Оценка необходимых усилий на уплотнительные элементы…
1
УДК 62-522.7.001.24
Оценка необходимых усилий на уплотнительные элементы
в пневматических и вакуумных системах
© С.Н. Прудников
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
При эксплуатации исполнительных устройств в пневматических и гидравлических
системах с большими диаметрами условного прохода и значительными перепада-
ми давления возникает задача обеспечения надежной работы непосредственно ре-
гулирующих органов — односедельных клапанов, на дисках которых возникают
существенные неуравновешенные усилия, что приводит к необходимости исполь-
зования приводов с увеличенной мощностью. При применении пневматических ис-
полнительных механизмов для обеспечения необходимых скоростей движения
поршня привода, а также заданных конечных скоростей посадки клапана на седло
следует использовать системы торможения, повышающие надежность работы
перекрывающих устройств.
Приведены расчетные данные, позволяющие оценить создаваемые усилия на диске
клапана перекрывающего устройства, результаты экспериментальных исследова-
ний динамических характеристик пневматических исполнительных устройств с
обеспечением заданных по ходу поршня скоростей движения клапана. Рассмотрены
способы торможения привода, даны конкретные рекомендации по выбору парамет-
ров тормозных устройств. При применении пневматических исполнительных
устройств в вакуумных системах необходимо обеспечивать герметичность стыка
крышка—камера. Представлены схемы управления исполнительными устройствами
с использованием элементов пневмоавтоматики, а также расчетные и экспери-
ментальные данные по оценке утечек через уплотнительные элементы в зависимо-
сти от перепадов давления и используемого материала уплотнений.
Ключевые слова:
пневматический клапан, развиваемые усилия, уплотнительный
элемент, герметичность уплотнения.
В пневматических, вакуумных и криогенных системах [1, 2] в ка-
честве регулирующих и перекрывающих устройств широко применя-
ются различные клапаны, управляемые приводами. К таким устрой-
ствам предъявляются определенные требования: надежность работы,
обеспечение заданного времени срабатывания и закона движения по
ходу перекрывающего клапана.
В связи со сжимаемостью воздуха и рядом других факторов, ока-
зывающих влияние на протекающие в приводах процессы, пневмати-
ческие исполнительные устройства в ряде случаев не могут обеспе-
чить с большой точностью заданный закон движения регулирующего
или перекрывающего органа, в том числе и с равномерным его дви-
жением.
При эксплуатации пневматических устройств, состоящих из
пневмоцилиндра и клапана, используются различные схемы подачи
протекающей среды и нагружения клапана (рис. 1).
