Мои Конспекты
Главная | Обратная связь


Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

Уравнение равновесия клапана



 

Для составления уравнения равновесия клапана необходимо применить первый закон Ньютона.

Схема сил, действующих на клапан приведена на рисунке 4

Рисунок 4

На рисунке 4:

F1 – сила давления газов из нижней части термогенератора;

S1 – площадь поверхности клапана, на которую действует сила F1;

F2 – сила от поплавка, передающаяся на клапан через системы рычагов;

F3 – сила давления газов из верхней части термогенератора;

S2 – площадь поверхности клапана, на которую действует давление верхней части термогенератора – F3.

 

Вычисление силы F1:

F1 = S1*P1 = 109,9 мм * 0.004 Н/мм2 = 0,439 Н

Вычисление силы F3:

F3 = S3*P2 = 300,8 * 0.002 Н/мм2 = 0,60 Н

Вычисление силы F2:

F2 = Fa ‘ = Fa * cos(b)

Где Fa’ найдем из расчетной схемы, согласно рисунку 5

Рисунок 5

Fa – Сила Архимеда за вычетом силы тяжести действующей на поплавок

Fa = Fарх – Fт

Fарх = p*g*V

Где p – плотность жидкости (примем что это спирт при +20 °С ) = 790 кг / м3

g - ускорение свободного падения = 9.81 м/с2

V – объем поплавка в воду. Примем, что весь поплавок погружается в жидкость = 158916.68 мм3 = 0,00015891668 м3

Fарх = 790 * 9,81 * 0,00015891668 = 1,231 Н

Fт = Мп * g = 0,0023835 * 9.81 = 0,0233 Н

Где Мп – масса поплавка (масса поворотного кронштейна не учитывается) . Примем, что поплавок из пенопласта с плотностью = 15 кг/м3 .

Mп = ро * V = 15 кг/м3 * 0,00015891668 = 0,0023835 кг

Сила тяжести очень мала и ей можно пренебречь.

Fa = Fарх – Fт = 1,231 - 0,0233 = 1,207 Н

F2 = Fa ‘ = Fa * cos(y) * cos (b) = 1,207 Н * cos (58°) cos(32°) = 1,207 * 0,529 * 0,848 = 0,542 H

Условия открытия клапана от давления воздуха в нижней части термогенератора:

F2 + F3 > F1

0,542 + 0,60 > 0,439

Условие выполняется. Клапан откроется. Имеется запас для увеличения тяжести поплавка для улучшения закрывания поплавка при выравнивании давлений в нижней и верхней частях термогенератора.


·