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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:藍諾閥門【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。 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: 式中:P——信號壓力 Ae——薄膜有效面積m2 Cs——彈簧剛度N/m Pr——彈簧范圍,相當于使彈簧產生全行程變形量L,所需加在薄膜上的壓力變化范圍,Pa Lo——彈簧預緊量,m Po——彈簧的啟動壓力,相當于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范圍內調節。 將上述各式經過代入、整理得: 式中,PF為有效的輸出壓力,是用于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;改變彈簧范圍Pr,使之與不同有效面積的薄膜相配,可得到不同的輸出力。目前氣動調節閥比較常見的彈簧范圍有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 對于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,彈簧范圍Pr=(100-20)Kpa=80Kpa 解:由于全行程處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,我們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)改用不同彈簧范圍的彈簧; (3)配置閥門定位器。 |