skysčių mechanika. hidraulinių ir pneumatinių sistemų elementai ir ...

skysčių mechanika. hidraulinių ir pneumatinių sistemų elementai ir ... skysčių mechanika. hidraulinių ir pneumatinių sistemų elementai ir ...

dspace.vgtu.lt
from dspace.vgtu.lt More from this publisher
11.11.2014 Views

slėgiui. Be to, slėgio sumažėjimo dėsnis priklauso nuo plyšio pobūdžio. Kai plyšį sudaro lygiagrečiosios kūginės plokštumos, slėgio pokytis yra nuo p 1 iki p 2 , kaip pavaizduota 4.2 pav., c (užbrūkšniuotos plokštumos). Tokiu atveju vožtuvo judamąjį įtaisą veikiančių jėgų pusiausvyros sąlyga jo atidarymo ir uždarymo momentu, neįvertinant trinties ir inercijos jėgų, išreiškiama: po = ∆ pA+ pvid. ⋅ Al , (4.19) D d čia Al = π( 2 − 2 ) – lizdo paviršiaus plokštuminė projekcija, statmena vožtuvo ašiai; p vid. – vidutinis slėgis, veikiantis plyšyje, sudary­ 4 tame lizdo ir vožtuvo judamojo įtaiso, atsiplėšusio nuo lizdo. Kad nustatytume darbinio skysčio slėgio papildomą jėgą, veikiančią nagrinėjamame plyšyje, naudojame vidutinę slėgio reikšmę, kuri, remiantis eksperimentiniais duomenimis, imama: pvid. = 045 , ( p1− p2) = 0, 45∆ p. (4.20) Iš (4.20) slėgio kritimas, kuriam esant vožtuvas užsidarys (neįvertinus trinties jėgų): Fo ∆p = . (4.21) A+ 045 , Al Vožtuvo sandarumo pažeidimo atveju skysčio slėgio papildoma jėga vožtuvo lizdo plyšyje taip pat įeis į jėgų, veikiančių judamojo įtaiso atsiplėšimo nuo lizdo atidarant vožtuvą balansą, nes pradinio atidarymo atveju panašaus vožtuvo slėgis bus mažesnis už slėgį, kuris apskaičiuojamas pagal (4.16). Laikantis prielaidos, kad vidutinis slėgis vožtuvo lizdo plyšyje iki jo atidarymo lygus pateiktam (4.20) išraiškoje, tai slėgis vožtuvo atidarymo pradžioje bus skaičiuojamas pagal (4.21) formulę. Slėgių pokyčių skirtumą vožtuvų atidarymo ir uždarymo momentais galima sumažinti sumažinus vožtuvo lizdo atraminio paviršiaus plotį. Vožtuvo lizdo plotis b 1 paprastai parenkamas pagal formulę: D− d b1 = ≈ 01 , d , (4.22) 2cosβ čia b – lizdo kūgio kampas. 83

Lizdo mažiausią plotį riboja kontaktiniai įtempimai, todėl jis turi būti parenkamas ne mažesnis kaip 0,25 mm. Lizdo plotas (4.2 pav., c) apskaičiuojamas pagal formulę: A b D d D 2 + π − = π = ⋅ d 2 1 , (4.23) 2 4 cosβ kai β = α , tai: 2 2 2 π D − d A = ⋅ . (4.24) 4 α cos 2 Vožtuvo judamojo įtaiso kūginės dalies ilgis b 2 turi būti toks, kad būtų išvengta netolygaus lizdo išsidėvėjimo, t. y. jis turi būti didesnis už jo plotį: b2 > b1. Vožtuvo judamojo įtaiso medžiaga turi būti pakankamo kietumo ir kiek įmanoma kietesnė už vožtuvo lizdo medžiagą. Vožtuvo sandarumą paprastai užtikrina metalinių detalių, nenaudojant minkštų medžiagų, sąlyčio paviršių apdirbimo tikslumas ir švarumas. Kai keliami aukšti sandarumo reikalavimai ir naudojami tekantys skysčiai, tuomet naudojami lizdai arba judamieji įtaisai iš plastikų, sintetinių medžiagų, kietos gumos arba kompozitinių medžiagų. Vožtuvo judamojo įtaiso su lizdu, kurio briaunos artimos aštrioms, sandarumas dažnai užtikrinamas tuo, kad kampai prie judamojo įtaiso viršūnių ir lizdo parenkami skirtingi: α< β (4.4 pav., a). Plotas A, kurį veikia darbinio skysčio slėgis vožtuvo atidarymo ir uždarymo momentais, apskaičiuojamas pagal kūgio viršūnės skerspjūvį A = π 2 2 d 4 . Tokiu atveju skysčio srautas atsiplėšia nuo lizdo apatiniame taške (prie įtekėjimo briaunos) ir slėgio juostoje yra artimas nupylimo slėgiui. Šias kontakto pagal briauną (artimas esant aštrioms briaunoms) sąlygas atitinka vožtuvai su kūginiu lizdu ir sferiniu vožtuvo judamuoju įtaisu (4.4 pav., b). Panašūs vožtuvai pasižymi palyginti nedideliu pasipriešinimu darbinio skysčio tekėjimui (pusantro–du kartus mažesniu negu su kūginiu judamuoju įtaisu). Šio vožtuvo lizdo kampas b būna 45°, o judančio uždarymo įtaiso sferos skersmuo D= 2 d. 84

Lizdo mažiausią plotį riboja kontaktiniai įtempimai, todėl jis turi<br />

būti parenkamas ne mažesnis kaip 0,25 mm.<br />

Lizdo plotas (4.2 pav., c) apskaičiuojamas pagal formulę:<br />

A b D d D 2<br />

+ π −<br />

= π = ⋅<br />

d 2<br />

1<br />

, (4.23)<br />

2 4 cosβ<br />

kai β = α , tai: 2 2 2<br />

π D − d<br />

A = ⋅ . (4.24)<br />

4 α<br />

cos<br />

2<br />

Vožtuvo judamojo įtaiso kūginės dalies ilgis b 2 turi būti toks, kad<br />

būtų išvengta netolygaus lizdo išsidėvėjimo, t. y. jis turi būti didesnis<br />

už jo plotį: b2 > b1. Vožtuvo judamojo įtaiso medžiaga turi būti pakankamo<br />

kietumo <strong>ir</strong> kiek įmanoma kietesnė už vožtuvo lizdo medžiagą.<br />

Vožtuvo sandarumą paprastai užtikrina metalinių detalių, nenaudojant<br />

minkštų medžiagų, sąlyčio pav<strong>ir</strong>šių apd<strong>ir</strong>bimo tikslumas <strong>ir</strong><br />

švarumas. Kai keliami aukšti sandarumo reikalavimai <strong>ir</strong> naudojami tekantys<br />

skysčiai, tuomet naudojami lizdai arba judamieji įtaisai iš plastikų,<br />

sintetinių medžiagų, kietos gumos arba kompozitinių medžiagų.<br />

Vožtuvo judamojo įtaiso su lizdu, kurio briaunos artimos aštrioms,<br />

sandarumas dažnai užtikrinamas tuo, kad kampai prie judamojo įtaiso<br />

v<strong>ir</strong>šūnių <strong>ir</strong> lizdo parenkami sk<strong>ir</strong>tingi: α< β (4.4 pav., a).<br />

Plotas A, kurį veikia darbinio skysčio slėgis vožtuvo atidarymo<br />

<strong>ir</strong> uždarymo momentais, apskaičiuojamas pagal kūgio v<strong>ir</strong>šūnės skerspjūvį<br />

A = π 2 2 d<br />

4 .<br />

Tokiu atveju skysčio srautas atsiplėšia nuo lizdo apatiniame taške<br />

(prie įtekėjimo briaunos) <strong>ir</strong> slėgio juostoje yra artimas nupylimo<br />

slėgiui.<br />

Šias kontakto pagal briauną (artimas esant aštrioms briaunoms)<br />

sąlygas atitinka vožtuvai su kūginiu lizdu <strong>ir</strong> sferiniu vožtuvo judamuoju<br />

įtaisu (4.4 pav., b). Panašūs vožtuvai pasižymi palyginti nedideliu<br />

pasipriešinimu darbinio skysčio tekėjimui (pusantro–du kartus<br />

mažesniu negu su kūginiu judamuoju įtaisu). Šio vožtuvo lizdo kampas<br />

b būna 45°, o judančio uždarymo įtaiso sferos skersmuo D= 2 d.<br />

84

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!