Предохранительное устройство для манометра

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскмиСоцмалмстмческмкРеспублик(23) ПриоритетОпубликовано 30.0183. Бюллетень йо 4Дата опубликования опмсаммя 300183 311 М. Ка. 6 0119/06 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытийВ,В.Волосатов, Р.С.Тукаев, И.Т.Чучувадзе З.Т.Баткайа и К.А.Подсекаев" .с с Андижанскае специальное проектно-конструкторсхье, бюро Всесоюзного объединения фСоюзнефтеавтоматика"(54) ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАНОМЕТРА Р 5 К в аОд 5,го Изобретение относится к устройствам для предохранения манометрических приборов от возрастающих давлений при стендовых испытаниях и может быть использовано на предприятиях при эксплуатации в случае необходимости их защиты от избыточных давлений.Известно устройство, содержащее корпус с запирающим элементом 1 1.Однако работоспособность этого устройства обусловлена определенной величиной давления.Известно устройство, содержащее корпус с подводящим и отводящим каналами, в котором размещено клапанное устройство, срабатывающее при повышении допускаемого давления,не уменьшая его величины, действующей на прибор, и работающее только с одним верхним пределом 2.Для перестройки устройства на другую величину давления необходимо устанавливать соответственно оттарированные другие клапанные устройства.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет перестройки предела срабатывания.Указанная цель достигается тем, что в предохранительном устройстве для манометра, содержащем корпус с предохранительным подпружиненным клапаном, к корпусу между клапаном и 5 манометром подсоединена цилиндрическая емкость, в которой установлен поршень со штоком, снабженный нагрузочным устройством, выполненным в виде одноплечего рычага, конец которо О го через шарнирно установленный фиксатор связан с концом штока поршня, при этом на рычаге размещен груз с возможностью перемещения и фиксации, а жесткость К пружины и объем Ч цилиндрической емкости выбраны по следукщим зависимостям: где Р - заданный предел измеряемогодавления;5 - площадь торца клапана;д - ход клапана,25 Устройство может находиться в трех состояниях. 1. Процесс заполнения корпуса.жидкостью.В этом случае используем уравне- ние Г (Г + Г 9930695.д5 3, где 5 даУ - минимальный полезный объем цилиндрической емкостиход поршняСледовательно, устройство будетработоспособно при условиях:где Гд 5 Р - сила давления на клапан 5измеряембй жидкости,5 - площадь клапана,Р - давление измеряемой жидкости;Г =5 Р - сила. давления на об-ратную сторону клапанаь5 - площадь клапанаР 1 - давление жидкости состороны корпуса; 15Г =К х - сила упругости пружины,К - жесткость пружины,х - смещение пружины,Подставим значения в неравенствеи преобразуем его.5 Р(5 Р + Кхили 5(Р-Р)(Кх - условие возможности заполнения корпуса жидкостью.В процессе заполнения величина Р-Р) О обусловлена сопротивлением жидкости при движении между клапаном и седлом, которое уравновешивается силой упругости пружины за счет ее незначительного сжатия на величину х(д, где д - зазор между клапаном и седлом.2. Процесс роста давления при за,полненном корпусе.В этом случае в уравнении5(Р-Р)(КхР-Р =0 - т.е, разность давлений отсут ствует, поэтому х=О, т . е. смещение пружины отсутствует.3. Процесс срабатывания.При достижении давлением величины, при которойГд Гтр Ргде Г =5 Р - сила давления на поряшень;51- площадь поршня,Р - давление жидкости;Г - сила трения поршня о 50цилиндр, штока о фиксатор и в шарнирахГрГ = Р - сила прижима фиксатораР . 3рычагомР - плечо рычага,длина рычага,Гр - вес груза;поршень перемещается, увеличиваяобъем, заполняемый измеряемой средойпри этом Р=О, тогда из 5(Р-РКх 60следует, что 5 Р 7 Кд, так как Р =О, хе=д, где д - зазор между клапаном иседлом.Кроме этого, перемещение клапан авозможно при дополнительном условий 6 У 5 Р 7 Кд,5 Р Ч К( - ="д д 5 с 5, Е:Ч,Ч5Величина Р - минимальное давление срабатывания устройства определяется из соотношения Гр+ ГрГ Рмегде Г : при минимальном плече рычага.На схеме изображено предлагаемое устройство.Устройство содержит корпус 1, в котором размещен подпружиненный клапан 2. К корпусу подсоединена цилиндрическая емкость 3, в которйй установлен поршень 4 со шлоком 5. Конец штока 5 связан через фиксатор б, услановленный в шарнире 7, с одноплечим рычагом 8, установленным в шарнире 9. На рычаге 8 расположен груз 10, который может фиксироваться на нем по его длине.Подвод жидкости осуществляется к каналу 11. К отводящему каналу 12 подсоединен манометрический прибор 13.Клапан 2 пружиной 14 отжимается от седла 15, т.е, он нормально открытый.Устройство работает следующим образом.В начальный момент заполнения жидкость поступает по входному каналу 11, проходит между седлом 15 и клапаном 2, который отжимается пружиной 14, оставляя зазор. Затем жидкость заполняет полость корпуса 1 и через выходной какал 12 - прибор 13. После заполнения движение жидкости перекращается, давление возрастает до тех пор, пока усилие штока 5, передаваемое поршнем 4, находящимся в цилиндрической емкости 3, не превысит усилия, оказываемого на фиксатор б рычагом 8, В момент превышения этого усилия шток 5 поворачивает Фиксатор б вокруг шарнира 7, сбрасывая рычаг 8, который поворачивается на шарнире 9.Жидкость, находящаяся в полости корпуса 1, заполняет цилиндрическую емкость 3, при этом давление внутри корпуса 1 резко падает, За счет разности давлений перед клапаном 2 и в полости корпуса 1 жидкость через входной канал 11 устремляется в по-, лость корпуса 1, при этом давление"Патент",ул.Проектная,4 На клапан 2 достигает значительной величины, в результате чего клапан 2 сжимает пружину 14, перекрывая входной канал. Пружина подбирается на разность давлений, равную 0,2-1,0 атм, которая обеспечивает заполнение корпуса 1. Возвращение в исходное положение осуществляется после снятия давления в канале 11.Величина предельного давления устанавливается перемещением груза 10 0 по длине рычага 8. При положении груза 10 у шарнира 9 предельное давление уменьшается и наоборот при перемещении груза к фиксатору 6 - увеличивается. 15Применение предлагаемого устройства позволит устанавливать необходимюе предельные значения для манометрических приборов 13 эа счет предварительной тарировки рычага 8. Предохранительное устройство для 25 манометра, содержащее корпус с предохранительнымподпружиненным клапаном, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью расширения функциойальных воэможностей за счет перестройкипредела срабатывания, в нем к корпусу между клапаном и манометром подсоединена цилиндрическая емкость, вкоторой установлен поршень со штоком,снабженный нагруэочным устройством,выполненным в виде одноплечего рычага конец которого через шарниино ус"тановленный фиксатор связан с концомштока поршня, при этом на рычаге размещен груз с воэможностью перемещения и фиксации, а жесткость К пружииыи объем Ч цилиндрической емкости выбраны по следующим зависимостям: где Р - заданный предел измеряемого давления;5 - площадь торца клапана;й - ход клапана. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Р 147014, кл. 0 0119/06, 4.11.60,2. Авторское свидетельство СССР Р 679838, кл. С 0 119/06, 24,03,78,