Определение размеров датчика-двигателя

Чтобы датчик-двигатель при понижении уровня воды в трубе-пьезо­метре опустился вниз и посредством троса, переброшенного через блоки, поднял донный клапан, необходимо соблюдение условий неравенства:

,

где G – вес датчика – двигателя, 30 кг; W_в – вес воды, заполняющей круглый корпус датчика d = 0,4 м.

Принимаем ориентировочно рабочий слой воды в датчике высотой 0,8 м. Тогда его объем равен 0,785·0,4²·0,8 = 0,096 м³, т. е. W_в = 96 кг; r – вес груза и бака равен 15 кг; f₂ – 10 кг;

P_к = 0,785·d_к²·Н₁·γ = 0,785·0,2²·2,2·1000 = 69 кг;

где d_к – диаметр донного клапана, равен 0,2 м; Н₁ – высота слоя воды над клапаном, равна 2,2 м; γ – вес 1 м³ воды, равен 1000 кг; m_к – вес системы донного клапана, равный 30 кг; n – вес переменного груза в баке.

При клапане, погруженном в воду, n = 0;

f = 10 кг – трение в системе передачи от датчика к донному клапану;

f₁ = 15 кг – усилие для отжима пружины фиксатора.

Подставляя указанные величины в выражение, получаем:

30 + 96 + 15 – 10 > 69 + 30 + 10 + 15, т.е. 131 > 124.

Принимаем высоту подъема донного канализационного клапана над седлом равной h₁ = 0,2 м.

Тогда датчик-двигатель должен опуститься в трубе-пьезометре также на 0,2 м, при этом он, погружаясь в воду, потеряет в весе:

0,785·d²·h₁·γ = 0,785·0,4²·0,2·1000 = 25 кг.

Чтобы компенсировать это снижение веса датчика, необходимо заполнить бак водой в количестве 24 литра. Это обеспечивается соответствующей конструкцией бака. Объем же его должен быть равен: 0,4·0,2·0,3 = 0,024 м³.

После опорожнения датчика-двигателя донный клапан должен опуститься вниз и закрыть отверстие в канализацию. Для этого должно быть соблюдено неравенство:

.

В нём n = 0,785·d₂²·h·γ = 0,785·0,3²·1,0·1000 = 70 кг.

Диаметр бака переменного груза на донном клапане 0,3 м; высота бака 1 м.

Подставляем числовые величины в неравенство:

30 + 10 + 15 + 15 + 10 < 30 + 70, т.е. 80 < 100.

Необходимая продолжительность опорожнения датчика-двигателя определяется по формуле:

t_д = t_оп + t_пр = 6 + 25 = 31 мин.

Здесь t_оп – продолжительность опорожнения корпуса фильтра после открытия донного клапана равняется 6 мин; t_пр – продолжительность промывки загрязненной поверхности фильтра, равна 25 мин.

Расчет автоматического управления трехходовым краном регу­ляторов скорости фильтрации

Для переключения трехходового крана d = 50 мм необходим крутящий момент, равный 60 кг/см. При радиусе секторного рычага, равном 30 см, достаточно было бы подвесить к концу его груз, равный f = 2 кг. Но этот груз должен, кроме того, поднять пустой бак переменного груза, подвешенного к противоположенному плечу секторного рычага, и преодолеть усилие f₁, необходимое для отжима пружины фиксатора, т.е. вес постоянного груза должен равняться:

Р = Б + f₁ + f + x,

где Б – вес пустого бака, равен 5 кг; f₁ – 5 кг; х – некоторый запас, равен 1 кг.

Вес воды, заполняющей бак переменного груза, равен:

W_б = Р + f₁ + f + х - Б =13 + 5 + 2 + 1 – 5 = 16 кг,

т. е. полезный объем бака должен быть равен 16 л.

Дата добавления: 2014-12-27