Читать статья по технологии машиностроения: "Исследование гасителя гидравлических ударов" Страница 2

(Назад) (Cкачать работу)

При гидравлическом ударе повышенное давление по трубке 3 передается под поршень 6 (давление над поршнем при этом не изменяется). Когда его значение достигает расчетной величины и сила от давления на поршень снизу превосходит силу от давления сжатого воздуха сверху, поршень перемещаются вверх и полость цилиндра 5 через отверстие в крышке соединяется с атмосферой. Под действием давления жидкости на тарель 2 последняя перемещается, открывается сливной клапан, происходят слив жидкости и гашение гидроудара. После снижения давления под поршнем 6, он перемещается вниз и своим нижним торцом перекрывает отверстие в крышке цилиндра. По мере заполнения сливных полостей и роста в них давления жидкость постепенно по трубке 9 через обратный клапан 10 натекает в полость цилиндра 5, перемещая поршень 4 и, соответственно, тарель вниз и перекрывая сливной клапан.

Затем полости трубы 13 и резервуара 12 опорожняются через отверстие в правом фланце трубы и устройство вновь готово к работе.

Возможны два исполнения описанного устройства, основное, когда полости трубы 13 и резервуара 12 имеют объем, достаточный для приема значительного количества транспортируемой жидкости – в этом случае сливной клапан гасителя работает в благоприятном режиме. Второе исполнение может быть применено при невозможности организации значительных объемов на сливе (например, в стесненных габаритах насосной камеры). В этом случае отверстие в правом фланце трубы 13 имеет размер расчетного проходного сечения гасителя, которое значительно больше диаметра сливного клапана, а функции плавного перекрытия потока переходят клапану и определяются гидравлическим сопротивлением трубки 9.

Из выше описанного ясно, что рабочий процесс гасителя может быть рассмотрен как состоящий из трех стадий: настройка на рабочее давление, срабатывание, закрытие клапана после срабатывания. Срабатывание сливного клапана с достаточной для практических расчетов точностью может рассматриваться как дискретный процесс [2]. Условие открытия сливного клапана в этом случае: где: P - давление в защищаемом трубопроводе (текущее значе-ние); Pm - давление над поршнем 6; S’6, S6 – эффективная площадь поршня 6, соответственно, снизу и сверху.

Настройка на рабочее давление и закрытие клапана после срабатывания близкие по существу процессы. Рассмотрим более подробно процесс закрытия клапана после срабатывания.

Дифференциальное уравнение движения системы поршень – шток – клапан (тарель): где: m - масса подвижных элементов; x - координата положения; t – время; Pn - давление над поршнем 4; Pk - давление в полости клапана; Sn - площадь поршня 4; S’k - площадь клапана, на которую действует давление Pk; Sk - площадь клапана; Fтр - сила трения.

Анализ подобных уравнений, как правило показывает [2], что инерционными свойствами системы, так же как и силами трения можно пренебречь, тогда уравнение (1) преобразовывается к виду: Составим так же уравнения, связывающие давления и расходы между различными полостями гасителя:Здесь Wp - объем резервуара; Wв - объем воздуха в резервуаре, остальные обозначения выполнены по схеме: а – гидравлические

Похожие работы