Газовый редуктор давления Советский патент 1978 года по МПК G05D16/06 

1

Изобретение относится к пневмоавтоматике и может быть использовано в системах регулирования давления газа.

Известны газовые редукторы давления, обладающие повышенной устойчивостью к

автоколебаниям. Такие, редукторы, как правило, имеют в конструкции дополнительные устройства, демпферируюшие колебания подвижных частей. Однако область применения таких устройств существенно ограничена вследствие невысокой статической точности по сравнению с обычной схемой Ij.

Известен газовый редуктор давления, содержаший корпус с расположенными в нем подпружиненным чувствительным элементом, связанным штоком с подпружиненным клапаном, в котором повышенная устойчивость к автоколебаниям достигается наличием в кон- .струкции инерционного гидравлического демпфера 23Недостатками его являются конструкти ная сложность, значительные габариты, низкая эксплуатационная надежность и существенная зависимость динамических СЕЮЙСТВ от температуры.

Цель изобретения - упрощение конструкции газового редуктора давления и повышение устойчивости к автоколебаниям - достигается тем, что чувствительный элемент редуктора Ыз1полнен в виде круглой пластины, к внешнему краю которой прикреплено жесткое кольцо, соединенное с корпусом эластичной мембраной, круглая пластина выполнена из чередующихся слоев упругого и вязкоупругого материалов.

На чертеже схематически изображен пред, лагаемый редуктор.

Редуктор имеет корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками. В корпусе расположен подпружиненный клапан 4 и седло клапана 5. Клапан 4 связан штоком 6 с чувствительным элементом. Чувствительный элемент представляет собой круглую пластину 7,состоящуюиз чередующихся слоев стали и вязкоупругого материала (например, резины), к внещнему краю пластины 7 прикреплено жесткое кольцо 8, соединенное с корпусом 1 кольцевой эластичной мембраной 9. Отбор газа к потребителям осуществляет ся из рабочей полости 1О, а настройка р дуктора на требуемое давление производирся винтом 11, иаменягадим предварительно поджатие регулировочной пружины 12. Работа предлагаемого редуктора происходит следующим образом. При возмущении равновесного состояния редуктора, например, подачей давления пита ния или изменением коммутации потреби телей выходного давления, возникают колебания чувствительного элемента Е5следстви существенной разницы в массах круглой пластины 7 и жесткого кольца 8 (масса кольца на порядок превосходит массу плао. тины), а также в результате того, что пластина 7 выполнена упругой, колебания кольца 8, отстающие по фазе от колебаний центра пластины 7 вызывают изгибные деформации последней. Амплитуда этих деформаций, опредёляе мая конструктивными, .царамехщмжлшасгикы 7, кольца 8, подвижных частей редуктора 4, 6, 12, может быть достаточно большой по сравнению с амплитудой колебаний центра пластины 7. Это ведет к существенному рассеиванию энергии колебаний подвижных частей, т.е. к демпфированию их, а, следовательно, препятствует возникновению автоколебаний. В случае, если пластина 7 выполнена из чередующихся слоев упругого материала ,(например, стали) и вязкоупругого материа ла (например, резины), рассеяние энергии в пластине, значительно увеличивается, что приводит к более эффективному гашению автоколебаний. Кроме того при наличии внешних вибраций, воздействующих на корпус 1 редуктора кольцо 8 и пластина 7 образуют динамичес кий виброгаситель, э({х)ективно сглаживающий вынужденные колебания клапана 4 а, следовательно, и выходного давления в полости 1О. При этом параметры указанного виброгасителя должны иметь вид: m - m к где YI - жесткость круглой упругой пластин |tt| - масса жесткого кольца чувствительного элемента; HI - масса клапана, штока и приведенная к клапану масса настроечной пружины; СО - частота вибраций корпуса редуктора. Изобретение позволяет при малых габаритах {по отношению к известному редуктору они .уменьшены на 10-15% благодаря совмещению демпфера и чувствительного элемен. та в одной летали) обеспечить в диапазоне температур ;J;50 С надежное (за счет наличия демпфера со стабильными демпфирующими свойствами), высокоточное регулирование давления (статическая ошибка не более 2-5% от давления настройки за счет повышения коэффициента усиления по контуру, что обеспечивается эффективной диссипацией энергии). Предлагаемый редуктор существенно (в 2 и болеераз) повышает точность регулирования давления в системах, подвергающихся воздействию вибраций (эффект установлен в результате моделирования работы редуктора вусловиях вибраций на ЭВМ AGBT М-3000). ... Формула изобретения 1. Газовый редуктор давления, содержащий корпус с расположенными в нем подпружиненным чувствительным элементом, вязанным штоком с подпружиненным клапаом, отличающийся тем, что, с елью упрощения редуктора, чувствительный лемент выполнен в виде упругой круглой ластины, к внешнему краю которой прикрепено жесткое кольцо, соединенное с корпуом эластичной мембраной. 2. Редуктор по п. 1, о т л и ч а ю и и с я тем, что, с целью повышения стойчивости, круглая пластина выполнена з чередующихся слоев упругого и вязкопругого материала. Источники информации, принятые во вниание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство № 338726, л. G, 05D16/OO, 1970. 2.Авторское свидетельство № 360648, л. Q 05D16/10, 15.07.70.