Регулятор расхода

Регулятор расхода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ .

РЕСПУБЛИН

„„SU„„4 602 А

1(5П С 05 D 7/01

У

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ:ТЕНИЙ И ОТНРЬ(ТИЙ (21) 3252841/18-24 (22) 02., 03. 8 1 (46) 23.09 ° 83. Бюл. М 35 (72) П.Ф. Дейнеко и О.В. Сергеева (71) Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский горно-металлургический институт цветных металлов (53) 621.646.3(088 8) (56) 1 ° Патент CIIIA 9 3338265, кл. 137-82/86, опублик. 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

9 619904, кл. G 05 D 7/01, 1978 (прототип). (54) (57) РЕГУЛЯТОР РАСХОДА, содеРжащий корпус, в котором расположены заслонка, установленная на оси, и пружина задания, размещенная на стержне, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулятора, он снабжен трехзвенным шарнирным механизмом, концы которого соединены соответственно жестко с осью и шарнирно — с корпусом, а промежуточный шарнир, ближайший к шарнирной связи с корпусом, соединен со стержнем, причем заслонка выполнена в виде двух створок, расположенных под углом одна к другой, а на корпусе и на стержне установлены упоры, между которыми расположена пружина, а один иэ упоров установлен с воэможностью регулирования.

1043602

Изобретение относится к устройствам для регулирования и распределения воздушных потоков и предназначе- но для использования на предприятиях, имеющих раэнитую сеть нентиляционных ноздухопроводон; для поддержа- 5 ния заданного расхода воздуха в отдельных ветвях вентиляционной сети.

Известен регулятор расхода, содержащий трубопровод, шарнирно закрепленную н нем на оси заслонку и )0 пружину задания, связанную с карпусом (1) .

Однако регулятор не обеспечивает автоматического поддержания постоянного расхода воздуха при изменении 4с ! Jl перепада .давления. Причиной этого является то, что примененный a регуляторе пружинный механизм имеет линейную зависимость крутящего момента от угла поворота заслонки. . Наиболее близким к изобретению по технической сущности является регулятор расхода, .содержащий корпус, в котором расположены заслонка, уетанонленная на оси, и пружина задания, размещенная на стержне. При этом на оси,установлена втулка, внешняя поневхность которвй выполнена ступенчатой формы, а пружина задания размещена на втулке r 2j.

Недостатком регулятора является 30 ,то, что он не обеспечивает автоматического поддержания постоянного расхода воздуха, так как пружина имеет линейную характеристику, а незначительное изменение ее диаметра из-за незначительного угла поворота конца пружины, взаимодействующего с заслонкой, не обеспечивает необходимого повышения жесткости.

Цель изобретения — повышение точ- 40 ности регулятора расхода воздуха.

Эта цель достигается тем, что регулятор расхода, содержащий корпус, в котором расположены заслонка, установленная на оси, и пружина зада- 45 ния, размещенная на стержне, снабжен трехзвенным шарнирным механизмом, концы которого соединены соответственно жестко с осью и шарнирно — с корпусом, а промежуточный шарнир, ближайший к шарнирной связи с корпусом, соединен со стержнем, причем заслонка выполнена в виде двух ство» рок, расположенных под углом одна к другой, а на корпусе и на стержне установлены упоры, между которыми расположена пружина, а один из упоров установлен с воэможностью регулирования.

На фиг. 1 дан регулятор, разрез; на фиг. 2 - схема механизма регуля- 60 тора; на фиг. 3 - кривая зависимости крутящего момента, действующего на заслонку в зависимости от угла ее поворота, при условии обеспечения постоянства расхода воздуха, проходящего через корпус при десятикратном изменении напора на входе, и следующих соотношениях элементов-и других данных ; длина подвески и хода стержня относятся к длине кривошипа как 1,92:1,03:1, н начальном положении острый угол между направлением потока воздуха (горизонтально) и кривошипом составляет 41, шатуо ном — 29, подвеской — 74, верхней о о створкой заслонки — О и нижней створкой — 15, а длины верхней и нижней створок заслонки и высоты верхней и нижней частей корпуса относятся ко всей высоте корпуса, как

0,373:0,555 0,4:О, б:1.

Регулятор. расхода содержит корпус

1, в котором на оси 2 закреплена заелонка, состоящая из двух створок.

Створка 3 в исходном положении распеложена горизонтально, а створка 4под некоторым углом к горизонту и имеет большую длину. Пружина 5 задания расположена на стержне б, ко торый шарнирно связан с трехзвенным шарнирным механизмом, состоящим из промежуточного звена 7, подвески 8 и .рычага 9, при этом промежуточное звено 7 другим концом шарнирно связано с рычагом 9, неподвижно закреп ленным на оси 2. Начальное усилие пружины регулируется упором 10, закрепленным на стержне б подвижно вдоль его оси, например, при помощи резьбы.

Расчет регулятором расхода ведется следующим образом. !

При определенном проходном сечении корпуса регулятора определяется ! положение створок для начального напора, при этом должен быть известен максимальный напор. По этим данныи определяются длины створок. Момент, возникающий на створках от воздействия потока воздуха, вычисляется о формуле

СН„(В ФЬ„((Р„Б(п (0L QC (- 3&ll 0L 7

М=

I где С вЂ” ширина воздуховода;

Н - начальный напор;

В - высота верхней части возВ духонода;

Вд - высота нижней части воздуховода; (и - длина створки 4; — длина стнорки 3; !!4 - угол установки створки 4 в начальном положении;

4- — угол понорота створки.

Расчет пружинного механизма начинается с выбора схемЫ начальиых по-. ложений элементов мехайизма и усилия пружины при этих начальных положениях (начальное положение изображено, 1043б02 сплошными линиями, конечное — пунктирными, фиг. 2).

Сила пружины Р в начальном положении в. точке A определяется по формуле.

5 М

Р„= (Gas(p-д )+э и(f3-d )Cga, где M — момент на заслонке в на-; 10 чальном положении;

à — длина рычага 9;

Ь вЂ” угол между рычагом 9 и промежуточным звеном 7; угол между рычагом 9 и горизонталью; угол между подвеской 8 и вертикалью.

Сила пружины Р в конечном положении в точке А< определяется по формуле где М „- момент на заслонке в конечном положении а индекс К обозначает величины углов в конечном положении. 30

Таким образом, в начальном и ко- нечном положениях момент на рычаге

9 равен моменту на заслонке.

В промежуточных точках, например в точке A., момент от пружинного механизма определяется уравнением

t (P-c

Ph = " 2 " +Р rSind"

° пр ( где )„ - деформация пружины при пе- 40 ремещении точки A в точh ку АИ рабочий ход пружины;

Ь - угол между рычагом 9 и про межуточным звеном 7 в данном положении механизма.

Для упрощения схемы (фиг. 2) точка А> лежит на прямой, соединяющей точки А и А<, на самом деле она находится несколько ниже, так как точка A описывает кривую, радиус кото- 50 рой равен длине подвески 8.

При увеличении длины рычага 9 увеличиваются все элементы механизмов, а силы Р и Р, уменьшаются.

При уменьшении угла ф силы P и Р 55 возрастают, а при увеличении - уменьшаются. Имеет значение также уголЬ увеличение которого уменьшает силы

Р и Р . Изменение длины промежуточного звена 7 не влияет на работу пружинного механизма, а увеличение длины подвески 8 делает характеристику пружинного механизма более полоroA,- а уменьшение этой длины ведет к обратному — характеристика пружин- ного механизма имеет более глубокую впадину.

Регулятор работает следующим образом.

При воздействии потока воздуха на створки заслонки, на последних возникает крутящий момент, который уравновешивается посредством пружины. Он обеспечивается в начальный период поворота заслонки тем, что створка 4 расположена под углом А к направлению потока воздуха, а в дальнейшем, в основном, за .счет разности длины створок 4 и 3.

При повышении напора, створки поворачиваются и перекрывают проходное сечение таким образом, что расход остается постоянным. Так в конечном положении, рассчитанном на максимальный напор (изображено йунктиром), проходное сечение уменьшается во столько раз во сколько раз максимальный напор превышает первоначальный.

При повороте створок поворачивается и рычаг 9, жестко связанный с осью

2, при этом рычаг 9 действует на пружину через промежуточное звено 7, включая в работу также подвеску 8 °

Подвеска 8 и промежуточное звено 7 искривляют характеристику пружины, так как в первоначальных положениях подвеска 8 повышает усилие, создаваемое промежуточным звеном 7, а поэтому при малом моменте на створках деформация пружины увеличивается.

При прохождении подвеской 8 верти.",: кального положения, она берет на себя часть нагрузки от промежуточного звена 7, т.е. при значительном .увеличении момента на створках деФормация пружины увеличивается незначительно. Этим обеспечивается . требуемая характеристика пружинного механизма, соответствующая изменению крутящего момента на створках регуяятора, что обеспечивает повышение гочности регулятора расхода, и, слецовательно, улучшение условий труда рабочих, обслуживающих вентилируемые помещения.

1043б02

1043 6.02

Составитель I1. Дейнеко

Техред!С,Мигунова Хоррек тор, А. Иль ии

Редактор Н. Бобкова тираж 874 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7715

Филиал ППП Патент, Г. Ужгород, ул. Проектная, 4