Как выглядит клапан: Клапан двигателя. Назначение, устройство, конструкция

Ошибка

• Автомобиль — модели, марки
• Устройство автомобиля
• Ремонт и обслуживание
• Тюнинг

• Аксессуары и оборудование
• Компоненты
• Безопасность
• Физика процесса

• Новичкам в помощь
• Приглашение
• Официоз (компании)
• Пригородные маршруты

• Персоны
• Наши люди
• ТЮВ
• Эмблемы

•  
• А
• Б
• В
• Г
• Д
• Е
• Ё
• Ж
• З
• И
• Й
• К
• Л
• М
• Н
• О
• П
• Р
• С
• Т
• У
• Ф
• Х
• Ц
• Ч
• Ш
• Щ
• Ъ
• Ы
• Ь
• Э
• Ю
• Я

Навигация

• Заглавная страница
• Сообщество
• Текущие события
• Свежие правки
• Случайная статья
• Справка

Личные инструменты

• Представиться системе

Инструменты

• Спецстраницы

Пространства имён

• Служебная страница

Просмотры

Перейти к: навигация,
поиск

Запрашиваемое название страницы неправильно, пусто, либо неправильно указано межъязыковое или интервики название. Возможно, в названии используются недопустимые символы.

Возврат к странице Заглавная страница.

Если Вы обнаружили ошибку или хотите дополнить статью, выделите ту часть текста статьи, которая нуждается в редакции, и нажмите Ctrl+Enter. Далее следуйте простой инструкции.

Клапан двигателя. Назначение, устройство, конструкция

Это деталь двигателя и одновременно крайнее звено газораспределительного механизма. Клапанная группа включает в себя: пружину, направляющую втулку, седло, механизм крепления пружины. Все эти детали работают в тяжёлых механических и тепловых условиях, испытывая колоссальные нагрузки.

Сопряжение седло-клапан, подвергается наибольшему воздействию высоких температур и ударных нагрузок. Кроме того, детали постоянно испытывают недостаток в смазке по причине высоких скоростей работы. Это вызывает их интенсивный износ.

Требования, предъявляемые к группе:

• Герметичность работы клапана в сопряжении с седлом;
• Высокий коэффициент обтекаемости, при входе и выходе рабочей смеси из камеры сгорания;
• Небольшой вес деталей группы;
• Детали должны быть высокопрочными и одновременно жёсткими;
• Стойкость к высоким температурам;
• Эффективная теплоотдача клапанов;
• Высокое сопротивление механическим и ударным нагрузкам;
• Противодействие коррозии.

Назначение и особенности устройства

Назначение клапана, открывать и закрывать отверстия в головке блока цилиндров для выпуска отработанных газов либо впуска новой рабочей смеси. К основным элементам детали относятся головка и стержень. Переход от стержня к головке служит для плавного отвода газов, чем он плавней, тем лучше будет наполнение, либо очистка камеры сгорания.

Отработанные газы, выходя из камеры сгорания, создают сильное избыточное давление, а чем меньше площадь тарелки клапана, тем меньшие нагрузки он испытывает, вот почему выпускной клапан двигателя делается меньшего диаметра, а требования к нему выше. Так, при работе, головка выпускного клапана нагревается до 800-900.°С на бензиновых двигателях и до 500-700°С на дизельных моторах, впускной, нагревается до 300°С.

Именно по этим причинам при изготовлении выпускных клапанов нужны сплавы и материалы, обладающие повышенной жаропрочностью и содержащие большое количество легирующих присадок. Клапана делают из 2-х частей: головку из жаростойкого материала, стержень из углеродистой стали. Для изготовления клапана ДВС эти заготовки сваривают и шлифуют.

Выпускные клапана, в месте контакта с цилиндром, покрывают твёрдым сплавом. Толщина сплава порядка 1,5-2,5 мм. Такое покрытие позволяет избежать коррозии.

По причине меньших нагрузок при изготовлении впускных клапанов используют хромистые или хромоникелевые стали со средним содержанием углерода. При вводе рабочей жидкости в камеру сгорания, топливо отводит часть температуры от клапана и его составляющих, из-за чего температурные перепады у него ниже.

На эффективность работы клапана большое влияние оказывает его форма. Чем более она обтекаемая, тем выше скорость входящего или выходящего заряда смеси. Чаще всего головку клапана делают плоской, для облегчения изготовления детали, удешевления её производства и сохранения жёсткости.

Однако, в двигателях, испытывающих повышенные нагрузки, например, форсированных, в связи со спецификой самого двигателя применяют впускные клапана с вогнутыми головками. Такое устройство уменьшает массу детали и инерционную силу, возникающую при работе.

Стыковка клапана с седлом осуществляется по тонкому ободку на поверхности головки цилиндров — фаске. Стандартный угол наклона фаски впускных клапанов составляет 45°, у выпускных 45° или 30°. При изготовлении головок цилиндра фаски шлифуют, а затем, при установке клапана, каждый притирают к седлу. Ширина ободка должна быть не менее 0,8мм.

Ободок не должен прерываться по всему периметру окружности тарелки клапана. Сочленение между клапаном и седлом нужно уплотнить наверняка, вот зачем угол фаски клапана, по наружной стороне фаски, делают меньше угла седла на 0,5-1°.

В некоторых двигателях, для большей сохранности изделия, применяют устройство принудительного вращения клапана. В процессе работы на фасках откладывается нагар, нарушается уплотнение, появляются механические повреждения, это резко снижает эффективность работы мотора. Проворачиваясь, клапан ДВС распределяет нагрузку равномерно по всей поверхности фаски и принудительно очищает ее.

После фаски головки, у клапана имеется специальный поясок, в виде цилиндра. Эта конструктивная особенность позволяет уберечь его от перегрева и обгорания, а так же делает головку более жёсткой. Кроме того, при притирке, диаметр клапана остаётся прежним.

Пружинное стопорное кольцо предотвращает падение клапана в камеру сгорания двигателя, в случае, если элементы крепления хвостовика поломаются.

При соприкосновении с кулачком распределительного вала, или коромыслом, торцы клапана подвергаются большим нагрузкам. Поэтому для предания им жёсткости и износостойкости, их закаливают, или надевают на них специальные колпачки из высокопрочных сплавов.

Впускные клапана снабжают специальными резиновыми маслосъёмными колпачками, для предотвращения попадания через зазор масла в камеру сгорания в период такта впуска.

Выпускные клапана, работая в экстремальных температурных режимах, могут заклинить в отверстии направляющей втулки. Что бы этого не произошло, их стержни делают меньшего диаметра вблизи головки, по сравнению с поверхностью на остальной длине.

Сухарики, удерживающие клапанные пружины, держатся за сам клапан при помощи крепления, обеспеченного выточками.

Диаметр стержня выпускных клапанов больше диаметра стержня впускных, головка клапана — меньше. Такой конструктивный приём позволяет отвести от клапана больше тепла и понизить его температуру. Однако этот приём увеличивает сопротивление потока газов, делая очистку камеры сгорания менее эффективной. При расчётах, этот параметр сложно узнать, поэтому им пренебрегают, считая давление при выпуске большим, чем давление при впуске, что компенсирует недостаток с лихвой.

Для увеличения эффекта охлаждения выпускного клапана внутри его делают пустотелым. Пустое пространство заполняют металлом с низкой температурой плавления, обычно жидким натрием. Нагреваясь от головки клапана, пары жидкого натрия поднимаются в верхнюю, боле холодную часть, забирая большую часть тепла с собой. Там они соприкасаются с менее нагретой частью стержня и отдают тепло ей.

Пружины клапана

Пружина работает в условиях больших нагрузок. Основная её задача заключается в создании надёжной и плотной стыковки клапана и седла. Испытывая нагрузки, пружина может сломаться, зачастую это происходит по причине вхождения её в резонанс. С целью предотвращения этого явления, витки пружины делают с переменным шагом.

Так же можно изготовить коническую или двойную пружину. Двойные пружины обладают дополнительным плюсом, так как наличие двух деталей повышает надёжность механизма и уменьшает общий размер пружин.

Дабы исключить возможность резонанса в двойной пружине, направление витков внутренней и внешней пружин делают разными. Так же это позволяет удержать обломки детали, в случае поломки пружины, осколки задержатся между витками.

Пружины для клапанов изготавливают из проволоки, материал которой — сталь. После придания формы, изделие закаляют и подвергают отпуску. Для повышения прочности, обдувают воздухом с добавлением абразивного материала.

Что бы избежать коррозии, пружины обрабатывают оксидом цинка или кадмия. Концы пружин шлифуют и придают им плоскую форму. Это делается для более эффективной фиксации торцов пружин со специальными неподвижными тарелками в блоке цилиндров. Тарелки изготавливают из стали с низким содержанием углерода, верхнюю тарелку фиксируют на клапане при помощи сухарика.

Втулки клапанов и их направляющие

Отвод тепла от стержня клапана и его перемещение в возвратно поступательной плоскости обеспечивают направляющие втулки. В процессе работы сами втулки подвергаются воздействию высоких температур, омываясь горячими отработанными газами. При возвратно поступательном движении клапана между ним и поверхностью втулки возникает трение. Если смазки поступает не достаточно, то трение идёт практически на сухую.

Именно по этой причине к материалу втулок применяют ряд требований, таких, как: стойкость к износу, высоким температурам, трению. Некоторые составы чугуна, алюминиевая бронза, керамика обладают всеми свойствами, необходимыми для создания детали, удовлетворяющей таким требованиям.

Для впускных клапанов, в связи с разницей в температуре нагрева, зазоры между направляющей втулкой и стержнем делаются меньше. Нижнюю часть втулки делают под конус для предотвращения заклинивания клапана.

Выточки под клапана (седла)

Долговечность и правильная работа двигателя внутреннего сгорания напрямую зависят от качества изготовления выточки под клапана. При неправильной стыковке клапана и седла не будет обеспечиваться должная герметичность камеры сгорания, и скорый выход мотора из строя неизбежен. Седла изготавливают непосредственно в головке цилиндра, в данном случае речь идёт о чугунных головках. Либо делают их вставными, из стали, например, в алюминиевых головках.

Вставные седла удерживаются в головке путём запрессовки, или развальцовки.

Количество клапанов в двигателе

Когда речь заходит о клапанах, многие задаются вопросом: «сколько клапанов в двигателе должно быть?» Однозначного ответа нет, определить чёткое количество можно только изучив конструктивные особенности мотора. Учитывая, что в четырёхтактной силовой установке клапан осуществляет такты впуска и выпуска, значит минимальное количество на один цилиндр — два, один впускной и один выпускной.

Современные силовые установки наиболее часто используют конструкцию с четырьмя клапанами (двух впускных и двух выпускных) на каждый цилиндр. При открытии клапана в образовавшееся отверстие происходит заброс топливной смеси, или выход отработанных газов. Чем больше отверстие, тем эффективней будет наполнение или очистка. Соответственно коэффициент полезного действия мотора так же увеличится.

Увеличить отверстие за счёт увеличения тарелки клапана нельзя, поскольку её размер ограничен размером камеры сгорания. Поэтому для улучшения качества смесеобразования устанавливают большее количество клапанов на один цилиндр.

Встречаются схемы, в которых применяются два, три, и даже пять клапанов на цилиндр. Учитывая, что процесс наполнения более важен для работы двигателя, количество впускных клапанов в нечётных схемах всегда больше.

сердечных клапанов, анатомия и функция | ColumbiaDoctors

Записаться на прием

Что такое сердечные клапаны?

Сердце состоит из четырех камер, двух предсердий (верхние камеры) и двух желудочков (нижние камеры). Есть клапан, через который проходит кровь, прежде чем покинуть каждую камеру сердца. Клапаны препятствуют обратному току крови. Эти клапаны представляют собой настоящие створки, расположенные на каждом конце двух желудочков (нижних камер сердца). Они действуют как односторонние входы крови с одной стороны желудочка и односторонние выходы крови с другой стороны желудочка. Нормальные клапаны имеют три створки, за исключением митрального клапана, который имеет две створки. Четыре сердечных клапана включают следующее:

• трехстворчатый клапан: расположен между правым предсердием и правым желудочком
• клапан легочной артерии: расположен между правым желудочком и легочной артерией
• митральный клапан: расположен между левым предсердием и левым желудочком
• аортальный клапан: расположен между левым желудочком и аортой

Как функционируют сердечные клапаны?

Когда сердечная мышца сокращается и расслабляется, клапаны открываются и закрываются, позволяя крови попеременно поступать в желудочки и предсердия. Ниже приведена пошаговая иллюстрация нормального функционирования клапанов левого желудочка:

После того, как левый желудочек сокращается, аортальный клапан закрывается, а митральный клапан открывается, позволяя крови течь из левого предсердия в левый желудочек.

По мере сокращения левого предсердия в левый желудочек поступает больше крови.

Когда левый желудочек сокращается, митральный клапан закрывается, а аортальный клапан открывается, поэтому кровь поступает в аорту.

Что такое порок сердечного клапана?

Клапаны сердца могут иметь одну из двух неисправностей:

1. регургитация (или негерметичность клапана):  Клапан (клапаны) закрывается не полностью, в результате чего кровь течет обратно через клапан. Это приводит к утечке крови обратно в предсердия из желудочков (в случае митрального и трехстворчатого клапанов) или утечке крови обратно в желудочки (в случае аортального и легочного клапанов).
2. стеноз (или сужение клапана): Отверстие клапана(ов) сужается или клапаны повреждаются или рубцуются (жесткие), препятствуя оттоку крови из желудочков или предсердий. Сердце вынуждено перекачивать кровь с повышенной силой, чтобы протолкнуть кровь через суженный или тугоподвижный (стенозированный) клапан (клапаны).

Клапаны сердца могут иметь обе неисправности одновременно (регургитация и стеноз). Кроме того, одновременно может быть поражено несколько сердечных клапанов. Когда сердечные клапаны не открываются и не закрываются должным образом, последствия для сердца могут быть серьезными, возможно, препятствуя способности сердца адекватно перекачивать кровь по телу. Проблемы с сердечным клапаном являются одной из причин сердечной недостаточности.

 

Как работают клапаны | Типы клапанов

Как работают клапаны | Типы клапанов — Объясните это

Вы здесь:
Домашняя страница >
Инжиниринг >
Клапаны

• Дом
• индекс А-Я
• Случайная статья
• Хронология
• Учебное пособие
• О нас
• Конфиденциальность и файлы cookie

Реклама

Криса Вудфорда. Последнее обновление: 29 ноября 2020 г.

Какой самый любимый вид транспорта в мире? Машина?
велосипед? Реактивный самолет? Если бы мне пришлось рискнуть предположить, я бы не выбрал ни одного
из этих вещей. Вместо этого я бы выбрал скромный конвейер. Ты можешь
не замечаю трубы, но они транспортируют огромное количество жидкости
(жидкости и газа) по всему миру тихо и эффективно, изо дня в день
выходной. Для эффективной работы трубам нужен способ регулирования
через них может проходить жидкость; им также нужен способ переключения
стекать полностью. это работа клапаны делать: клапана похожи
механические выключатели, которые могут включать и выключать трубы, поднимать или опускать их
количество жидкости, протекающей через них. Давайте подробнее рассмотрим
как они работают!

Фото: Этот запорный клапан управляется вручную: вы открываете и закрываете его, поворачивая колесо.
Колесо, подобное этому, облегчает открытие клапана, потому что оно увеличивает усилие, которое вы прикладываете к ободу.
производят большую и более полезную силу в центре. Если вы не уверены, почему,
взгляните на нашу статью об инструментах и ​​машинах. Фото Брайана Слоана любезно предоставлено

Содержание

1. Что такое клапаны?
2. Как изготавливаются клапаны?
3. Типы клапанов
4. Как работают предохранительные клапаны?
5. Узнать больше

Что такое клапаны?

Фото: Клапаны бывают всех размеров. Некоторые из них крошечные, как этот тарельчатый клапан, который скользит вверх и вниз по верхней части бутылки с напитками, чтобы впускать и выливать воду, когда вы тянете или толкаете его зубами.

Клапан представляет собой механическое устройство, которое частично перекрывает
либо полностью изменить количество жидкости, проходящей через него.
Когда вы включаете кран (кран), чтобы почистить зубы, вы открываете
клапан, который позволяет воде под давлением выходить из трубы. Сходным образом,
когда вы спускаете воду в унитазе, вы открываете два клапана: один (сифон) пропускает воду
чтобы сбежать, чтобы опорожнить поддон и еще один (называемый шаровым краном или
шаровой кран), который пропускает больше воды в резервуар, готовый к следующему
румянец.

Клапаны регулируют как газы, так и жидкости. Если у вас включена газовая плита (плита)
В вашей плите органы управления, которые включают или выключают газ, представляют собой клапаны.
Когда вы увеличиваете температуру, вы открываете клапан, который позволяет большему количеству
газ поступает по трубе. Больше газа горит большим пламенем
так вы получите больше тепла.

Клапаны практически гарантированно есть в любой машине, использующей
жидкости или газы. В вашей стиральной машине есть клапан, который поворачивается
подача воды включается или выключается каждый раз, когда барабан ополаскивается. Есть
также клапаны в цилиндрах двигателя вашего автомобиля, открытие и закрытие
несколько раз в секунду впустить воздух и топливо и дать сгоревшим
выхлопные газы для выхода.

Клапаны используются не только в машинах. У твоего тела есть красивые
важные клапаны внутри вашего сердца, которые позволяют ему перекачивать кровь в
ваши легкие (где он поглощает кислород), а затем по всему телу.

Фото: Клапаны большие и малые. 1) Этот дроссельный клапан диаметром 7,3 м (24 фута) из аэродинамической трубы затмевает человека, стоящего рядом с ним! Фото любезно предоставлено НАСА на сайте Commons. 2) Этот гораздо меньший дроссельный клапан работает точно так же, открываясь в центре, чтобы пропустить воздух через трубу. Фото предоставлено Исследовательским центром Гленна НАСА (NASA-GRC).

Рекламные ссылки

Как изготавливаются клапаны?

Фото Перекрытие воды запорным клапаном. Поворот этого рычага на девяносто градусов закрывает шаровой кран в середине трубы, перекрывая протекающую через нее воду. В большинстве домов есть такие клапаны на входе холодной воды и на трубах, ведущих в резервуары для воды и выходящих из них. Запорные клапаны очень полезны во время чрезвычайной ситуации (например, при прорыве водопроводной трубы) или для проведения планового технического обслуживания. Как только клапан закрыт, вы можете безопасно выполнять ремонт без выливания всей жидкости.

Клапаны обычно изготавливаются из металла или пластмассы и имеют несколько
различные части. Внешняя часть называется сиденьем и часто имеет
цельнометаллический внешний корпус и мягкое внутреннее резиновое или пластиковое уплотнение, поэтому
клапан делает закрытие абсолютно герметичным. Внутренняя часть
клапан, который открывается и закрывается, называется корпус и вписывается в
седло, когда клапан закрыт. Также существует некоторая форма
механизм для открытия и закрытия клапана — либо ручной рычаг, либо
колесо (как в кране или запорном кране) или автоматический механизм (как в
в автомобильном или паровом двигателе).

Для клапанов, которые отключены, часто крайне важно не допустить абсолютного выхода
жидкость или газ по трубе, чтобы избежать несчастных случаев, взрывов, загрязнения или потери ценных химических веществ
(даже капающий кран может быть дорогим, если у вас вода по счетчику). Вот почему уплотнение на клапане должно быть абсолютно надежным, а закрытый клапан должен быть плотно закрыт. Отключение потока жидкости или газа под высоким давлением путем его перекрытия
с клапаном — физически тяжелая работа: иными словами, нужно приложить много силы, чтобы
сделай это. Вот почему некоторые клапаны управляются рычагами (например, тот, что изображен здесь, но
некоторые могут быть намного длиннее, чтобы дать вам больше силы поворота) или большие колеса (как на верхнем фото в этой статье).
Если действительно большие клапаны требуют слишком большой силы для подачи человеком, они приводятся в действие гидроцилиндрами.

Правильный выбор материала

Не все клапаны большие, мощные, промышленно прочные, металлические. Внимательно осмотрите контейнеры для пищевых продуктов на своей кухне, и вы обнаружите
у многих есть клапаны. Бутылки с водой (например, та, что я изобразил выше) часто имеют тарельчатые клапаны вместо клапанов.
винтовые колпачки. Крышка банки с едой, которую я сфотографировал ниже, является еще одним действительно оригинальным примером клапана, сделанного из
упругий эластомер (на практике эластичный, синтетический, силиконовый каучук). Он запечатывает банку для раздачи еды, которая обычно стоит вверх дном, поэтому теоретически еда может просто вылиться на стол внизу! Этот хитроумный клапан останавливает его. В резиновом материале есть четыре прорези, чтобы пропускать пищу, но он также довольно твердый, поэтому открывается только тогда, когда вы сжимаете банку. Давление, которое вы оказываете при сжатии, проталкивает пищу через четыре прорези, которые открываются. Когда вы сбросите давление,
эластичность клапана заставляет прорези снова опускаться вниз, и банка снова закрывается. Это так просто и обыденно
что вы, вероятно, никогда этого не замечали, но это гениальная инженерная разработка, основанная на очень тщательном
подбор именно подходящего материала.

Фото: Эластомерный пищевой запорный клапан. Слева: вид снизу на закрытый клапан. Посередине: вид сверху на тот же герметичный клапан. Справа: взгляд сверху с поднятым пальцем, чтобы показать, как работает механизм самоуплотняющейся щели.
(Если вам интересно, я полагаю, что это щелевой клапан SimpliSqueeze® производства Aptar,
и вы можете прочитать все технические детали того, как это работает в их
US10287066B2: Раздаточный клапан.)

Выбор материалов для клапанов — это не только вопрос о том, как они будут функционировать в течение срока службы, но и
что с ними происходит после этого. Например, при упаковке пищевых продуктов переработка становится все более важным фактором. Возьмите маленькие клапаны, которые вы найдете на кофейных пакетах. После того, как кофе обжарен и расфасован по пакетам, он может лежать на полке магазина до года, в течение которого он продолжает выделять углекислый газ. Без клапана на пакете он может раздуться и потенциально лопнуть в магазине (или на вашей кухне), разбрасывая кофе повсюду. Итак, на кофейных пакетах есть эти оригинальные односторонние «дегазационные» клапаны, сделанные из мембран, которые открываются, когда внутри повышается давление. Вот почему вы можете «проснуться и почувствовать запах кофе», фактически не открывая пакет. Когда воздух пытается проникнуть снаружи, он сплющивает мембрану и плотно запечатывает мешок. Пока все хорошо, но как насчет переработки? Если вы начнете ставить на пакеты сложные пластиковые клапаны,
сумки гораздо труднее перерабатывать. Какой ответ? В настоящее время производители изготавливают кофейные пакеты и клапаны полностью из
компостируемые биопластики для устранения проблемы утилизации отходов.

Фото: Как работают кофейные клапаны. Верхний ряд: Слева: типичный клапан на внутренней стороне пакетика с кофе. Посередине: этот компостируемый клапан из биопластика (производства швейцарской компании Wipf) имеет фиксированное внешнее седло (черное) и внутренний корпус (красный) с газовым клапаном. Справа: разберите его, и вы обнаружите, что внутри него тоже есть пластиковая мембрана.
(синий). На рисунке ниже показано, как эти три части работают вместе. Мембрана изгибается, позволяя
CO2 выходит наружу, а затем сглаживается, чтобы предотвратить попадание воздуха и водяного пара.

Типы клапанов

Иллюстрация: Восемь распространенных типов клапанов, значительно упрощенные. Цветовой ключ: серая часть — это труба, по которой течет жидкость; красная часть – клапан и его ручка или регулятор; синие стрелки показывают, как клапан движется или поворачивается; а желтая линия показывает, в каком направлении движется жидкость, когда клапан открыт.

Различные типы клапанов имеют разные названия.
наиболее распространенными являются бабочка, кран или пробка, ворота, глобус,
игла, тарелка и катушка:

• Шарик : Полая сфера (шар) плотно сидит в шаровом кране.
  внутри трубы, полностью блокируя поток жидкости. Когда вы поворачиваете ручку, она
  заставляет шар поворачиваться на девяносто градусов, позволяя жидкости течь через его середину.
• Дроссельная заслонка : Дроссельная заслонка представляет собой диск, который находится в
  середина трубы и поворачивается вбок (для впуска жидкости) или
  вертикально (чтобы полностью перекрыть поток).
• Кран или пробка : В кране или пробке поток
  блокируется конусообразной заглушкой, которая отодвигается при повороте колеса или
  справиться.
• Задвижка или шлюз : Задвижки открывают и закрывают трубы
  опуская через них металлические ворота. Большинство клапанов этого типа
  быть полностью открытым или полностью закрытым и не может
  работают должным образом, когда они открыты только наполовину. В водопроводных трубах используются такие клапаны.
• Глобус : Водопроводные краны (краны) являются примерами глобуса
  клапаны. Когда вы поворачиваете ручку, вы закручиваете клапан вверх или вниз, и это
  позволяет воде под давлением течь вверх по трубе и выходить через носик
  ниже. В отличие от затвора или шлюза, такой клапан можно настроить так, чтобы через него проходило больше или меньше жидкости.
• Игла : Игольчатый клапан использует длинную скользящую иглу для
  точно регулировать поток жидкости в машинах, таких как карбюраторы автомобильных двигателей и
  системы центрального отопления.
• Тарельчатый клапан : Клапаны в цилиндрах автомобильных двигателей представляют собой тарельчатые клапаны. Этот
  Тип клапана похож на крышку, сидящую на верхней части трубы. Время от времени крышка
  поднимается, чтобы выпустить или впустить жидкость или газ.
• Золотник : Золотниковые клапаны регулируют поток жидкости в
  гидравлические системы. Подобные клапаны скользят назад и вперед, чтобы сделать
  поток жидкости в том или ином направлении по контуру
  трубы.

Как работают предохранительные клапаны?

Клапаны часто используются для хранения опасных жидкостей или газов, например, токсичных химикатов, легковоспламеняющихся нефтепродуктов, пара под высоким давлением,
или сжатый воздух — ни в коем случае нельзя допускать утечки. по идее клапан
должен быть совершенно безопасным и после закрытия не должен пропускать жидкость или газ. На практике это не совсем так.
Иногда лучше, чтобы клапан вышел из строя намеренно, чтобы защитить какую-то другую часть системы или машины.
Например, если у вас есть паровой двигатель, работающий от водяного котла, в котором пар накапливается, но давление внезапно становится слишком высоким, вам нужен клапан, который можно открыть, дать пару выйти и безопасно сбросить давление до того, как все кончится. котел катастрофически взрывается. Клапаны, которые работают таким образом, называются предохранительными клапанами. Они предназначены для автоматического открытия, когда жидкость или газ, которые они содержат, достигают определенного давления (хотя многие системы и машины имеют предохранительные клапаны, которые можно открыть вручную для той же цели).

Работа: Пример предохранительного клапана в обычном кране горячей воды.

В обычном кране вы поворачиваете оранжевую ручку вверху по часовой стрелке или против часовой стрелки, чтобы поднять или опустить клапан. Это позволяет воде течь слева направо по горизонтальной трубе, вокруг изгиба (через щель, где был клапан) и выходить через вертикальную трубу справа.

Вы можете повернуть ручку на разную величину, чтобы открыть клапан на разную высоту, пропуская разное количество воды.

В этой конструкции Пола Вессона, запатентованной в 1923 году, внизу имеется дополнительный предохранительный клапан зеленого цвета. Он имеет коническую форму и обычно плотно удерживается на месте желтой пружиной, обвитой вокруг него. Однако, если давление воды становится слишком большим, она давит на конус, открывает клапан, и вода уходит вниз, сбрасывая давление.

Изображение из патента США: 1,449,472: Предохранительный кран Пола Б. Вессона и компании Hampden Brass, любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

Узнать больше

На этом сайте

• Оси и колеса
• Твердые вещества, жидкости и газы
• Шестерни
• Гидравлика
• Пневматика
• Инструменты и простые механизмы

Книги

• Справочник по клапанам, автор Филип Л. Скоузен. McGraw-Hill Education, 2011 г. Подробное руководство по различным типам клапанов, их выбору, размерам и проблемам, которые могут возникнуть при их использовании.
• Справочник по клапанам и приводам Брайана Несбитта. Баттерворт-Хайнеманн, 2007/2011. Практическое руководство по выбору и использованию клапанов, включая руководство покупателя.
• Справочник по клапанам, трубопроводам и трубопроводам Т. Кристофера Дикенсона. Elsevier, 1999. Подробный технический справочник. Много информации о различных типах клапанов и о том, как выбрать клапаны для конкретного применения.

Статьи

• Создание лучшего клапана. Джина Колата. Нью-Йорк Таймс. 20 июня 2015 г. Новый тип операции на сердечном клапане (транскатетерная замена аортального клапана) снижает риск хирургического вмешательства для пациентов.
• Британец получает искусственное пластиковое сердце: NHS Choices, 3 августа 2011 г. Описывает структуру искусственного сердца, в котором используются пластиковые клапаны.
• Предохранительные клапаны снижают риск ожогов: BBC News, 5 сентября 2005 г. Отчет о разработке термостатических клапанов для кранов для защиты пожилых людей.

Патенты

Патенты дают глубокое понимание технических тонкостей того, как все работает на самом деле. Существуют тысячи различных типов клапанов; вот небольшой и довольно случайный выбор для начала:

• US3425439: Клапан-бабочка от Don W Duffey. Duriron Co. Inc., 4 февраля 1969 г.
• US3394915: Шаровой кран с кольцевым уплотнением от Jean Gachot. Duriron Co. Inc., 4 февраля 1969 г.
• US20030159737A1: Шаровой клапан большой пропускной способности, разработанный Джеймсом Старесом. ООО «Дрессер», 30 августа 2005 г.
• US20030159737A1: Тарельчатый клапан и способ его изготовления Чарльза Питера де Клера. Colder Products Co, 16 марта 2004 г.
• US10287066B2: Раздаточный клапан Джейсона Хаттона и др., AsparGroup. 14 мая 2019 г.. Техническое описание желтого самоуплотняющегося пищевого клапана, сфотографированного выше.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты.

Статьи с этого веб-сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных произведений без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и/или нарушение смежных прав может повлечь за собой серьезные гражданские или уголовные санкции.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2008, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условия использования.