Регулятор расхода

 

1.РЕГУЛЯТОР РАСХОДА, содержащий корпус с входной, выходной, первой и второй полостяьш, с nepBtat клапаном , установленным между входной и первой полостями и связаш211м с первой мембраной, образующей с корпусом первую камеру, в которой расположена первая пружина, связанная с первой мембраной, с вторьм клапаном , установленным между первой и второй полостя « и связанным с второй мембраной, образующей с корпу jcoM вторую камеру, в которой рас- . положена вторая пружина, связанная с второй мембраной и с задающим органом, установленным между второй и выходной полостями и снабженным приводом, о тличающийся тем, что, с целью повьппения точности регулятора, он содержит третью и четвертую мембраны, причем первый клапан связан с третьей мембраной, установленной перед первой мембраной , и образукнцей с ней и корпусом третью полость, которая через первый регулируемый дроссель соединена с второй полостью, второй клапан связан с четвертой мембраной, уста новленной перед второй мембраной и образующей с ней и корпусом четвертую полость, которая через второй (Л peгyлиpye вJrй дроссель соединена с выс ходной полостью, при этом первая камера через третий регулируемый дроссель соединена с второй полостыо , а вторая камера через четвергай регулируемый дроссель соединена с выходной полостью. Эд « 2. Регулятор поп.1,отличаfp щ и и с я тем, что отношение эффективных площадей третьей и четверГой мембран соответственно к nep-f N9 вой и второй равно 0,3-0,7. /

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (! 1)

4рц С 05 D 7/01

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3569511 f 24-24

:(22) 31.03.83 (46) 30.06.85. Бюл. У 24 (72) А.А.Макаров, А.М.Лысенко, А.С.Дружченко и П.А.ИЬщдберский (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро Института проблем машиностроения АН УССР (53) 621.646.3(088.8) (56) Вильнер Я.М. и др. Справочнов пособие по гидравявпсе, гидромашннам и гидропроводам. Минск, 1976,с.342.

Самоль Г.И. и Гольблат И.И. Газо.— баллонвые автомобили.М.;. Автотранс,издат, 1961, с.52. . (54)(57) 1.РЕГУЛЯТОР РАСХОДА, содержащий корпус с входной, выходной, первой и второй полостями, с первьм клапаном, установленным между входной и первой полостями и связаниам с первой мембраной, образующей с корпусом первую камеру, в которой расположена первая пружина, связанная с первой мембраной, с вторым клапаном, установленным между первой и

ВТОрОй полостями и свЯзанным с втО рой мембраной, Образующей с корпу,:сом вторую камеру, в которой расположена вторая пружина, связанная с второй мембраной и с задающим органом, установленным между второй и выходной полостями и снабженным приводом, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулятора, он содержит третью и четвертую мембраны, причем первый клапан связан с третьей мембраной, установленной перед первой мембраной, и образующей с ней н корпусом третью полость,.которая через первый регулируемый дроссель соединена с второй полостью, второй клапан - . связан с четвертой мембраной, уста новленной перед второй мембраной и .образующей с ней и корпусом четвертую полость, которая через второй регулнруемай дроссель соединена с выходной полостью, при этом первая камера через третий регулируемый дроссель соединена с второй поло стью, а вторая камера через четвертый регулируемый дроссель соединена с выходной полостью.

2. Регулятор по П.1, о т л и ч аю шийся тем, что отношение эффективных площадей третьей и четверфой мембран соответственно к пер- вой и второй равно 0,3-0,7.

Изобретение относится к регулиро ванию текучей среды и может быть j использовано в машиностроении, приборостроении и экспериментальной технике. 5

Цель изобретения — повышение точности регулятора.

На фиг.l схематически представлен регулятор расхода; на фиг.2— разрез А-А на фиг.l. 10

1164

Регулятор расхода содержит корпус

1 с входной 2 и выходной 3 полостями. Первая полость 4 включает первый клапан 5, образующий дросселирующую щель 6 и связанный с жестким центром первой мембраны 7, воспринимающей перепад давлений. Мембрана 7 образует с корпусом 1 первую камеру

8, в которой расположена первая пру-:, жина 9 связанная с первой мембраI ной 7. Вторая полость 10 включает второй клапан 11, образующий дросселирующую щель 12 и связанный с жестким центром второй мембраны 13, воспринимающей перепад давлений.Мембрана 13 образует с корпусом l вторуго камеру 14, в которой расположена вторая пружина 15 связанная с второй мембраной 13, задающий орган

16 установлен, между второй 10 и вы ходной 3 полостями н снабжен приводом 17. Третья мембрана 18 связана ..с первым клапаном 5, установлена перед первой мембраной 7 и образует с ней и корпусом 1 третью 35 полость 19. Вторая полость 10 связана с третьей полостью 19 через первый регулируемый дроссель 20.

Четвертая мембрана 21 связана с вторым клапаном 11, установлена перед второй мембраной 13 и образует с ней и корпусом 1 четвертую поч лость 22. Выходная полость 3 соединена с четвертой полостью 22 чррез второй регулируемый дроссель 23.

Первая камера 8 через третий регулируемый дроссель 24 соединена с второй полостью 10, а вторая камера 14 через четвертый регулируемый дроссель

25 сообщена с выходной полостью 3. 50

Каждый из клапанов 5 и Il связан с жестким центром соответственно мембран 7 и 13 посредством планки 26 и шпилек 27.

Регулятор расхода работает следу. ющим образом, Рабочую жидкость подводят к входной полости 2, которая,- проходя через

672 2 дросселирующую щель 6, поступает в первую полость 4, а далее через дросселирующую щель 12 поступает во вторую полость 10. В выходную полость

3 рабочая жидкость подается через дросселирующую щель задающего органа 16.

В установившемся режиме работы, когда давление рабочей жидкости на входе и выхоце регулятора сохраняется постоянным, первый клапан 5 и вто— рой клапан 11 находятся в состоянии равновесия и давление в полостях и камерах не изменяется с течением времени .

В первой полости 4 давление жидкости меньше, "чем во входной полости 2 на величину пепепада давления в дросселирующей щели б, Давление, с, которым жидкость действует на первую мембрану 7 со стороны первой полости 4, равно давлению на входе первого клапана 5. Во второй полости 10 давление меньше, чем в первой полости 4 на величину перепада давления в дросселирующей щели 12.

В первой камере 8 давление жидкости такое же, как и во второй полости 10. Следовательно, перепад давления на первом клапане 5 равен перепаду давления на первой мембране 7. На мембране 13 со сторо-ны второй полости 10 и на входе задающего органа,16 давления жидкости равны. Во второй камере 14 дав ление жидкости равно давлению на выходе задающего органа 16;следовательно, перепад давления на задающем органе 16 равен перепаду давления на второй мембране 13.

На мембраны 7 и 13 кроме силы, определяемой перепадом давления, действуют усилия сжатых пружин 9 и 15 реакция потока жидкости.на клапаны 5 и 11 и масса подвижных частей.

Условие равновесия на каждой мембране заключается в том, что усилие, определяемое величиной перепада давления, .уравновешивается всеми другими действующими на мембраны силами.

При изменении давления на вкоде регулятора, например в сторону увеличения, давление в полости 4 и.на мембране 7 со стороны этой полости будет увеличиваться и мембрана 7 вместе с клапаном 5 нач1164 нет перемещаться вниз, уменьшая дросселирующую щель 6, противодействуя тем самым дальнейшему увеличению давления в полости 4, пока не будет достигнуто состояние равновесия. Давление в полости 4 увеличится настолько, что преодо-. левается дополнительное сжатие пружины 9 и усиливается реакция потока жидкости на клапан 5. Увеличит- !б ся перепад давления на мембране 7 и, следовательно, перепад давления в дросселирующей щели 12, так как отклонение давления жидкости в полости 10 в сторону увеличения приведет к некоторому смещению мембраны 13 вместе с клапаном ll вверх до своего положения равновесия, уменьшив дросселирующую щель )2 и препятствуя тем самым 20 изменению давления в полости 10,при этом перепад давления на задающем органе 16 сохранится неизменным.Возросшее давление жидкости на входе регулятора будет максимально пога- 25 шаться в дросселирующей щели 6.

При уменьшении входного давления мембраны 7 .и 13 вместе с клапанами

5 и 11 будут перемещаться в сторону увеличения дросселирующих щелей 6 и 12 настолько, что перепад давления на задающем органе 16 сохранится постоянным, а установленный расход останется неизменным.

При возрастании давления на выходе регулятора увеличатся давления s

Э5 четвертой полости 22, в полости 10 и третьей полости 19, что вызовет перемещение мембран 7 и 13 вместе c клапанами 5 и 11 в с«орону увелнчейия

40 дросселирующих щелей 6 и 12.

Это приведет к увеличению давле.ния .в полости 10 настолько, что сохраняется перепад давления на задающем органе !6 постояннюю. При сниже45

672 4 нии давления на выходе регулятора про- изойдет обратный процесс.

Точность регулятора зависит от динамической устойчивости. Резкое изменение давления на входе и выходе регулятора может привести к колебаниям клапанов и нарушению стабильности расхода.

Выполнение предлагаемого регуля-, тора расхода таким образом,что первая 8 и вторая 14 камеры отделяются от третьей 19 и четвертой 22 полостей соответственно третьей IS и четвертой 21 мембранами и сообщаются через второй 23 регулируемый.и третий 24 регулируемый дроссели.с второй полостью 10 и выходом задающего органа

16, обеспечивает динамическую устойчивость. При резком возрастании давления на входе и выходе регулятора не происходит резкого изменения давления в третьей 19 и четвертой

22 полостях, так как мембраны выполнены с различны«и.эффективными площадями.Наибольшая динаиическая устойчивость регулятора расхода достигается при соотношении эффективных пло щадей

Еэу — 0,3-0,7 р где f — эффективная площадь первой мембраны 7, воспринимающей перепад давления;

f — эффективная площадь четвертой мембраны 21, проходное сечение регулируемого дросселя 23 четвертой полости 22 меньше проходного сечения

«етвертого регулируемого дросселя 25 второй камеры 14.

Таким образом, ре1улятор расхода по сравнению с известными регулятораии обладает повышенной точностью и динамической устойчивостью.

1164672

1164672 фИ. Я

Составитель В.Подражанский

Редактор 10.Ковач Техред А.Кикемезей Корректор К.Сирохман

Заказ 4186/44 Тираж 863 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035> Москва, Ж-35, Раужская наб., д. 4/5

Р

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная, 4