Теоретические характеристики

 

Статическая характеристика напорного клапана определяет зависимость давления на входе в клапан от расхода жидкости через него.

Для клапана прямого действия (см. рис. 3.1) она может быть получена из уравнения силового равновесия золотника и уравнения расхода жидкости через рабочее проходное сечение. При условии пренебрежения давлением на сливе, весом золотника, силой трения и гидродинамической силой по сравнению с усилием пружины и считая течение жидкости в рабочей щели турбулентным, они имеют следующий вид

, (3.1)

 

, (3.2)

где R₀– усилие, развиваемое пружиной жесткостью c при нижнем положении золотника; h₀ – перекрытие рабочей щели клапана, h – открытие рабочей щели; μ – коэффициент расхода рабочей щели; ρ – плотность рабочей жидкости.

Для клапана непрямого действия (см. рис. 3.2) уравнение (3.2) с учетом уравнения силового равновесия золотника, приобретает вид

, (3.3)

где p₁ – давление над верхним торцом золотника, которое изменяется в меньшей степени, чем давление p, в силу малых расходов жидкости через управляющий ЗРЭ, и поэтому оно может быть принято постоянным, равным давлению настройки клапана.

Анализируя уравнения (3.1-3.3) можно заметить, что с увеличением расхода рабочей жидкости, давление, поддерживаемое напорным клапаном, увеличивается. Причем степень изменения давления уменьшается с увеличением условного прохода и уменьшением жесткости пружины. У напорных клапанов непрямого действия пружина основного ЗРЭ, предназначенная для преодоления сил трения на золотнике, несиловая, т.е. более мягкая. В результате этого они могут поддерживать давление более постоянным, чем клапаны прямого действия.