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氣動調節閥執行機構輸出力的計算及示例

时间:2020-06-22     作者:GG扑克閥門【原创】

  氣動薄膜執行機構在氣動氣動調節閥中應用非常普遍,因此,本文將根據氣動調節閥不平衡力的方向性,簡單探討一下氣動薄膜執行機構輸出力的計算。


氣動調節閥


  如上圖所示:執行機構向下輸出力,用+F表示,執行機構向上輸出力,用—F表示,所以,執行機構輸出力為:


image.png


  式中:P——信號壓力


  Ae——薄膜有效麵積m2


  Cs——彈簧剛度N/m


  Pr——彈簧範圍,相當於使彈簧產生全行程變形量L,所需加在薄膜上的壓力變化範圍,Pa


  Lo——彈簧預緊量,m


  Po——彈簧的啟動壓力,相當於使彈簧產生預緊變形量Lo。所需加在薄膜上的壓力,彈簧在自由狀態時,Po=0,Po可根據需要在一定的範圍內調節。


  將上述各式經過代入、整理得:


將上述各式經過代入、整理得:


  式中,PF為有效的輸出壓力,是用於克服負荷的有效壓力,從上式看出,改變彈簧啟動壓力Po,可以改變輸出力;改變彈簧範圍Pr,使之與不同有效麵積的薄膜相配,可得到不同的輸出力。目前氣動調節閥比較常見的彈簧範圍有20~60Kpa,20~100Kpa,40~200Kpa,60~100Kpa 60~180Kpa等幾種。


  示例1:計算氣動薄膜執行機構的輸出力


示例1:計算氣動薄膜執行機構的輸出力


  對於一個氣動薄膜執行機構,如果把彈簧調整在20~100Kpa的標準信號壓力下作全行程動作,即彈簧起動壓力P0=20Kpa,彈簧終止壓力P=100Kpa,彈簧範圍Pr=(100-20)Kpa=80Kpa


  解:由於全行程處Į=L,所以執行機構輸出力為:


  結論:該氣動薄膜執行機構在全行程處,其輸出力完全與彈簧反作用相抵消,執行機構沒有輸出力,此種情況用在氣關式氣動調節閥中將沒有密封力。


  改變氣動薄膜執行機構輸出力的措施


  通過上述的公式演變也講解,GG扑克發現要改變氣動薄膜執行機構的輸出力主要有以下幾種措施:


  (1)改變彈簧的起動壓力Po;


  (2)改用不同彈簧範圍的彈簧;


  (3)配置閥門定位器。

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致力於研發經營各類氣(電)動調節閥、球閥、蝶閥、自力式壓力調節閥等,產品廣泛用於石油、化工、鋼鐵、冶金、電力、輕工、環保、醫藥、食品、印刷等行業的自控係統中

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