4.1 調(diào)節(jié)閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)剛度
執(zhí)行機(jī)構(gòu)抵抗負(fù)荷變化對行程影響的能力稱為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的剛度,也等于彈簧剛度。氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的剛度表達(dá)式為:
式中:B、K——執(zhí)行機(jī)構(gòu)、彈簧的剛度;
△ft、△L——不平衡力,推桿位移的變化量。
從式中,可得出如下推論:
(1) 剛度越大,在相同△ft變化下,推桿位移變化量△L越小,閥越穩(wěn)定;反之亦然。
(2) B∞Pr,彈簧范圍越大,剛度越大,閥越穩(wěn)定。故閥易產(chǎn)生振蕩時,應(yīng)選Pr大的彈簧。
4.2 調(diào)節(jié)閥的穩(wěn)定性
調(diào)節(jié)閥的穩(wěn)定性與閥關(guān)閉時的不平衡力Ft對閥的作用方向有關(guān)。當(dāng)Ft的作用方向是將閥芯頂開時(即“-” Ft),調(diào)節(jié)閥就穩(wěn)定;反之,F(xiàn)t的作用方向是將閥芯壓閉時(即“+” Ft),閥的穩(wěn)定性就差——即容易產(chǎn)生振蕩。調(diào)節(jié)閥在現(xiàn)場通常產(chǎn)生振蕩就是此原因所致。解決振蕩的辦法就是改變閥的流向,把“+” Ft變成了“-” Ft,調(diào)節(jié)閥的振蕩就消除了。
為什么“-” Ft閥穩(wěn)定性好,而“+” Ft的穩(wěn)定性差,產(chǎn)生振蕩呢?從下面的分析就清楚了。
對“-” Ft:當(dāng)干擾使閥增加一個“△Ft”時,閥被頂開,閥芯被頂開壓差就下降,“△Ft”就自動消失。由此看出,由于它能自動排除干擾,所以閥穩(wěn)定。
對“+”Ft:當(dāng)干擾使閥增加一個“△Ft”時,閥芯被壓閉,使閥的壓差增加,“△Ft "再進(jìn)一步地增大,又進(jìn)一步地壓閉閥芯,壓差再增加,“△Ft "再增加,這樣就破壞了原平衡狀態(tài),閥芯在干擾作用下,不能自動消除它,反而使得放大,迫使閥芯作浮上浮下運(yùn)動,這就是我們所說的調(diào)節(jié)閥的振蕩。
4.3 調(diào)節(jié)閥穩(wěn)定性的校核
在對“+” Ft工作時,閥的穩(wěn)定性差。在什么條件下才認(rèn)為是穩(wěn)定的呢?它與閥的剛度有關(guān),zui終的結(jié)果是(推導(dǎo)略):
穩(wěn)定的條件:“+” Ft ﹤ 1/3 PrAe
不穩(wěn)定的條件:“+” Ft ≥ 1/3 PrAe
4.4 調(diào)節(jié)閥不穩(wěn)定(振蕩)的克服
從上述看出“+” Ft穩(wěn)定性差,“-” Ft穩(wěn)定性好,通常閥產(chǎn)生振蕩都是在“+” Ft下工作造成的。遇到此現(xiàn)象,首先分析受力和流向,若為“+” Ft工作,只需將閥改變流向安裝即可,從根本上消除上述問題;若不能改變流向,則必須增大彈簧范圍,如Pr=20~100KPa改為Pr=40~200KPa等。