УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ МАНОМЕТРОВ

Заявляемое в качестве полезной модели устройство относится к устройствам для гашения пульсирующих давлений и пневмоударов на манометры в пневматических системах и может найти применение в отраслях машиностроения, в которых используются манометрические приборы.
Известны устройства для защиты манометрических приборов, предназначенные для гашения пульсирующих давлений и пневматических ударов, содержащие дросселирующие элементы в виде дроссельных отверстий, щелей, камер и камер переменного сечения (а.с. №216994).
Прототипом является демпфирующее устройство, которое имеет ряд последовательно включенных кольцевых камер переменного сечения, образованных боковой цилиндрической поверхностью стержня и резьбой корпуса. В стержне имеются каналы и участки цилиндрической поверхности с резьбой и без резьбы (а.с. №518662).
К недостаткам известного демпфирующего устройства можно отнести то, что он не обладает надежной защитой манометров от пневмоударов и не обеспечивает допустимого изменения скорости давления в манометре при резких колебаниях давления в системе.
Задачей полезной модели является повышение эффективности демпфирования при резких изменениях давления в системе.
Поставленная задача достигается за счет того, что устройство содержит клапан, выполненный в виде полого поршня с конической иглой, который установлен в канале корпуса за резьбовым стержнем с возможностью осевого перемещения. В корпусе выполнено седло под коническую иглу клапана, которое уплотнено под клапаном упругой шайбой из пористого материала. Внешний диаметр поршня должен быть равен внутреннему диаметру резьбы канала.
На чертеже изображено предлагаемое устройство для защиты манометров в разрезе.
Устройство для защиты манометров представляет собой корпус 1, в верхней части которого имеется полость 2, которая переходит в резьбовое отверстие, с уплотнением 3 для подсоединения манометра 4. В нижней части корпуса 1 находится полый поршень 5. В корпусе 1 выполнено коническое отверстие 6. В полый поршень 5, имеющий на цилиндрической поверхности кольцевые камеры переменного сечения, образованные резьбой корпуса, ввернут стержень 7, который имеет два радиальных дроссельных отверстия 8, выходящих в осевое дроссельное отверстие 9, диаметр которого больше диаметра радиальных отверстий в два раза.
С помощью стержня 7 регулируется величина деформации шайбы 10, зазор между конической иглой поршня 5 и коническим отверстием 6. Величина деформации шайбы 10 и зазор определяют пропускную способность устройства, т.е, степень аэродинамического сопротивления устройства газообразной среде.
В процессе изготовления устройства величина деформации шайбы 10 и зазор настраиваются стержнем 7 такими, чтобы создать устройством аэродинамическое сопротивление, обеспечивающее изменение скорости давления в манометрах не более 5% от нормирующего значения в 1 с.
Работает устройство следующим образом.
При повышении давления в системе давление газообразной среды передается на манометр через устройство для защиты манометра. Газообразной средой в устройстве создается аэродинамическое сопротивление сначала в дросселе устройства, которое содержит дроссельные отверстия 8 и 9 и кольцевые камеры переменного сечения полого поршня 5, а затем в клапане устройства. Усилие, развиваемое за счет разности давлений в системе и полости чувствительного элемента манометра на поршень 5, возрастает и, превышая противодействующее усилие упругой шайбы 10, перемещает его, увеличивая аэродинамическое сопротивление клапана за счет уменьшения пропускной способности для газообразной среды шайбы 10 и уменьшения зазора между конической иглой поршня 5 и коническими стенками корпуса. Чем больше разность давлений в системе и полости чувствительного элемента манометра, тем большее усилие передается на поршень 5, а значит клапаном создается большее аэродинамическое сопротивление газообразной среде. Поэтому изменение давления газообразной среды в полости чувствительного элемента манометра происходит с меньшей скоростью.
При понижении давления в системе, за счет упругости шайбы 10 и разности давлений в полости чувствительного элемента манометра и системы, поршень 5 перемещается к стержню 7, уменьшая зазор между торцами поршня и стержня. Аэродинамическое сопротивление газообразной среде создается зазором между торцами поршня 5 и стержня 7, дроссельными отверстиями 8 и 9, кольцевыми камерами переменного сечения поршня 5. Изменение давления в полости чувствительного элемента манометра происходит с допустимой для манометров скоростью.
При пульсациях давления в системе в установившемся режиме работы большой разности давлений между системой и полостью чувствительного элемента манометра не возникает. Поэтому усилия, возникаемого от разности давлений, недостаточно для перемещения поршня 5. Устройство в этом случае создает только такое аэродинамическое сопротивление, которое было установлено при его настройке за счет отверстий 8 и 9, камер переменного сечения поршня 5, шайбы 10, зазора между игольчатой иглой поршня 5 и отверстием 6 и зазора между торцами стержня 7 и поршня 5, которые обеспечивают допустимую скорость изменения давления в чувствительном элементе манометра.
Таким образом, предлагаемое в качестве полезной модели устройство для защиты манометров повышает на 10-15% эффективность демпфирования при резких изменениях давления в системе, чем обеспечивает надежную защиту манометра от пневмоударов.