Системи за водоснабдяване - Изтичане на вода през пролука, регулируема с конус на дросела
Потокът на водата през пролуката се регулира от конуса на дросела
В системите за управление широко се използват хидравлични усилватели със самоизключващ се дроселиращ конус. Най-често срещаният дизайн на такива усилватели е показан на фигурата. Краят на конуса влиза в отвора на шайбата, чието сечение на потока се променя при преместване на конуса. Работният флуид се подава през постоянен дроселиращ отвор с малък диаметър към камерата B%, след което през зоната на потока, образувана от отвора в шайбата и повърхността на конуса, влиза в дренажа. Налягането в камерата зависи от положението на конуса спрямо отвора в шайбата и се определя от потока на течността през пръстеновидната секция на потока. Средната позиция на макарата определя началната позиция на конуса спрямо отвора в шайбата. В това положение макарата е в равновесие, условието за което ще бъде спазването на равенството, където po е захранващото налягане; px е налягането на работния флуид в кухина В в равновесно положение; Fx и F2 са площите на челните краища на макарата, съответно, в кухини A и B. Захранващото налягане ro в камера A е постоянно. Когато конусът, т.е. буталото на бустера, се измества, стойността на площта на сечението на потока се променя, което води до промяна в налягането на работния флуид в камера В. Дебитът на течността през дросела с постоянна площ на потока е равен на дебита на течността през пръстеновидния отвор на конуса на дросела: Коефициентите на водния поток през конуса на дросела при различни падове на налягане и различно местоположение на конуса спрямо фиксирания отвор са показани на фиг. 3-19 (температурата на водата в експериментите е 30°C). КогаПри изчисляване на дроселиращи конуси от този тип коефициентът на водния поток a, въз основа на експериментални данни, може да се приеме постоянен и равен на 0,85. Трябва да се отбележи, че в системите за управление, където хидравличните усилватели са направени със самоизключващи се дроселиращи конуси, има влияние на инсталационната схема на този конус върху скоростта на регулиране. Има две схеми за инсталиране на дроселиращ конус. В диаграмата на фиг. 3-20, а затварянето на клапаните на турбината (- при падане на товара) съответства на движението на конуса, насочено към намаляване на площта на дренажната секция на дроселната шайба, което води до увеличаване на налягането px. В диаграмата на фиг. 3-20.6, напротив, затварянето на клапаните съответства на движението на конуса, насочено към увеличаване на площта на дренажната секция на дроселната шайба, което от своя страна води до спад на налягането. Нека се ограничим до разглеждане на влиянието на схемата за инсталиране на самоизключващ се конус върху скоростта на движение на спирачната макара със стационарен сервомотор. Предполагаме, че макарата се измества от стойността на Lomake, когато е изложена на импулс от регулатора на скоростта, равен на Arssmax.Задачата е експериментално да се намерят и сравнят скоростите на движение на макарата със същото смущение на макарата max за различни схеми на монтаж на конуса. Създадена е експериментална постановка, представляваща прозрачен модел на усилвател под формата на макара със самоизключващ се конус на дросела. Тялото, което е кутията на макарата, е изработено от прозрачен плексиглас. Макарата се балансира от водното налягане в камерите под макарата и над макарата. Последният се определя от потока вода през отвора на дросела в неподвижната шайба 3, т.е. позицията на конуса за самоизключване 4 спрямо този отвор. Налягането в долната камера се регулира с помощта на клапани III и IV, налягането вклапан V в горната камера.Въздействието върху макарата на импулс от регулатора беше симулирано чрез мигновена промяна в налягането под макарата (с помощта на клапан III) с количеството, необходимо за преместване на макарата до пълния й работен ход. Преди началото на експеримента макарата беше монтирана в долно положение, без да достига долния си ограничител. Когато дренажът беше незабавно блокиран от клапан III, налягането под макарата се увеличи рязко, което принуди макарата да се движи нагоре, докато дроселиращият конус намали площта на дренажната секция, увеличавайки налягането „над макарата. При отваряне на дренажа с клапан процесът беше обратен. Динамиката на този процес, т.е. промяната и хода на макарата във времето, се записва на филм с помощта на осцилоскоп. Получените осцилограми на преходни процеси са показани на фигурата. На осцилограмата на фиг. 3-22,a показва процеса на придвижване на макарата нагоре. В този случай конусът за самоизключване се движи по посока на водния поток през дроселната плоча и в същото време дренажната секция намалява, увеличавайки налягането над макарата. Импулсът към макарата е равен на увеличението на налягането над макарата с D = 1,02 kgf / cm2. В този случай абсолютната скорост на макарата е 0=38 мм/сек. На осцилограмата на фиг. 3-22.6 показва движението надолу на макарата. В този случай конусът за самоизключване се движи срещу потока вода през дроселната плоча, увеличавайки дренажната секция и по този начин намалявайки налягането над макарата. В този случай, както и при движението на макарата нагоре, импулсът на действие върху макарата по абсолютна стойност е равен на същата промяна в налягането под макарата, а именно A = l,02 kgf/cm2, но има различен знак. Както може да се види от осцилограмите, скоростта на макарата във втория случай е по-малка от тази в първия и е равна на 20 mm / s, т.е.смутена, макарата „придобива различна скорост в зависимост от посоката на движение.