Synthesis of pressure reducing valve with enhanced functionality.

Abstract

Reduction valves are widely used in industry. Increasing requirements for accuracy of pressure adjustment in i ndustrial hydraulic or pn eumatic systems, as well as automation with maximum autonomy of these operations require the implementatio n of new design solutions. Aim: The aim of the research is to test the methods of analysis and synthesis of mechanical systems based on the modific ation of their models pre sented in the form of kinematic graphs, for example, the development of a new design of pressure reducing valve with extended functionality. Materials and Methods: The pressure reducing valve RD - 120 is considered as the basic device. To achieve research aim, the method of analysis and synthesis of mechanical systems based on the modificat ion of their models presented in the form of kinematic graphs is applied. Taking into account of multivariance of solutions during the synthesis of a device based on modified kinematic g raphs, it was suggested t o search for the optimal solution by calculat ing the energy of the kinematic graph. Results: A fundamentally new device was synthesized in the form of a passive controlled pressure reducing valve. It was found that the model in the form of a modified ki nematic graph that define s a certain device as a device with mechanically variable characteristics must have at least three cycles, two of which de termine the main function al interaction of the elements of the device, and the remaining – their modification. The design realization of the synthesized dev ice is presented.

Редукційні клапани знаходять широке застосування в промисловості. Підвищення вимог до точності регул ювання тиску в промислових гідравлічних і пневматичних системах, а так ож автоматизація регулювання тиску при максимальній автономності та енергонезалежності таких операцій вимагають реалізації нових конструкторських рішень. Мета: Метою роботи є апробація методики аналізу і синтезу механічних систем на основі модифікації їх моделей, представлених у вигляді кінематичних графів, на прикладі розробки нової конструкції редукційного клапана з розширеними функціональними можливостями. Матеріали і методи: В якості базового пристрою прийнят о прямий ред укційний клапан РД - 120. Для досягнення поставленої мети розглянуто викори с- тання методики аналізу і синтезу керованих механічних систем, яка заснована на модифікації моделей ц их систем у вигляді кінем а- тичних графів. Враховуючи, що при вирішенні задачі синте зу виявлено декілька рішень, в роботі запропоновано визначати оптимальне рішення шляхом розрахунку енергії кінематичного графа. Результати: Розроблено принципово новий пристрій – пасивний керований прямий редукційний клапан. Показано, що модель у виг ляді модифікованого кінематичного графа, яка визначає деякий пристрій як пристрій з механічно змінними характеристиками, повинна мати як мінімум три цикли , два з яких визначають основну функціональну взаємодію елементів пристрою, а третій – їх зміну. Пред ставлен о конструкторськ у реалізаці ю розробленого пристрою.