Text Size
Среда 21 августа 2019

  Известны два фундаментальных параметра пневматики - давление и расход (пропускная способность). Зависимость и различие между этими параметрами можно исследовать, используя воду.

  Рис.1 в изображении

 

 Емкость, предварительно опорожненная, обслуживается двумя клапанами. Клапан А – выход, а клапан В - входное отверстие. Ситуацию можно отобразить с использованием декартовой системы координат. I. На горизонтальной оси, отмечено время, необходимое для опорожнения емкости, которая частично или полностью заполнена водой. II. На вертикальной оси, отмечен уровень воды L. III. В этой ситуации нулевой уровень воды соответствует нулевому времени, и точка, указывающая уровень L - обозначена на пересечении осей. 

  Рис.2 в изображении

 Клапан выхода А закрыт, а клапан входного отверстия В открыт, емкость заполняется водой до уровня L. Уровень обозначен на вертикальной оси, поскольку клапан А закрыт, то вода не может вытекать из емкости.

  Рис.3 в изображении

 Входной клапан В теперь закрыт, клапан выхода А открыт. Уровень воды будет постепенно падать (пропорционально уменьшающемуся объему воды в емкости), пока его значение не достигнет нуля, и емкость полностью опустеет. Время, требуемое для того, чтобы вода вытекла из емкости, зависит от размера отверстия клапана A. Поток из емкости может быть отображен графиком зависимости координат уровня воды от времени. Результирующая кривая показывает координату понижения уровня воды, вытекающей из емкости. 

  Рис.4 в изображении

 Клапаны А и В имеют одинаковый размер отверстия. Они открыты одновременно, позволяя воде наполнять и опорожнять емкость. В этом случае уровень воды не будет изменяться и остается постоянным на начальном уровне. Горизонтальная линия на диаграмме показывает зависимость уровня воды от времени. Поскольку клапаны имеют одинаковые поперечные сечения, уровень не изменяется во время.

Выводы:
I. Уровень воды в емкости создает давление. Оно остается постоянным, когда выполняются два условия:
a. Клапаны A и В закрыты.
b. Клапаны A и В открыты одновременно.
II. Изменение проходного сечения одного из клапанов изменяет уровень воды. Если клапан А остается полностью открытым, а проходное сечение клапана В уменьшено, уровень воды будет падать.
III. В случае, если проходное сечение клапана А уменьшено, а клапан В полностью открыт, уровень воды в емкости повысится. Возможно следует временно закрыть клапан В, чтобы избежать переполнения емкости.
Заключение:
Давление воздуха, содержащегося в закрытом сосуде:
I. Зависит от количества воздуха «ограниченного» сосудом.
II. Доступно для использования в любой момент. Оно не будет изменяться от его начального значения, если количество воздуха, выпущенного из сосуда равно количеству воздуха, поступившего в сосуд.

 

Программист

Учебник