если пневматическая камера содержит два дросселя или бо лее и через некоторые из них воздух втекает в камеру, а через другие — вытекает, то она называется проточной. При наличии всего лишь одного дросселя, через который происходит как на полнение, так и опорожнение камеры, она называется глухой. Глухие и проточные камеры могут иметь как постоянный, так и переменный объем, например, при использовании полости силь фона или другого упругого элемента. Камера, содержащая один упругий элемент без дросселя, используется в пневмоавтоматике в качестве емкости, представляющей собой аналог электрическо го конденсатора.
Изменяя сопротивления дросселей, подключенных к пневма тической камере, жесткость и эффективную площадь упругого элемента, а также объем, можно существенным образом влиять на динамические и статические характеристики камеры.
У глухих камер используются только их динамические свой ства, тогда как у проточных камер — как статические, так и ди намические. Пневматические проточные и глухие камеры полу чили широкое распространение в пневмоавтоматике. Проточная пневматическая камера может быть использована как делитель абсолютных и избыточных давлений. Если дроссели проточной камеры линейные, то камера может работать как простейший сумматор давлений. Наиболее широко пневматические проточ ные камеры применяют в пневматических приборах и регулято рах в качестве усилителей сопло — заслонка1, имеющих посто янный дроссель на входе в камеру и переменный дроссель соп ло — заслонка на выходе из камеры. Глухие камеры с дроссе лями, близкие по своим свойствам к апериодическим звеньям, а также камеры с упругим переменным объемом находят приме нение при построении пневматических дифференцирующих и интегрирующих устройств, генераторов импульсов, обегающих устройств, реле времени и т. д. Для реализации апериодических звеньев могут быть использованы также и проточные камеры.
1 Усилители сопло — заслонка в пневмоавтоматике иногда называют реле типа сопло —заслонка, так как их статическая характеристика близка к релейной.
70
1. С Т А Т И К А П Н Е В М А Т И Ч Е С К И Х |
П Р О Т О Ч Н Ы Х |
К А М Е Р |
Статика пневматической |
проточной |
камеры, содержащей |
два турбулентных дросселя. В пневмоавтоматике широкое рас пространение получили проточные камеры с двумя турбулентны ми дросселями (рис. 33). В такой проточной камере возможны четыре различных сочетания режимов истечения через дроссе ли 1 и 2.
1. Докритическое истечение через дроссели 1 и 2 (в дальней шем для краткости этот режим будем обозначать Д — Д).
2. Надкритическое истечение че |
|
fl |
|
|
|||
рез дроссель 1 и докритическое ис |
Ро |
Pi |
/ 2 |
||||
течение через дроссель 2(Н•—Д ) . |
SS |
sb |
|||||
3. Докритическое истечение |
че |
|
|
|
Sb |
||
рез дроссель 1 и надкритическое ис |
|
|
|
|
|||
течение через дроссель 2(Д—Н). |
|
|
|
|
|||
4. Надкритическое истечение че |
Рис. 33. Схема |
проточноіі каме |
|||||
рез дроссели 1 и 2 (Н—Н). Термо |
|||||||
|
/ |
||||||
динамический процесс изменения со |
ры с двумя турбулентными |
||||||
|
дросселями |
||||||
стояния газа |
в камерах |
мо- |
|
|
Т2 = Г, в то |
||
жет быть принят изотермическим, т. е. Т0 = Тх= |
|||||||
время как при |
истечении через дроссель |
процесс |
принимается |
||||
адиабатическим. Это допущение хорошо подтверждается экспе риментами. Первое допущение действительно для случая малой скорости течения воздуха в камере по сравнению со скоростью течения в дросселе, либо при равных скоростях течения воздуха в камерах [24].
Уравнения статических характеристик пневматической каме ры (рис. 33) можно получить из условия равенства расходов в установившемся режиме через первый и второй дроссели. Для сочетания режимов истечения Д — Д через первый и. второй дроссели уравнение статической характеристики, если восполь зоваться упрощенными формулами для адиабатического течения
[см., например, |
формулу |
(4)] через дроссель, можно записать |
в виде |
|
|
Л |
RT Р і ^Р° |
■Р\) = / 2 V RT Рг(Рі Рг). |
где |
fi и f2— эффективные площади турбулентных дросселей 1 |
и 2, |
представляющие собой произведение геометрических площа |
дей на коэффициенты расхода. |
|
Обозначим р2/ро = г; pjpo = гр, р21р\ = г2, тогда для сочета
ния режимов истечения Д — Д с учетом того, что г = гіг2, |
по |
|||
лучим |
|
|
|
|
fi |
2 |
1 —r2 . |
г2> 0,5. |
(28) |
h |
= r2r |
Г, >0,5; |
||
|
r2— r |
|
|
|
Аналогичным способом находят уравнения и для остальных возможных сочетаний режимов истечения через первый п второй дроссели проточной камеры. Эти уравнения будут иметь вид:
для сочетания режимов истечения Н — Д
|
|
|
|
|
|
>0,5; |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
для Д — Н |
; |
|
|
|
|
|||
\ h |
) |
= |
4 (г 2 — г ) |
г, >0,5; |
Го<0,5; |
I |
(29) |
|
для Н — Н |
|
|
|
|
|
|||
IL |
= JL - |
г\ < 0,5; |
г2 < |
0,5. |
|
|
||
/ 2 |
|
Г2 |
|
|
|
|
|
|
Однако выполнить статический расчет по приведенным фор мулам весьма трудно, так как часто заранее неизвестны сочета-
Рис. 34. График для определения давлении в междроссельноіі ка мере с турбулентными дросселями
ния режимов истечения через первый и второй дроссели проточ ной пневматической камеры, например, если заданы /2, ро и р2 и требуется определить давление в междросселы-юй камере рх. Следовательно, заранее неизвестно, какой из приведенных фор мул следует воспользоваться. Исключение составляет случай
72