气动薄膜执行机构的膜片有效面积定义为:膜片受压力作用而产生有效力的当量面积,有效面积越大,当超气压或弹簧范围下限一定时出力就越大,在执行机构设计中,为了对弹簧进行准确的计算,就必须要了解膜片有效面积的大小及变化情况,影响膜片有效面积的因素很多,例如膜片的d/D(d-膜片的托盘直径;D-膜片安装法兰的圆周直径),膜片的L/D (L-行程),膜片的几何形状,制造膜片橡胶的软硬和夹层材料等。
国内目前所有生产气动控制阀的生产厂家生产的气动薄膜执行机构的有效面积均是计算得出的,实际上膜片有效面积并非计算面积,根据1966年全国联设的ZMA/B气动薄膜执行机构资料记载,有效面积变化率一般在2%一8%范围内。
气动薄膜执行机构的膜片有效面积
1、膜片有效面积越小,变化率越大,如有效面积为200cm2时变化率为8%,有效面积为1000cm2时变化率为2%;
2、在不同的信号压力条件下,信号压力小,膜片有效面积增大;信号压力大,膜片有效面积减小。
3、信号压力由20kPa增至60kPa时变化率大,由60kPa增至lOOkPa时变化率小。
4、信号压力范围越大,膜片效面积变化越小。
5、膜片在相同厚度条件下,椽胶硬度越低,有效面积变化越小。
控制阀生产企业应按膜片有效面积变化的中值制定膜片有效面积,在设计弹簧过程中才能保证计算数据与与实验数据基本一致。
理论上一个气动薄膜执行机构的膜片有效面积越大越好,如果增加膜片安装法兰的圆周直径必然带来体积的增大,那么关键是如何增大膜片的托盘直径,如果增加膜片的托盘直径就增加了上下膜盖冲压工艺和橡胶膜片制造工艺的难度,欧美先进国家的工艺高,配套能力强,并将橡胶膜片的硬度适当降低,使得他们生产的气动薄膜执行机构在相同外型的尺寸条件下,膜片有效面积比我们的产品大一些,膜片有效面积的变化率也小一些,
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