Назначение клапанов: Клапаны, устройство и назначение клапана

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.

Клапан двигателя

Клапан – деталь газораспределительного механизма. Клапанный механизм (механизм привода клапанов) является составной частью газораспределительного механизма (ГРМ).

ГРМ бывает нижнеклапаннымм и верхнеклапаннымм. Современные силовые агрегаты повсеместно имеют верхнее расположение клапанов.

Клапан реализует прямую подачу в цилиндры определенной порции топливно-воздушной смеси или только воздуха, а также осуществляет выпуск отработавших газов. Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания для нормальной работы требуется не менее двух клапанов на один цилиндр.

Клапаны бывают двух видов, что зависит от их прямой функции:

• впускной клапан;
• выпускной клапан;

Сегодня на современные моторы устанавливаются клапаны тарельчатого типа, которые имеют стержень. Устройство клапана включает в себя так называемую тарелку клапана. Наиболее распространенная конструкция ДВС получила клапаны, которые находятся в головке блока цилиндров (ГБЦ). То место, где клапан контактирует с ГБЦ, получило название седло клапана. Седло клапана ДВС стальное или чугунное, запрессовано в головку блока цилиндров.

Максимально качественное наполнение цилиндра двигателя топливно-воздушной смесью или воздухом  требует того, чтобы диаметр тарелки впускного клапана был больше, чем у выпускного клапана. Впускные и выпускные клапаны имеют определенные отличия по этой причине. Впускной клапан зачастую получает больший диаметр своей тарелки. Это сделано для того, чтобы улучшить  наполнение цилиндров топливно-воздушной смесью или только воздухом.

Что касается выпускного клапана, в увеличении диаметра его тарелки необходимость также присутствует. Это необходимо для лучшей очистки цилиндров от продуктов сгорания. Отметим, что размер тарелки впускного и выпускного клапанов ограничен размерами самой камеры сгорания, которая изготовлена в ГБЦ. Качественное наполнение цилиндров и очистка реализуются не путем увеличения диаметра тарелки одного клапана, а путем установки большего количества клапанов на один цилиндр.

Клапаны ДВС в процессе работы мотора испытывают серьезные механические и тепловые нагрузки. По этой причине их изготавливают из особых жаростойких и износостойких металлических сплавов. Кромка тарелки клапана может быть усиленной, иногда сама тарелка усиливается при помощи керамического напыления. Что касается стержня, то для впускного клапана предусмотрен цельнометаллический стержень. Выпускной клапан имеет полый стержень, дополнительно получает натриевое наполнение для улучшения охлаждения тарелки клапана.

Повышенное внимание уделяется вопросу охлаждения именно выпускных клапанов, особенно для производительных силовых агрегатов. Выпускные клапана подвержены тепловой нагрузке намного больше впускных. Как уже было сказано, клапаны в таких моторах имеют полый стержень, который внутри наполнен натрием. Такое решение является эффективным способом охлаждения. Указанный натрий при выходе мотора на рабочую температуру плавится внутри полого стержня клапана, а затем в расплавленном виде течет. Так осуществляется перенос избытков тепла от разогретой тарелки клапана к его стержню.

Место прилегания тарелки клапана к блоку называется фаской. Для того чтобы фаска не страдала от скопления нагара, а также было реализовано равномерное распределение тепла, в конструкции клапанного механизма используются решения для вращения (проворачивания) клапана в процессе работы ДВС.

Современное устройство наиболее распространенного двигателя предполагает схему с четырьмя клапанами, что означает наличие двух впускных и двух выпускных клапанов на каждый отдельный цилиндр. В момент открытия (клапан опускается) впускного клапана образуется кольцевой проход. Через этот проход между тарелкой клапана и седлом клапана в цилиндр попадает топливно-воздушная смесь или только воздух. От площади проходного сечения будет зависеть эффективность наполнения цилиндра, что далее влияет на показатели производительности при рабочем ходе поршня.

Могут также встречаться двухклапанные, трехклапанные и пятиклапанные схемы устройства ГРМ. В первом случае используется только один впускной и один выпускной клапан на цилиндр. Для трехклапанных схем характерно наличие двух впускных и одного выпускного клапана. Схема на пять клапанов означает, что стоят три впускных и два выпускных клапана. Количество клапанов на цилиндр зависит от общего размера камеры сгорания конкретного двигателя, реализации привода клапанов, степени форсировки мотора, а также ряда других факторов.

Открытие клапана реализовано при помощи нажатия на  клапанный стержень. За открытие отвечает привод клапана. Указанный привод обеспечивает передачу усилия от распределительного вала (распредвала). В современных двигателях используются две базовые схемы привода клапанов: привод посредством гидравлических толкателей клапана и реализация привода при помощи роликовых рычагов.

Закрытие клапана в процессе работы ДВС осуществляется при помощи специальной пружины определенной жесткости. Жесткость такой пружины должна быть ограниченной, чтобы не создавать больших ударных нагрузок на седла клапанов. Сила воздействия пружины заставляет тарелку клапана герметично перекрывать впускной или выпускной канал. Пружина клапана крепится на стержне посредством тарелки клапанной пружины и сухарей. Во время работы мотора, особенно под нагрузкой, могут возникать резонансные колебания на клапанах. Для устранения этого нюанса могут быть установлены сразу две клапанные пружины с разнонаправленными витками.

Жесткость таких пружин меньше по сравнению с решениями, которые получили только по одной пружиной. Использование двух пружин подразумевает то, что они навиты в разные стороны. Это сделано для предотвращения заклинивания клапана в результате поломки одной пружины. Так инженеры исключили риск попадания витков одной пружины клапана между витками другой. Для уменьшения трения клапанный механизм конструктивно имеет вышеупомянутые ролики (роликовый рычаг), которые находятся на толкателях и рычагах привода клапанов.

Клапан двигателя внутреннего сгорания — что такое клапаны двс

Чтобы четырехтактный двс любого автомобиля смог работать, в его устройство входит множество разных деталей и механизмов, которые синхронизированы между собой. Среди таких механизмов – грм. Его функция заключается в том, чтобы обеспечить своевременное срабатывание фаз газораспределения. О том, что это такое, подробно рассказывается здесь.

Если коротко, то газораспределительный механизм в нужное время открывает впускной/выпускной клапан, чтобы обеспечить своевременность процесса при выполнении конкретного такта в цилиндре. В каком-то случае требуется, чтобы оба отверстия были закрыты, в другом – открыто одно или даже оба.

Рассмотрим ближе одну деталь, которая позволяет стабилизировать данный процесс. Это клапан. В чем особенность его конструкции, а также как он работает?

Что такое клапан двигателя

Под клапаном подразумевается металлическая деталь, устанавливаемая в головке блока цилиндров. Она является частью механизма газораспределения, и приводится в движение распредвалом.

В зависимости от модификации авто двигатель будет иметь нижнее или верхнее расположение ГРМ. Первый вариант еще встречается в некоторых старых модификациях силовых агрегатов. Большинство производителей уже давно перешли на второй вид газораспределительных механизмов.

Причина тому – такой мотор легче настраивать и ремонтировать. Для регулировки клапанов достаточно снять клапанную крышку, и не нужно демонтировать весь агрегат.

Назначение и особенности устройства

Клапан – подпружиненный элемент. В спокойном состоянии он плотно закрывает отверстие. Когда распределительный вал проворачивается, кулачок, расположенный на нем, надавливает на клапан, опуская его. Благодаря этому отверстие открывается. Подробно устройство распредвала описывается в другом обзоре.

Каждая деталь играет свою функцию, которую конструктивно невозможно выполнить аналогичному элементу, находящемуся рядом. На один цилиндр предусмотрено минимум два клапана. В более дорогих моделях агрегатов их по четыре. Этих элементов в большинстве случаев парное число, и они открывают разные группы отверстий: одни – впускные, а другие – выпускные.

Впускные клапаны отвечают за поступление в цилиндр свежей порции воздушно-топливной смеси, а в моторах с непосредственным впрыском (разновидность инжекторной топливной системы, она описывается здесь) – объема свежего воздуха. Этот процесс происходит в тот момент, когда поршень выполняет такт впуска (с верхней мертвой точки после удаления выхлопа движется вниз).

Выпускные клапана имеют тот же принцип открытия, только выполняют они уже другую функцию. Они открывают отверстие для удаления продуктов горения в выпускной коллектор.

Конструкция клапанов двигателя

Рассматриваемые детали входят в клапанную группу газораспределительного механизма. В совокупности с другими деталями они обеспечивают своевременную смену фаз газораспределения.

Рассмотрим особенности конструкции клапанов и смежных с ними деталей, от которых зависит их эффективная работа.

Клапаны

Клапаны имеют форму стержня, с одной стороны которого имеется головка или тарельчатый элемент, а с другой – пятка или торец. Плоская часть предназначена для герметичного закрытия отверстий в ГБЦ. Между тарелкой и стержнем сделан плавный переход, а не ступенька. Это обеспечивает обтекаемость клапану, благодаря чему он не создает сопротивление движению рабочей среды.

В одном моторе впускной и выпускной клапана будут немного отличаться. Так, у первых типов деталей тарелка будет шире, чем у вторых. Причина тому – высокая температура и большое давление при удалении через газоотвод продуктов сгорания.

Чтобы детали стоили дешевле, клапаны состоят из двух частей. Отличаются они составом. Эти две части стыкуются при помощи сварки. Рабочая фаска тарелки выпускного клапана тоже является отдельным элементом. Она наплавляется из другого типа металла, который обладает жаростойкими свойствами, а также устойчивостью к механическим нагрузкам. Помимо этих свойств торец выпускных клапанов не так сильно подвержен образованию ржавчины. Правда, эта часть во многих клапанах изготавливается из материала, идентичного металлу, из которого выполнена тарелка.

Головки впускных элементов обычно имеют плоскую форму. Такая конструкция имеет нужную жесткость и простоту исполнения. Форсированные двигатели могут оснащаться клапанами с вогнутыми тарелками. Такая конструкция немного легче стандартного аналога, благодаря чему снижается сила инерции.

Что касается выпускных аналогов, то форма их головки будет либо плоской, либо выпуклой. Второй вариант более эффективный, так как он обеспечивает лучшее удаление газов из камеры сгорания благодаря своей обтекаемости. Плюс выпуклая тарелка более прочная по сравнению с плоским аналогом. С другой стороны такой элемент тяжелее, из-за чего страдает его инерционность. Для таких типов деталей будут требоваться более жесткие пружины.

Также конструкция стержня этого типа клапанов немного отличается от впускных деталей. Чтобы обеспечить лучший теплоотвод от элемента, толщина стержня делается большей. Это повышает устойчивость к сильному нагреву детали. Однако у такого решения есть недостаток – оно создает большее сопротивление удаляемым газам. Несмотря на него, производители все же используют такую конструкцию, потому что выброс отработанного газа выполняется под сильным напором.

На сегодняшний день существует инновационная разработка клапанов с принудительным охлаждением. Такая модификация имеет пустотелый стержень. В его полость закачан жидкий натрий. Это вещество при сильном нагреве (находится возле головки) испаряется. В результате этого процесса газ поглощает тепло от металлических стенок. Пока он поднимается вверх, газ остывает, и конденсируется. Жидкое вещество стекает к основанию, где процесс повторяется.

Чтобы клапаны обеспечивали герметичность сопряжения, в седле и на тарелке выбирается фаска. Она тоже делается со скосом, чтобы устранить ступеньку. При установке клапанов на мотор их притирают к головке.

На герметичность соединения седла и головки влияет образовавшаяся на пояске коррозия, а выпускные детали часто страдают от образования нагара. Чтобы продлить срок службы клапана, некоторые двигатели оснащаются дополнительным механизмом, который при закрытии выпускного отверстия немного проворачивает клапан. Благодаря этому удаляется образовавшийся нагар.

Иногда бывает так, что хвостовик клапана ломается. Из-за этого деталь упадет в цилиндр, что повредит мотор. Для выхода из строя достаточно, чтобы коленвал совершил пару инерционных оборотов. Чтобы предотвратить подобную ситуацию, производители автоклапанов могут оснащать деталь стопорным кольцом.

Немного об особенностях пятки клапана. Эта часть подвергается силе трения, так как на нее оказывает воздействие кулачок распредвала. Чтобы клапан открылся, кулачок должен нажать на него с такой силой, чтобы сжалась пружина. Этот узел должен получать достаточно смазки, а чтобы он быстро не изнашивался, его закаляют. Некоторые разработчики моторов для предотвращения износа стержня используют специальные колпачки, которые выполнены из материалов, устойчивым к подобным нагрузкам.

Чтобы во время нагрева клапан не заклинило во втулке, часть стержня возле тарелки немного тоньше, чем часть, находящаяся возле пятки. Для фиксации клапанной пружины на торце клапанов делаются две проточки (в некоторых случаях одна), в которые вставляются сухари опоры (неподвижной тарелки, куда упирается пружина).

Клапанные пружины

На эффективность работы клапана влияет пружина. Она нужна для того, чтобы головка и седло обеспечивали герметичное соединение, и рабочая среда не проникала через образовавшийся свищ. Если эта деталь будет сильно жесткой, кулачок распредвала или пятка стержня клапана быстро износятся. С другой стороны слабая пружина не сможет обеспечить плотное прилегание двух элементов.

Так как этот элемент работает в условиях резко меняющихся нагрузок, он может сломаться. Для предотвращения быстрых поломок производители силовых агрегатов используют разные типы пружин. В некоторых ГРМ устанавливаются двойные типы. Такая модификация снижает нагрузку на отдельный элемент, тем самым увеличивая его рабочий ресурс.

В таком исполнении пружины будут иметь разное направление витков. Это предотвращает попадание частиц лопнувшей детали между витками другой. Для изготовления этих элементов используется пружинная сталь. После формирования изделия его закаляют.

По краям каждая пружина отшлифовывается, благодаря чему обеспечивается контакт всей опорной части к головке клапана и верхней тарелке, закрепленной на головке блока цилиндров. Чтобы деталь не подвергалась окислению, ее покрывают слоем кадмия и оцинковывают.

Помимо классических клапанов, работающих от ГРМ, в спортивных моделях транспорта может использоваться пневмоклапан. По сути это такой же элемент, только приводится в движение он особенным пневматическим механизмом. Благодаря этому достигается такая точность срабатывания, что мотор способен развивать невероятные обороты – вплоть до 20 тысяч.

Такая разработка появилась еще в 1980-х годах. Она способствует более четкому открытию/закрытию отверстий, чего не может обеспечить ни одна пружина. Этот привод работает от сжатого газа, находящегося в резервуаре над клапаном. Когда кулачок бьет по клапану, сила удара составляет приблизительно 10 Бар. Клапан открывается, а когда распредвал ослабляет воздействие на его пятку, сжатый газ быстро возвращает деталь на свое место. Чтобы давление не падало из-за возможных утечек, система оснащена дополнительным компрессором, резервуар которого находится под давлением около 200 Бар.

James Ellison, PBM Aprilia, CRT Test Jerez Feb 2012

Такая система используется в мотоциклах класса MotoGP. Этот транспорт при одном литре объема мотора способен развить 20-21 тысячу оборотов коленвала. Одна из моделей с подобным механизмом – одна из моделей мотоцикла Aprilia. Его мощность составила невероятные 240 л.с. Правда, для двухколесного транспорта это слишком много.

Направляющие втулки клапанов

Роль этой детали в работе клапана заключается в том, чтобы обеспечить его прямолинейное перемещение. Также втулка способствует охлаждению стержня. Эта часть нуждается в постоянной смазке. В противном случае стержень будет подвергаться постоянной термической нагрузке, а втулка быстро сотрется.

Материал, который могут использовать для изготовления таких втулок, должен обладать теплоустойчивостью, выдерживать постоянное трение, хорошо отводить тепло от смежной детали, а также выдерживать большие температуры. Такие требования может удовлетворить перлитный серый чугун, алюминиевая бронза, керамика с хромом или хромникелем. Все эти материалы имеют пористую структуру, благодаря чему способствуют удержанию масла на своей поверхности.

Втулка для выпускного клапана будет иметь немного больший зазор между стержнем, чем у впускного аналога. Причина тому – большее тепловое расширение клапана, работающего на удаление отработанного газа.

Седла клапанов

Это контактная часть отверстия ГБЦ возле каждого цилиндра и тарелки клапана. Так как эта часть головки сталкивается с механическими и термическими нагрузками, она должна обладать хорошей устойчивостью к сильному нагреву и частым ударам (когда автомобиль едет быстро, обороты распределительного вала настолько высокие, что клапана буквально падают в седло).

Если блок цилиндров и его головка изготавливается из алюминиевого сплава, седла клапанов обязательно будут выполнены из стали. Чугун и так неплохо справляется с подобными нагрузками, поэтому седло в такой модификации выполняется в самой головке.

Существуют также вставные седла. Они изготавливаются из легированного чугуна или жаростойкой стали. Чтобы фаска элемента не так сильно изнашивалась, ее выполняют путем наслоения жаростойкого металла.

Вставное седло фиксируется в отверстии головки разными способами. В некоторых случаях оно запрессовывается, а в верхней части элемента выполняется проточка, которая в процессе монтажа заполняется металлом тела головки. Благодаря этому создается целостность узла из разных металлов.

Стальное седло крепится путем развальцовки верхней части в теле головки. Существуют седла цилиндрической и конической форм. В первом случае они монтируются до упора, а вторые имеют небольшой торцевой зазор.

Количество клапанов в двигателе

Стандартный 4-тактный двигатель внутреннего сгорания оснащается одним распределительным валом и двумя клапанами на один цилиндр. В таком исполнении одна деталь отвечает за впрыск смеси воздуха или просто воздуха (если топливная система имеет непосредственный впрыск), а другая – за отвод отработанных газов в выпускной коллектор.

Более эффективная работа у модификации двигателя, в которой на один цилиндр имеется четыре клапана – по два на каждую фазу. Благодаря такой конструкции обеспечивается лучшее наполнение камеры новой порцией ВТС или воздуха, а также ускоренное удаление выхлопных газов и проветривание полости цилиндра. Такими моторами начали комплектовать автомобили, начиная с 70-х гг прошлого столетия, хотя разработка таких агрегатов началась еще в первой половине 1910-х годов.

На сегодняшний день для улучшения работы силовых агрегатов существует разработка двигателя, в котором имеется пять клапанов. Два на выпуск, и три на впуск. Примером таких агрегатов являются модели концерна Volkswagen-Audi. Хотя принцип работы грм в таком моторе идентичен классическим вариантам, но конструкция этого механизма усложнена, из-за чего инновационная разработка стоит дорого.

Похожий нестандартный подход применяет также автопроизводитель Mercedes-Benz. Некоторые двигатели этого автопроизводителя оснащаются тремя клапанами на цилиндр (2 – впускные, 1 – выпускной). Дополнительно в каждой камере котелка устанавливается по две свечи зажигания.

Число клапанов производитель определяет по размеру камеры, в которую поступает топливо и воздух. Чтобы улучшить ее наполнение, нужно обеспечить лучший приток свежей порции ВТС. Для этого можно увеличить диаметр отверстия, а вместе с ним и размер тарелки. Однако такая модернизация имеет свои рамки. А вот установить дополнительный впускной клапан вполне реально, поэтому автопроизводители разрабатывают именно такие модификации ГБЦ. Так как скорость впуска важнее выпуска (удаление выхлопа производится под давлением поршня), то при нечетном количестве клапанов больше всегда будет впускных элементов.

Из чего изготавливают клапана

Так как клапаны работают в условиях максимальных температурных и механических нагрузок, они изготавливаются из металла, устойчивого к таким факторам. Больше всего нагревается, а также сталкивается с механическим воздействием место контакта седла и тарелки клапана. При высоких оборотах мотора клапаны быстро опускаются в седла, что создает удар на краях детали. Так же в процессе сгорания смеси воздуха и топлива тонкие края тарелки подвергаются резкому нагреву.

Помимо тарелки клапана нагрузке подвергаются еще и клапанные втулки. Негативными факторами, которые приводят к износу эти элементы, является недостаточная смазка и постоянное трение при быстром передвижении клапанов.

По этим причинам к клапанам предъявляются такие требования:

1. Они должны герметично закрывать впускное/выпускное отверстия;
2. При сильном нагреве края тарелки не должны деформироваться от ударов о седло;
3. Должны быть хорошо обтекаемыми, чтобы поступающей или удаляемой среде не создавалось сопротивление;
4. Деталь не должна быть тяжелой;
5. Металл должен быть жестким и прочным;
6. Не должен подвергаться сильному окислению (когда машина ездит редко, края головок не должны ржаветь).

Деталь, открывшая отверстие, в дизелях нагревается до 700 градусов, а в бензиновых аналогах – до 900 выше нуля. Ситуация усложняется тем, что при таком сильном нагреве открытый клапан не охлаждается. Выпускной клапан может быть изготовлен из любой высоколегированной стали, выдерживающей большой нагрев. Как уже было сказано, один клапан изготавливается из двух разных типов металла. Головка сделана из жаропрочных сплавов, а стержень – из углеродистой стали.

Что касается впускных элементов, то они охлаждаются за счет контакта с седлом. Тем не менее, их температура тоже высокая – порядка 300 градусов, поэтому не допускается, чтобы при нагреве деталь деформировалась.

Часто в состав сырья для создания клапанов входит хром, что повышает его термическую устойчивость. В процессе сгорании бензина, газа или дизтоплива выделяются некоторые вещества, которые могут агрессивно воздействовать на металлические детали (например, это окись свинца). Для предотвращения негативной реакции в материал головки клапана могут входить никель, марганец и азотные соединения.

И напоследок. Ни для кого не является секретом, что в любом двигателе со временем клапана прогорают. Вот небольшое видео о том, по каким причинам это происходит:

ПРИЧИНЫ по КОТОРЫМ прогорают КЛАПАНА в ДВИГАТЕЛЕ АВТОМОБИЛЯ 95% водителей ЭТОГО не ЗНАЛИ

Смотрите это видео на YouTube

Вопросы и ответы:

Что делают клапана в двигателе? Во время их открывания впускные клапаны обеспечивают приток свежего воздуха (или воздушно-топливной смеси) в цилиндр. Открытые выпускные клапаны отводят отработавшие газы в выпускной коллектор.

Как понять, что прогорели клапана? Ключевым признаком прогоревших клапанов является троение мотора независимо от оборотов. При этом мощность мотора прилично снижается, а расход топлива увеличивается.

Какие части открывают и закрывают клапаны? Шток клапана связан с кулачками распределительного вала. Во многих современных двигателях между этими деталями устанавливаются еще гидрокомпенсаторы.

Главная » Статьи » Устройство автомобиля » Клапан двигателя. Назначение, устройство, конструкция

Регулирующие клапаны на электроприводе – назначение и разновидности

Регулирующий клапан с приводом

Среди многообразия трубопроводной арматуры особой популярностью пользуется регулирующий клапан. Он предназначен для контроля параметров перемещаемой среды в трубопроводных магистралях разного назначения. Регулировка осуществляется за счет изменения пропускной способности клапана. Для автоматизированного управления регулирующей арматурой применяют различные типы приводов. Они используются в трубопроводах, отдельные элементы которых подвергаются значительным нагрузкам, и могут быть электрическими или пневматическими.

Устройства с электроприводами востребованы в котельных, сетях отопления и вентиляции и на тепловых пунктах. Клапаны с пневмоприводами устанавливают на производствах, где управление осуществляется воздухом. Также клапаны с пневматическим приводом используются на взрывоопасных трубопроводах и для регулировки вне помещений.

Содержание статьи:

1. Назначение и особенности регулирующих клапанов с приводами
2. Управление и использование приводов
3. Варианты клапанов с приводами и их отличия
4. Методика подключения

Назначение и особенности регулирующих клапанов с приводами

В отличие от запорных клапанов, которые предназначены для полного перекрывания, клапаны для регулировки служат для контроля и изменения объема транспортируемой среды. Такие функции востребованы на промышленных трубопроводах, используемых для перемещения:

• газообразных и жидких веществ;
• пара;
• нефти и ее производных.

Регулирующий клапан с приводом позволяет варьировать показатели давления, регулировать потоки транспортируемой среды и контролировать производительность магистралей.

Управление и использование приводов

Схема регулирующего клапана с электрическим приводом

По сравнению с бытовыми трубопроводами магистрали промышленного назначения отличаются большей протяженностью и интенсивным режимом эксплуатации. Для регулировки перемещаемой среды требуется множество клапанов, которыми сложно управлять вручную. Оснащение регулирующих клапанов различными вариантами приводов упрощает контроль работы трубопроводов и позволяет изменять параметры дистанционно. Применение клапанных регулирующих механизмов с механическим приводом обеспечивает эффективное управление технологическими процессами. С помощью приводов можно непрерывно контролировать параметры перемещаемых жидкостей или газа, и предотвращать аварии. Исполнительный механизм препятствует обратному движению транспортируемых веществ, и защищает от гидравлических ударов.

Чтобы приводные механизмы выполняли свои функции, необходимо соблюдение следующих правил:

• При монтаже регулирующего клапана направление движения рабочей среды должно совпадать со стрелками, изображенными на корпусе устройства.
• Клапаны могут фиксироваться вертикально и горизонтально. Однако исполнительный механизм, приводящий в движение запорный элемент, нужно располагать сверху.
• Трубопроводы следует прочно закрепить, предусмотрев надежную защиту от вибраций.

В случае выхода привода для клапана из строя, может потребоваться его замена. Для упрощения демонтажных работ необходимо обеспечить доступ к регулирующему клапану и его элементам.

Варианты клапанов с приводами и их отличия

Приводные механизмы применяются для преобразования исходного управляющего сигнала, поступающего от внешнего источника, в перемещение запорного элемента. В зависимости от используемой энергии различают следующие виды клапанов для регулировки расхода транспортируемых веществ:

• Клапаны с пневмоприводом. В качестве источника энергии для исполнительных механизмов таких клапанов служит давление сжатого воздуха. В зависимости от вида ПИМ бывают мембранные и поршневые устройства. Если поршневым механизмом оснащен запорный клапан, то он относится к защитной арматуре.
• С электрическим исполнительным механизмом. Конструктивно электропривод состоит из электродвигателя, системы управления и редуктора. В качестве источника энергии для таких клапанов служит электричество, а управление транспортируемой средой может осуществляться с помощью дистанционного устройства. У клапанов с электроприводом наблюдается хорошее взаимодействие между двигателем и пультом управления, в том числе и при значительных расстояниях между ними.
• С электромагнитным приводом. У клапанов с электромагнитными приводами преобразование энергии для перемещения запорного элемента происходит благодаря электромагнитам. Он является неотъемлемой частью исполнительного механизма, и в зависимости от нюансов конструкции бывает блочным или встроенным.

Регулирующий клапан с пневмоприводомРегулирующий клапан с электроприводомРегулирующий клапан с электромагнитным приводом

Клапаны с пневмоприводами надежны, простоты в управлении и применяются на объектах повышенной опасности. Пневматика дешевле устройств с сервоприводами, но имеет значительные габаритные размеры.

Клапаны с электроприводами легко устанавливать и перенастраивать. Они взаимодействуют с приборами телеметрии, компьютерами и остальными средствами управления. Клапаны с электроприводами изготавливаются в общепромышленном и во взрывозащищенном исполнении, которое востребовано на газопроводах. Среди недостатков клапанов с электрическим приводом выделяют повышенную чувствительность к влажности и температуре, а также отключение двигателя при повреждениях электропитания.

Клапаны с электромагнитным приводом пользуются спросом в автоматизированных системах управления, которые регулируют параметры потоков перемещаемых сред. Клапаны с сервоприводом имеют ресурс, который измеряется 10 000 и более циклов срабатывания запорного элемента. Они точностью регулирования и оперативно реагируют на подаваемые сигналы.

Важная информация: согласно ГОСТу 12893-2005 клапаны с электроприводами и другими видами исполнительных механизмов бывают нормально-открытыми и нормально-закрытыми. НО открываются полностью при отсутствии управляющего сигнала, а НЗ — остаются с закрытым проходным сечением. Грамотное сочетание арматуры разного типа позволяет избежать дополнительных повреждений при отключении электропитания и в других аварийных ситуациях.

Клапаны с механическим приводом различаются и типом рабочего элемента. В зависимости от нюансов конструкции запорного механизма они бывают:

• Золотниковые. Функции запорного элемента выполняет золотник, поворот которого позволяет регулировать параметры перемещаемой рабочей среды. Он не обеспечивает полную герметичность, поэтому обычно применяется на магистралях с низкими показателями давления.
• Седельные. В качестве запорного устройства служит плунжер, который уменьшает пропускную способность путем перемещения через одно или два седла. По исполнению запорный элемент клапана представлен устройствами стержневого, тарельчатого или игольчатого типа.
• Мембранные. Контроль параметров перемещаемой среды выполняют с помощью эластичной мембраны. Для устранения погрешностей, которые иногда возникают при управлении, мембранные клапаны оснащаются элементами, предназначенными для контролирования положения штока.

Полное перекрывание рабочей среды выполняют с помощью запорной арматуры, которая также комплектуется сервоприводом. Конструкция запорного устройства обеспечивает герметичность узлов и незаменима в магистралях, по которым транспортируют жидкости и газ.

Методика подключения

По принципу соединения с трубопроводом выделяют следующие варианты арматуры:

• Фланцевые. Такие клапаны укомплектованы фланцами в виде дисков с отверстиями под болты и могут использоваться на магистралях высокого давления. Арматура рассчитана на многократную установку и демонтаж, что позволяет быстро менять оборудование при повреждении.
• Под приварку. Клапаны, которые фиксируются с магистралями с помощью сварки, применяются для управления расходом рабочей среды при повышенных требованиях к герметичности. В результате образуется неразъемное соединение, что усложняет замену арматуры.

Важная информация: монтаж клапанов под приварку проводится согласно положениям ГОСТ 16037-80, если иное не предусмотрено конструкторской документацией на арматуру.

Клапан предохранительный – все о типах, принципе работы и устройстве

Обязательным элементом каждой гидросистемы, функционирующей под высоким давлением, считается предохранительный клапан. Устройство специально предназначено для защиты систем от чрезмерного превышения давления, ограничивая его предельную границу. При приближении к опасной отметке сбросной клапан срабатывает, осуществляя сброс рабочей среды до момента нормализации внутрисистемного давления.

Устройство предохранительных клапанов

Предохранительный клапан – это специальная трубопроводная арматура, функционирующая от рабочей среды. Существуют различные типы предохранительных устройств, но сбросные клапаны пользуются наибольшей популярностью благодаря эффективности работы при относительной несложности конструкции.

Конструкция предохранительного клапана зависит от его типа, но чаще применяются клапаны с пружинным механизмом прямого действия, обязательными компонентами которых являются задатчик с запорным органом. Задатчик отвечает за силовое воздействие на чувствительный элемент, непосредственно связанный с запорным органом, состоящим из запора и седла. В роли затвора обычно выступает золотник, а в качестве задатчика используется стальная пружина.

Принцип работы

Когда клапан пребывает в закрытом положении, чувствительный элемент находится под воздействием рабочего давления системы. Когда в системе начинают возникать процессы, провоцирующие повышение уровня давления выше рабочего, сила притяжения золотника к седлу снижается. В момент, когда сила равняется нулю, наступает уравновешивание рабочих сил от воздействия давления внутри системы и задатчика на чувствительный элемент. Начинается открытие запорного клапана. Если внутрисистемное давление продолжает расти, осуществляется выпуск рабочей среды через открытый клапан. Когда давление в системе постепенно падает и приходит в норму после сброса рабочей среды, запорный орган под воздействием усилия задатчика закрывается.

Чтобы клапан закрылся, давление должно опуститься до отметки на 10-15% ниже, нежели уровень нормального давления в системе. Это связано с тем, что для возвращения запорного элемента в герметичное положение требуется усилие значительно большее, нежели то, которого было достаточно для поддержания его в закрытом положении до момента открытия.

Разновидности клапанов предохранительного типа

Существуют разные типы предохранительных клапанов, которые классифицируются по наличию определенных признаков.

По принципу действия выделяют два типа сбросных клапанов:

• Клапаны прямого действия срабатывают непосредственно под воздействием рабочей среды.
• Клапаны сбросные обратного действия реагируют на силу постороннего источника давления или открываются под воздействием электричества.

По типу подъема замыкающего органа сбросные предохранительные клапаны подразделяют на:

• Устройства пропорционального действия, которые чаще используются для несжимаемой среды, хотя конструкция предусматривает возможность применения для сжимаемых сред. Клапаны открываются пропорционально росту давления в системе, с подъемом затвора клапан сбрасывает рабочую среду равномерно.
• Устройства двухпозиционного действия моментально открываются на полный ход, когда достигается предельное давление клапана. Применяются для сжимаемых сред (пар, воздух, газы).

В зависимости от высоты подъема замыкающего органа:

• Малоподъемные клапаны, высота подъема в которых составляет около 0,05 диаметра седла, характеризуются минимальной пропускной способностью, поэтому не подходят для мощных промышленных систем. Устройства обычно имеют пропорциональный механизм действия и отличаются простотой конструкции.
• В полноподъемных клапанах, которые, как правило, функционируют на основании двухпозиционного механизма, высота подъема устройства равняется или превышает диаметр седла. Клапаны имеют высокую пропускную способность и характеризуются более сложной конструкцией, нежели малоподъемные устройства, поэтому их стоимость выше

По типу оказываемой нагрузки на золотник клапаны сбросные подразделяют на:

• Рычажно-грузовые или грузовые клапаны – устройства, в которых давлению противодействует усилие, создаваемое рычажно-грузовым механизмом. В зависимости от массы груза и длины рычага определяется давление срабатывания и диапазон давлений.
• В пружинных клапанах внутрисистемному давлению противодействует предохранительный пружинный механизм. Сила сжатия стальной пружины определяет давление, при котором срабатывает пружинный механизм. Диапазоны настройки пружинного клапана зависят от упругости пружины. Невысокая цена, простота и надежность конструкции делают пружинные клапаны оптимальным вариантом для различных инженерных систем и маломощных промышленных установок.

Регулировка предохранительных клапанов

Регулировка предохранительного клапана осуществляется после окончания процесса монтажа. При помощи стальной пружины клапан настраивают таким образом, чтобы усилие золотника прижимало устройство к седлу запорного органа и предотвращало несвоевременный сброс рабочей среды. Настройка предохранительного клапана пружинного осуществляется при помощи специального винта. Конструкция предохранительного клапана устроена таким образом, что затяжка пружины сверх установленной величины, полностью исключена.

Преимущества применения предохранительных клапанов

Сбросные клапаны активно используются для предохранения от возникновения неполадок в системах, работающих под высоким давлением.
Преимущества использования клапанов, обеспечивающих нормализацию давления в системе, очевидны:

• Невысокая цена устройства при длительном сроке эксплуатации.
• Простота конструкции и легкость в эксплуатации.
• Несложность монтажа и выбора рабочих настроек.
• Разнообразие типов и габаритных размеров позволяет подобрать наиболее подходящий сбросной клапан в зависимости от технических характеристик системы.
• Возможность использования устройств в агрессивной среде.
• В зависимости от типа устройства бывают клапаны, которые устанавливаются как в горизонтальном, так и в вертикальном положении.

Предохранительный клапан – относительно недорогой и надежный элемент, который является обязательной частью любой системы, работающей под высоким давлением. Правильный выбор предохранительного устройства, профессиональный монтаж, своевременное обслуживание и устранение неполадок обеспечит бесперебойное функционирование системы на протяжении длительного времени.

виды, конструкция, принцип работы, как выбрать

Сантехмонтаж ›› Статьи ›› Обратный клапан

Содержимое трубопровода должно перемещаться строго в определенном направлении. Этот процесс можно сравнить с движением крови в организме: за однонаправленность тока крови отвечают клапаны в сердце и венах. А в трубопроводах для этой цели ставят специальные устройства — обратные клапаны. Однако установка такого элемента не является обязательной на 100%. Чтобы принять правильное решение — монтировать его или нет — стоит познакомиться с принципом работы устройства, достоинствах и недостатках, сферах использования.

Клапан обратный 1/2″ (латунный золотник) VALTEC

Клапан обратный 3/4″ (латунный золотник) VALTEC

Клапан обратный 1″ (латунный золотник) VALTEC

Клапан обратный 1/2″ VALTEC

Клапан обратный 3/4″ VALTEC

Клапан обратный 1″ VALTEC

Клапан обратный 1 1/4″ VALTEC

Клапан обратный 1 1/2″ VALTEC

Содержание

1. Как устроен обратный клапан
2. Виды и основные технические характеристики
3. Нужен ли обратный клапан, его плюсы и минусы
4. Как выбрать обратный клапан: полезные советы

Как устроен обратный клапан

Конструкция обратного клапана незамысловата. Главная его часть — металлический или пластиковый затвор/захлопка. В быту распространены модели с дисковыми и сферическими формами затвора. Затвор располагается в корпусе без всякого крепления либо его поддерживает вал или пружина. Для герметичности закрытия в местах контакта затвора с корпусом («седла») предусмотрены уплотнители из металла, пластика или резины.

Рассмотрим принцип работы обратного клапана на примере простых конструкций с возвратной пружиной и дисковидной створкой (рис 1).

Рис.1. Принципиальная конструкция обратных клапанов

Когда движения рабочей среды нет, запирающие элементы прижаты к выступающим элементам корпуса («седлам»). Прижатие происходит благодаря пружине либо за счет собственного веса затвора (для моделей без пружины).

Открытие клапана не требует поворотов рукоятки (как, например, у вентилей или шаровых кранов). Как только рабочая среда придет в движение, она начнет давить на запорный элемент и оттолкнет его от «седла».

Если ток по трубопроводу прекратится, затвор снова подтянется к уплотняющим элементам пружиной или силой тяжести. Ток в несанкционированном направлении еще больше прижмет запирающий элемент к «седлу». Таким образом, без рукояток и приводов, обеспечивается автоматическое срабатывание обратной арматуры.

Зная конструкцию и принцип действия, легко понять, почему клапаны без пружин чувствительны к положению, в котором устанавливаются. Ведь закрывание затворного элемента происходит только под силой тяжести. Строго горизонтальное или вертикальное положение сделает захлопывание такого затвора герметичным. Для пружинных моделей угол установки не так критичен.

Виды обратных клапанов и основные технические характеристики

Обратную арматуру классифицирует по множеству критериев. Вот некоторые из них:

1. Материал корпуса: титан, чугун, сталь, бронза, латунь, пластик. Первые четыре вида обычно применяют в промышленных системах. Типичный материал бытового обратного клапана — латунь. Обратный клапан из пластика получает популярность в полипропиленовых трубопроводах с температурой транспортируемой среды до 950С.
2. Материал запорного элемента и седла. Обратный клапан с металлическим седлом и запорным элементом стоит дороже. Если для этих деталей обратного клапана использован пластик, то гидроудары, резкие захлопывания затвора с ударом о седло иногда приводят к растрескиванию пластика и разгерметизации. Для высокотемпературных сред предпочтительней металлическая арматура. Но для бытовых сетей обратный клапан на воду и отопление нередко бывает с пластиковыми деталями.
3. Форма затворного элемента. Массовому потребителю хорошо знакомы обратные клапаны с шаром, золотниковой «тарелкой» или диском. На насосных станциях и в системах транспортировки промышленных сред востребованы двухстворчатые обратные клапаны. Затвор в них выполнен в виде двух полукруглых фрагментов.
4. Вид возвратного механизма. Для возвращения затвора в закрытое состояние устройство может оснащаться пружиной. Этот тонкий движущийся элемент с минимальной жесткостью — самая уязвимая часть конструкции, особенно в загрязненной среде. Однако пружинный обратный клапан прост в монтаже, недорог, поэтому широко используется в системах водо- и теплоснабжения на трубах с небольшим диаметром. Есть модели, где затвор поворачивается на шарнирах под действием давления среды и силы тяжести. Поворотный обратный клапан (дисковый, двухстворчатый, створчатый) нетребователен к качеству среды, не вносит большого гидравлического сопротивления. Традиционные места его установки — трубы с большим диаметром (например, канализационные).
5. Типы соединения (рис 2). Муфтовый обратный клапан — самое распространенное решение для монтажа в домашний трубопровод. Его крепят с помощью резьбы, предварительно уплотнив фум-лентой. Фланцевые обратные клапаны, межфланцевые и приварные в быту встречаются редко. Их ставят в места, где идет интенсивная транспортировка сред в промышленных масштабах.
6. Наличие противоударного механизма. На трубах с диаметром более 40 см удары затвора могут оказать серьезное воздействие на целостность системы. В таком случае предпочтительны обратные клапаны с демпфером. Захлопка с демпфирующим грузом или гидравлическим устройством опускается более плавно и мягко, не создавая лишних поводов для гидравлического удара.
7. Назначение. В магазинах покупатели редко просят обратный клапан «пружинный» или «демпферный». Чаще обозначают лишь сферу использования: для насоса, для канализации, на воду, на вентиляцию, для отопления и др. Но этот критерий слишком общий и нуждается в уточнениях по другим параметрам.

Рис 2. Клапаны с муфтовым/резьбовым и фланцевым соединением

В паспорте изделия обычно обозначаются:

• номинальный диаметр (DN) и давление (PN),
• диапазон рабочих температур,
• параметры сопротивления току рабочей среды,
• перепады давлений, при которых клапан начинает открываться и закрываться.

Эти технические характеристики универсальны для любой модели, будь то крошечные 15-миллиметровые экземпляры пружинной серии или фланцевые гиганты весом до полутонны.

Нужен ли обратный клапан, его плюсы и минусы

Большинство специалистов сходятся во мнении, что обратная арматура нужна, если:

1. Оборудуется система водозабора с использованием насоса. Обратный клапан на насос характеризуется высокой пропускной способностью: он не должен создавать значительных дополнительных нагрузок на двигатель. Установка клапана препятствует стеканию воды обратно в колодец или скважину. Благодаря ему в трубопроводе всегда есть вода. И после включения насосной станции не придется ждать, пока она из источника дойдет к месту расходования.
2. В квартире установлен бойлер. Обратный клапан для водонагревателя препятствует утечке горячей воды к соседям.
3. Есть прибор учета воды. Счетчик с обратным клапаном не «скрутится» в обратном направлении. Не зря такой клапан часто встроен в саму конструкцию прибора. Однако этот элемент не очень надежен, поэтому после счетчиков клапан ставят отдельно. Часто в квартирах давление в трубах с холодной и горячей водой разное. Клапан должен предотвратить эффект «передавливания».

Распространенные дефекты монтажа канализационной системы приводят к тому, что без надежных обратных клапанов жилье (особенно первые этажи) подвергается риску затопления неприятными субстанциями.

В то же время клапаны критикуют за то, что они создают повышенное гидравлическое сопротивление. Особенно это касается пружинных конструкций. Второй важный недостаток касается уже мембранных механизмов без пружин: при резком закрытии повышается риск гидравлического удара, а система быстрее изнашивается. Сгладить этот недостаток призваны инженерные решения с наклонными затворами и амортизаторами.

Как выбрать обратный клапан: несколько полезных советов

Каждая система имеет свои нюансы, но и модификаций клапанов разработано достаточно, чтобы сделать наиболее точный выбор с учетом технических характеристик и особенностей конструкции клапана.

В системах с чистой водой даже простые механизмы с затвором-сферой или диском на пружине прослужат не один год.

В загрязненных средах, в отопительных системах с металлическим трубопроводом, лучше проявляют себя модели с поворотным затвором.

Некоторые сантехники называют обратный клапан «абсолютным злом», предпочитая другие виды защитной арматуры. Однако если есть сомнения в идеальной сбалансированности системы, в соблюдении всех норм монтажа, то не стоит пренебрегать этим простым и эффективным устройством.

Taz’s Awesome Blog: Назначение клапанов

КЛАПАНЫ (Крис Мартин) 32/34

1. Назовите две основные функции или причины использования клапанов:

1. Для остановки или запуска потока
2. Для регулирования потока

2. Перечислите восемь основных доступных типов клапанов:

1. Шиберный 2. Шаровой
3. Обратный 4. Мембранный
5. Шаровой 6. Дроссельный
7. Заглушка 8. Предохранительный клапан

3. Опишите, где будет использоваться шаровой клапан по сравнению с задвижкой.

Ответ
а) Шаровой клапан используется для дросселирования потока воды (регулирование расхода воды)
б) Шаровой клапан также используется там, где вам нужен клапан для частой работы.

4. Объясните, почему задвижки нельзя использовать в частично открытом или закрытом положении.

Ответ : Задвижки не должны использоваться в частично открытом или частично закрытом положении, поскольку они предназначены для работы в полностью открытом или полностью закрытом положении. Если задвижки используются в частично открытом или закрытом положении, возникает чрезмерная вибрация и износ клапана.

5. Задвижка с гибким клином используется в ситуациях, когда сплошной клин может заклинить из-за колебаний температуры. Ответ : а) Верно

а. Правда
б. Неверно

6. Почему уменьшается износ от трения на разъемном клиновом и/или двухдисковом клапане.

Ответ : Трение уменьшается, потому что седло и диск соприкасаются друг с другом только при закрытом клапане.

7. Шток исправной задвижки с разрезным клином должен находиться в: Ответ : а) вертикально вверх

а. вертикальное верхнее положение
б. вертикальное нижнее положение
с. горизонтальное положение
d. любое положение

8. Назовите четыре основных типа запорных клапанов в соответствии с расположением седла или типом диска:

1. обычный диск
2. запорный диск
3. составной диск
4. игольчатый клапан

9. запорные клапаны с угловым корпусом предусмотреть изменение направления трубопровода на ________________ градусов без добавления дополнительных фитингов или соединений. Ответ : в) 90 градусов

а. 360 градусов
б. 180 градусов
в. 90 градусов
d. 30 градусов

10. Запорные клапаны Y-образной формы нельзя использовать для таких операций, как продувка котла из-за ограничения потока. Ответ : б) Неверно

а. Правда
б. Неверно

11. Объясните, почему обычные дисковые запорные клапаны часто используются в тех случаях, когда поток продукта оставляет отложения.

Ответ : Обычные шаровые клапаны часто используются в сервисных ситуациях, когда поток продукта оставляет отложения, потому что из-за своего узкого диска он обычно прорывает отложения и, в свою очередь, не поддерживает отложения.

12. Как композиционный дисковый запорный клапан может быть заменен с одного типа работы на другой?

Ответ : Шаровой клапан с композиционным диском можно заменить из одной службы в другую, заменив материал композиционного диска.

13. Почему обратный клапан должен быть правильно установлен в трубопроводной системе?

Ответ : Обратный клапан должен быть правильно установлен в трубопроводной системе, потому что он предназначен для предотвращения обратного потока, и если он не установлен должным образом, поток может измениться и вернуться назад.

14. В чем преимущество обратного клапана с внешним рычагом и грузом?
неправильно
Ответ : Одно из преимуществ обратного клапана с внешним рычагом и грузом

15. Обратный клапан вертикальной конструкции нельзя использовать в перевернутом или горизонтальном положении. Ответ : а) Верно

а. Правда
б. Неверно

16. Объясните, почему перепускные клапаны часто устанавливаются вместе с клапанами больших размеров, которые используются в условиях высокого давления и/или температуры.

Ответ : Байпасные клапаны часто устанавливаются в сочетании с клапанами большого размера, которые используются в условиях высокого давления и/или температуры для выравнивания давления и/или для того, чтобы позволить трубе, расположенной ниже по течению, прогреться до того, как будет открыт более крупный клапан. открыт.

17. Какой тип клапана используется в пищевой промышленности для предотвращения загрязнения продукта? Ответ : b) Мембранный клапан

a. Предохранительный клапан
б. Мембранный клапан
c. Композитный дисковый запорный клапан
d. Ничего из вышеперечисленного

17. Какие существуют две общие классификации мембранных клапанов?

1. Тип водослива
2. Прямой тип

18. Какой тип мембранного клапана лучше всего подходит для продуктов, содержащих твердые частицы или вязкие жидкости?

Ответ : Прямоточный мембранный клапан

19. Что делает пережимной клапан похожим на мембранный клапан?

Ответ: Аспект пережимного клапана, который делает его похожим на мембранный клапан, заключается в том, что он использует гибкую мембрану для закрытия и открытия клапана.

20. Какие три основных типа портов используются в шаровых кранах?

1. Порт Вентури
2. Полнопроходной
3. Конструкция с уменьшенным портом (обычный порт)

1. Дроссельный клапан аналогичен задвижке в том смысле, что его нельзя использовать для регулирования расхода? Ответ : б) Неверно

а. Правда
б. Неверно

2. Какие существуют два основных типа дисковых затворов?

1. Водяной тип
2. Двойной фланцевый тип

3. Опишите преимущества использования плунжерного клапана со смазкой по сравнению с плунжером без смазки.

Ответ: Преимущество использования плунжерного клапана со смазкой по сравнению с плунжерным клапаном без смазки заключается в том, что он позволяет смазывать посадочные поверхности клапана, а также смазка помогает устранить заедание клапана, сохраняя при этом надежное уплотнение. .

4. В чем основное различие между предохранительным клапаном и предохранительным клапаном?
неправильно
Ответ: Предохранительный клапан используется в тех случаях, когда не требуется полного сброса давления для сброса избыточного давления, а предохранительный клапан используется для сброса сжимаемых жидкостей и газов, которые могут вызвать взрыв при избыточном давлении при полном открытии подачи. Полный поток через клапан.

5. Существует только три типа торцевых соединений клапана; это: сварной конец, резьбовой конец, фланцевый конец. Ответ : Неверно

а. Правда
б. Неверно

6. Перечислите четыре типа узлов крышки клапана.

1. Резьбовой
2. Штуцер
3. Болтовой
4. Самоуплотняющийся тип

7. Перечислите три типа механизмов штока клапана.

1. Внутренний винтовой подъемный шток
2. Внутренний винтовой невыдвижной шток
3. Наружный винтовой подъемный шток

8. Что означают буквы OWG при идентификации клапана?

Ответ : Давление масла, воды и газа

9. Если в трубопроводе может быть посторонний материал, где должен быть установлен сетчатый фильтр? Ответ : а) перед клапаном

а. перед клапаном
b. после клапана

10. При установке клапана: Ответ : b) Стрелка направления клапана должна соответствовать направлению потока в линии.

а. Клапан будет работать так же, как не имеет значения направление потока в линии
б. Стрелка направления клапана должна соответствовать направлению потока в линии

11. Каково обычно предлагаемое расположение горизонтального штока клапана? Ответ : в) высота груди

а. высота колена
б. высота талии
с. высота груди
d. высота головки

12. Резьбовой клапан может быть поврежден, если труба ввинчена слишком туго. Ответ : а) Верно

а. Правда
б. Неверно

13. При использовании двух трубных ключей для крепления клапана к трубе с резьбой: Ответ : а) ключ устанавливается на конец клапана, ближайший к трубе. Другими словами, ближайший к суставу.

а. ключ помещается на конец клапана, ближайший к трубе
b. ключ помещается на конец клапана, наиболее удаленный от трубы

Структура и функция сердечного клапана в развитии и заболевании

1. Schoen FJ. Развитие концепций динамики сердечных клапанов. Тираж. 2008; 118:1864–1880. [PubMed] [Google Scholar]

2. Армстронг Э. Дж., Бишофф Дж. Развитие сердечного клапана: передача сигналов и дифференцировка эндотелиальных клеток. Цирк Рез. 2004;95: 459–470. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

3. Брюно Б.Г. Генетика развития врожденных пороков сердца. Природа. 2008; 451:943–948. [PubMed] [Google Scholar]

4. Сакс М.С., Дэвид Мерриман В., Шмидт Д.Э. К биомеханике функции клапанов сердца. Дж. Биомех. 2009; 42: 1804–1824. [PMC бесплатная статья] [PubMed] [Google Scholar]

5. Hoffman JIE, Kaplan S. Заболеваемость врожденными пороками сердца. J Am Coll Кардиол. 2002; 39: 1890–1900. [PubMed] [Академия Google]

6. Бонов Р.О., Карабелло Б.А., Кану С., де Леон А.С., младший, Факсон Д.П., Фрид М.Д., Гааш В.Х., Литл Б.В., Нисимура Р.А., О’Гара П.Т., О’Рурк Р.А., Отто К.М., Шах П.М., Shanewise JS, Smith SC, Jr, Jacobs AK, Adams CD, Anderson JL, Antman EM, Faxon DP, Fuster V, Halperin JL, Hiratzka LF, Hunt SA, Lytle BW, Nishimura R, Page RL, Riegel B. ACC/AHA Рекомендации 2006 г. по ведению пациентов с пороками клапанов сердца: отчет Целевой группы Американского колледжа кардиологов/Американской кардиологической ассоциации по практическим рекомендациям (составной комитет по пересмотру 1998 Руководство по ведению пациентов с пороками клапанов сердца): разработано в сотрудничестве с Обществом сердечно-сосудистых анестезиологов: одобрено Обществом сердечно-сосудистой ангиографии и вмешательств и Обществом торакальных хирургов. Тираж. 2006;114:e84–e231. [PubMed] [Google Scholar]

7. Supino PG, Borer JS, Preibisz J, Bornstein A. Эпидемиология пороков сердца: растущая проблема общественного здравоохранения. Клиника сердечной недостаточности. 2006; 2: 379–393. [PubMed] [Академия Google]

8. Roberts WC, Ko JM. Частота по десятилетиям одностворчатых, двустворчатых и трехстворчатых аортальных клапанов у взрослых с изолированной заменой аортального клапана по поводу аортального стеноза с сопутствующей аортальной регургитацией или без нее. Тираж. 2005; 2005: 920–925. [PubMed] [Google Scholar]

9. Андерсон Р.Х., Хо С.Ю., Беккер А.Е. Еще раз об анатомии атриовентрикулярных соединений человека. Анат Рек. 2000; 260:81–91. [PubMed] [Google Scholar]

10. Андерсон Р.Х. Клиническая анатомия корня аорты. Сердце. 2000; 84: 670–673. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

11. Мисфельд М., Сиверс Х.Х. Макро- и микроструктура клапанов сердца. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2007; 362:1421–1436. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

12. Lincoln J, Lange AW, Yutzey KE. Сердце и кости: общие регуляторные механизмы развития сердечного клапана, хрящей, сухожилий и костей. Дев биол. 2006; 294: 292–302. [PubMed] [Google Scholar]

13. Zimmerman J, MBailey C. Хирургическое значение фиброзного скелета сердца. J Грудной сердечно-сосудистый хирург. 1962;44:701–712. [Google Scholar]

14. Yacoub MH, Kilner PJ, Birks EJ, Misfeld M. Аортальный отток и корень: рассказ о динамизме и перекрестных помехах. Энн Торак Серг. 1999;68:S37–S43. [PubMed] [Google Scholar]

15. Choo SJ, McRae G, Olomon JP, St George G, Davis W, Burleson-Bowles CL, Pang D, Luo HH, Vavra D, Cheung DT, Oury JH, Duran CM. Геометрия корня аорты: картина различий между листками и синусом Вальсальвы. J Клапан сердца Дис. 1999; 8: 407–415. [PubMed] [Академия Google]

16. Отто С.М., Куусисто Дж., Райхенбах Д.Д., Гоун А.М., О’Брайен К.Д. Характеристика раннего поражения «дегенеративным» клапанным аортальным стенозом. Гистологическое и иммуногистохимическое исследования. Тираж. 1994; 90:844–853. [PubMed] [Google Scholar]

17. Рабкин Э., Айкава М., Стоун Дж. Р., Фукумото Ю., Либби П., Шон Ф.Дж. Активированные интерстициальные миофибробласты экспрессируют катаболические ферменты и опосредуют ремоделирование матрикса в миксоматозных клапанах сердца. Тираж. 2001; 104: 2525–2532. [PubMed] [Академия Google]

18. Комбс М.Д., Ютзи К.Е. Развитие сердечного клапана: Регуляторные сети в развитии и болезни. Цирк Рез. 2009; 105: 408–421. [ЧВК бесплатная статья] [PubMed] [Google Scholar]

19. Лицо А.Д., Клевер С.Е., Рунян Р.Б. Клеточная биология развития сердечной подушки. Int Rev Cytol. 2005; 243: 287–335. [PubMed] [Google Scholar]

20. де Ланге Ф.Дж., Мурман А.М., Андерсон Р.Х., Маннер Дж., Суфан А.Т., де Жир-де Врис С., Шнайдер М.Д., Уэбб С., Ван Ден Хофф М.Дж., Кристоффельс В.М. Линейный и морфогенетический анализ сердечных клапанов. Цирк Рез. 2004;95: 645–654. [PubMed] [Google Scholar]

21. Lincoln J, Alfieri CM, Yutzey KE. Развитие створок сердечного клапана и опорного аппарата у куриных и мышиных эмбрионов. Дев Дин. 2004; 230: 239–250. [PubMed] [Google Scholar]

22. Шредер Дж.А., Джексон Л.Ф., Ли Д.К., Камениш Т.Д. Форма и функция развивающихся сердечных клапанов: координация роста внеклеточного матрикса и передачи сигналов. Дж. Мол Мед. 2003; 81: 392–403. [PubMed] [Google Scholar]

23. Батчер Дж. Т., Маккуинн Т.С., Седмера Д., Тернер Д., Марквальд Р. Р. Переходы в функциях атриовентрикулярных клапанов у ранних эмбрионов соответствуют изменениям в биомеханике подушек, которые предсказуемы в зависимости от состава ткани. Цирк Рез. 2007; 100:1503–1511. [PubMed] [Академия Google]

24. Хинтон Р.Б., Линкольн Дж., Дойч Г.Х., Осинска Х., Мэннинг П.Б., Бенсон Д.В., Ютзи К.Е. Ремоделирование и организация внеклеточного матрикса в развивающихся и пораженных аортальных клапанах. Цирк Рез. 2006; 98: 1431–1438. [PubMed] [Google Scholar]

25. Айкава Э., Уиттакер П., Фарбер М., Мендельсон К., Падера Р.Ф., Айкава М., Шон Ф.Дж. Ремоделирование полулунных сердечных клапанов человека активированными клетками от плода к взрослому. Тираж. 2006; 113:1344–1352. [PubMed] [Google Scholar]

26. Verzi MP, McCulley DJ, De Val S, Dodou E, Black BL. Правый желудочек, тракт оттока и межжелудочковая перегородка содержат ограниченный домен экспрессии во вторичном/переднем поле сердца. Дев биол. 2005; 287:134–145. [PubMed] [Академия Google]

27. Snarr BS, Kern CB, Wessels A. Происхождение и судьба сердечной мезенхимы. Дев Дин. 2008; 237:2804–2819. [PubMed] [Google Scholar]

28. Zhou B, von Gise A, Ma Q, Hu YW, Pu WT. Картирование генетической судьбы демонстрирует вклад клеток, происходящих из эпикарда, в фиброз кольца сердца млекопитающих. Дев биол. 338: 251–261. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

29. Gittenberger-de Groot AC, Peeters MPFMV, Mentink MMT, Gourdie RG, Poelmann RE. Клетки, происходящие из эпикарда, вносят новый вклад в миокардиальную стенку и атриовентрикулярные подушки. Цирк Рез. 1998;82:1043–1052. [PubMed] [Google Scholar]

30. Nakamura T, Colbert MC, Robbins J. Клетки нервного гребня сохраняют мультипотенциальные характеристики в развивающихся клапанах и обозначают проводящую систему сердца. Цирк Рез. 2006; 98: 1547–1554. [PubMed] [Google Scholar]

31. Ma L, Lu MF, Schwartz RJ, Martin JF. Bmp2 необходим для кардиального эпителиально-мезенхимального перехода и формирования миокардиального паттерна. Разработка. 2005; 132:5601–5611. [PubMed] [Google Scholar]

32. Hurlstone AF, Haramis AP, Wienholds E, Begthel H, Korving J, Van Eeden F, Zivkovic D, Plasterk RH, Clevers H. Путь Wnt/бета-катенин регулирует формирование сердечного клапана . Природа. 2003; 425: 633–537. [PubMed] [Академия Google]

33. Liebner S, Cattelino A, Gallini R, Rudini N, Iurlaro M, Piccolo S, Dejana E. Бета-катенин необходим для эндотелиально-мезенхимальной трансформации во время развития сердечной подушки у мышей. Джей Селл Биол. 2004; 166: 359–367. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

34. Timmerman LA, Grego-Bessa J, Raya A, Bertran E, Perez-Pomares JM, Diez J, Aranda S, Palomo S, McCormick F, Izpisua-Belmonte JC, ДелаПомпа JL. Notch способствует эпителиально-мезенхимальному переходу во время развития сердца и онкогенной трансформации. Гены Дев. 2004;18:99–115. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

35. Yang JH, Weinberg RA. Эпителиально-мезенхимальный переход: на перекрестке развития и метастазирования опухоли. Ячейка Дев. 2008; 14: 818–829. [PubMed] [Google Scholar]

36. Шелтон Э.Л., Ютзи К.Е. Функция Twist1 в пролиферации, миграции и дифференцировке эндокардиальных клеток во время развития сердечного клапана. Дев биол. 2008; 317: 282–295. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

37. Chakraborty S, Cheek J, Sakthivel B, Aronow BJ, Yutzey KE. Общие профили экспрессии генов в развивающихся сердечных клапанах и остеобластах. Физиол Геномика. 2008; 35:75–85. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

38. де ла Помпа Дж.Л., Тиммерман Л.А., Такимото Х., Йошида Х., Элиа А.Дж., Сэмпер Э., Поттер Дж., Уэйкхэм А., Маренгере Л., Лангилле Б.Л., Крэбтри Г.Р., Мак Т.В. Роль транскрипционного фактора NF-ATc в морфогенезе сердечных клапанов и перегородки. Природа. 1998; 392:182–186. [PubMed] [Google Scholar]

39. Ranger AM, Grusby MJ, Gravallese EM, de la Brousse FC, Hoey T, Mickanin C, Baldwin HS, Glimcher LH. Фактор транскрипции NF-ATc необходим для формирования сердечного клапана. Природа. 1998; 392: 186–19.0. [PubMed] [Google Scholar]

40. Combs MD, Yutzey KE. Регуляция VEGF и RANKL NFATc1 в развитии сердечного клапана. Цирк Рез. 2008; 105: 565–574. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

41. Lincoln J, Alfieri CM, Yutzey KE. Регуляторные пути BMP и FGF контролируют диверсификацию клеточных клонов клеток-предшественников сердечного клапана. Дев биол. 2006; 292: 290–302. [PubMed] [Google Scholar]

42. Чжао Б., Эттер Л., Хинтон Р.Б., Бенсон Д.В. Пути регуляции BMP и FGF в клетках-предшественниках полулунных клапанов. Дев Дин. 2007;236:971–980. [PubMed] [Google Scholar]

43. Alfieri CM, Cheek J, Chakraborty S, Yutzey KE. Передача сигналов Wnt в развитии сердечного клапана и индукции остеогенного гена. Дев биол. 2010; 338:127–135. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

44. Kruithof BPT, Krawitz SA, Gaussin V. Развитие атриовентрикулярного клапана на поздних эмбриональных и постнатальных стадиях включает конденсацию и ремоделирование внеклеточного матрикса. Дев биол. 2007; 302: 208–217. [PubMed] [Google Scholar]

45. Гросс Л., Кугель М.А. Топографическая анатомия и гистология клапанов сердца человека. Ам Джей Путь. 1931;7:445–456. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

46. Broom ND. Наблюдение за коллагеновыми и эластиновыми структурами во влажных препаратах легочных и аортальных створок. J Грудной сердечно-сосудистый хирург. 1978; 75: 121–130. [PubMed] [Google Scholar]

47. Missirlis YF, CD Armeniades. Ультраструктура аортального клапана человека. Acta Anat (Базель) 1977; 98: 199–205. [PubMed] [Google Scholar]

48. Kershaw JD, Misfeld M, Sievers HH, Yacoub MH, Chester AH. Специфические региональные и направленные сократительные реакции ткани створок аорты. J Клапан сердца Дис. 2004;13:798–803. [PubMed] [Google Scholar]

49. Сакс М.С., Йоганатан А.П. Функция сердечного клапана: биомеханическая перспектива. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2007; 362:1369–1391. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

50. Schoen FJ. Структурно-функциональные корреляции аортального клапана: роль эластических волокон больше не является натяжкой. J Клапан сердца Дис. 1997; 6: 1–6. [PubMed] [Google Scholar]

51. Веселый И. Роль эластина в механике аортального клапана. Дж. Биомех. 1998;31:115–123. [PubMed] [Google Scholar]

52. Камениш Т.Д., Спайсер А.П., Брем-Гибсон Т., Бистерфельдт Дж., Августин М.Л., Калабро А.Дж., Кубалак С., Клевер С.Е., Макдональд Дж.А. Нарушение гиалуронансинтазы-2 отменяет нормальный кардиальный морфогенез и опосредованную гиалуроновой кислотой трансформацию эпителия в мезенхиму. Джей Клин Инвест. 2000; 106: 349–360. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

53. Mjaatvedt CH, Yamamura H, Capehart AA, Turner D, Markwald RR. Ген cspg2, разрушенный у мутанта hdf, необходим для формирования правой камеры сердца и эндокардиальной подушки. Дев биол. 1998;202:56–66. [PubMed] [Google Scholar]

54. Costell M, Carmona R, Gustafsson E, Gonzalez-Iriarte M, Fassler R, Munoz-Capuli R. Гиперпластические конотрункальные эндокардиальные подушки и транспозиция магистральных артерий у перлекановых мышей. Цирк Рез. 2002; 91: 158–164. [PubMed] [Google Scholar]

55. Wirrig EE, Snarr BS, Chintalapudi MR, O’Neal JL, Phelps AL, Barth JL, Fresco VM, Kern CB, Mjaatvedt CH, Toole BP, Hoffman S, Trusk TC, Argraves WS, Весселс А. Белок 1 хрящевой связи (Crtl1), компонент внеклеточного матрикса, играющий важную роль в развитии сердца. Дев биол. 2007;310:291–303. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

56. Li DY, Brooke B, Davis EC, Mecham RP, Sorensen LK, Boak BB, Eichwald E, Keating MT. Эластин является важной детерминантой артериального морфогенеза. Природа. 1998; 393: 276–280. [PubMed] [Google Scholar]

57. Li DY, Faury G, Taylor DG, Davis EC, Boyle WA, Mecham RPPS, Boak B, Keating MT. Новая артериальная патология у мышей и людей, гемизиготных по эластину. Джей Клин Инвест. 1998; 102: 1783–1787. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

58. Хинтон Р.Б., Адельман-Браун Дж., Витт С., Кришнамурти В.К., Осинска Х., Сактхивел Б., Джеймс Дж.Ф., Нармонева Д.А., Мехам Р.П., Бенсон Д.В. Эластиновая гаплонедостаточность приводит к прогрессирующему пороку развития аортального клапана и латентной болезни клапана на модели мышей. Цирк Рез. 2010 В печати. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

59. Снайдер П., Хинтон Р.Б., Морено-Родригес Р., Ван Дж., Роджерс Р., Линдсли А., Ли Ф., Ингрэм Д.А., Меник Д., Филд Л., Фирулли А.Б. , Молкентин Д.Д., Марквальд Р.Р., Конвей С.Дж. Периостин необходим для созревания и стабилизации внеклеточного матрикса некардиомиоцитарных клонов сердца. Цирк Рез. 2008; 102: 752–760. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

60. Норрис Р.А., Морено-Родригес Р., Суги Ю., Хоффман С., Амос Дж., Харт М.М., Поттс Д.Д., Гудвин Р.Л., Марквальд Р.Р. Периостин регулирует созревание атриовентрикулярных клапанов. Дев биол. 2008; 316: 200–213. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

61. Lincoln J, Florer JB, Deutsch GH, Wenstrup RJ, Yutzey KE. ColVa1 и ColXIa1 необходимы для морфогенеза желудочковой камеры и развития сердечного клапана. Дев Дин. 2006; 235:3295–3305. [PubMed] [Google Scholar]

62. Отто CM. Клапанный аортальный стеноз: тяжесть заболевания и сроки вмешательства. J Am Coll Кардиол. 2006;47:2141–2151. [PubMed] [Академия Google]

63. Веселый И., Ноузуорти Р. Микромеханика фиброза и желудочков в створках аортального клапана. Дж. Биомех. 1992; 25:101–113. [PubMed] [Google Scholar]

64. Grande KJ, Cochran RP, Reinhall PG, Kunzelman KS. Стрессовые вариации корня и клапана аорты человека: роль анатомической асимметрии. Энн Биомед Инж. 1998; 26: 534–545. [PubMed] [Google Scholar]

65. Ллойд-Джонс Д., Адамс Р.Дж., Браун Т.М., Карнетон М., Дай С., Де Симоне Г., Фергюсон Т.Б., Форд Э., Фьюри К., Гиллеспи К., Го А., Гринлунд К., Хаазе Н., Хайльперн С., Хо П.М., Ховард В., Киссела Б., Киттнер С., Лэкленд Д., Лизабет Л., Марелли А., Макдермотт М. М., Мейгс Дж., Мозаффарян Д., Муссолино М., Николь Г., Роджер В.Л., Розамонд В., Сакко Р. , Sorlie P, Stafford R, Thom T, Wasserthiel-Smoller S, Wong ND, Wylie-Rosett J. Статистика сердечно-сосудистых заболеваний и инсульта — обновление 2010 года: отчет Американской кардиологической ассоциации. Тираж. 121:е46–е215. [PubMed] [Академия Google]

66. Нкомо В.Т., Гардин Дж.М., Скелтон Т.Н., Готтдинер Дж.С., Скотт С.Г., Энрикес-Сарано М. Бремя пороков сердца: популяционное исследование. Ланцет. 2006; 368:1005–1011. [PubMed] [Google Scholar]

67. Отто С.М., Линд Б.К., Китцман Д.В., Герш Б.Дж., Сисковик Д.С. Ассоциация склероза аортального клапана с сердечно-сосудистой смертностью и заболеваемостью у пожилых людей. N Engl J Med. 1999; 341:142–147. [PubMed] [Google Scholar]

68. Раджаманнан Н.М., Герш Б., Бонов Р.О. Кальцифицирующий аортальный стеноз: от скамейки к постели — новые клинические и клеточные концепции. Сердце. 2003;89: 801–805. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

69. Pierpont ME, Basson CT, Benson DW, Jr, Gelb BD, Giglia TM, Goldmuntz E, McGee G, Sable CA, Srivastava D, Webb CL. Генетическая основа врожденных пороков сердца: современные знания: научное заявление Комитета по врожденным порокам сердца Американской кардиологической ассоциации, Совета по сердечно-сосудистым заболеваниям у молодых: одобрено Американской академией педиатрии. Тираж. 2007; 115:3015–3038. [PubMed] [Академия Google]

70. Garg V, Muth AN, Ransom JF, Schluterman MK, Barnes R, King IN, Grossfeld PD, Srivastava D. Мутации в NOTCh2 вызывают заболевание аортального клапана. Природа. 2005; 437: 270–274. [PubMed] [Google Scholar]

71. Martin LJ, Ramachandran V, Cripe LH, Hinton RB, Andelfinger G, Tabangin M, Shooner K, Keddache M, Benson DW. Доказательства в пользу связи с человеческими хромосомными областями 18q, 5q и 13q для двустворчатого аортального клапана и связанных с ним сердечно-сосудистых пороков развития. Хам Жене. 2007; 121: 275–284. [PubMed] [Академия Google]

72. Disse S, Abergel E, Berrebi A, Houot AM, Le Heuzey JY, Diebold B, Guize L, Carpentier A, Corvol P, Jeunemaitre X. Картирование первого локуса аутосомно-доминантного миксоматозного пролапса митрального клапана на хромосому 16п11.2-п12.1. Am J Hum Genet. 1999;65:1242–1251. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

73. Фрид Л.А., Асьерно Дж.С.Дж., Дай Д., Лейне М., Маршалл Дж.Е., Неста Ф., Левин Р.А., Слаугенхаупт С.А. Локус аутосомно-доминантного пролапса митрального клапана на хромосоме 11p15.4. Am J Hum Genet. 2003; 72: 1551–1559.. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

74. Nesta F, Leyne M, Yosefy C, Simpson C, Dai D, Marshall JE, Hung J, Slaugenhaupt SA, Levine RA. Новый локус аутосомно-доминантного пролапса митрального клапана на хромосоме 13: клинические данные генетических исследований. Тираж. 2005;112:2022–2030. [PubMed] [Google Scholar]

75. Smith DE, Matthews MB. Аортальный клапанный стеноз с коарктацией аорты, с особым упором на развитие аортального стеноза при врожденных двустворчатых клапанах. Бр Харт Дж. 1955;17:198–206. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

76. Roberts WC. Врожденный двустворчатый аортальный клапан. Изучение 85 вскрытий. Ам Джей Кардиол. 1970; 26: 72–83. [PubMed] [Google Scholar]

77. Pomerance A. Патогенез аортального стеноза и его связь с возрастом. Бр Харт Дж. 1972; 34: 569–574. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

78. Passik CS, Ackermann DM, Pluth JR, Edwards WD. Временные изменения причин аортального стеноза: хирургическое патологоанатомическое исследование 646 случаев. Мэйо Клин Proc. 1987;62:119–123. [PubMed] [Google Scholar]

79. Peterson MD, Roach RM, Edwards JE. Виды аортального стеноза при хирургически удаленных клапанах. Arch Pathol Lab Med. 1985; 109: 829–832. [PubMed] [Google Scholar]

80. Stephan PJ, Henry AC, 3rd, Hebeler RF, Jr, Whiddon L, Roberts WC. Сравнение возраста, пола, количества створок аортального клапана, сопутствующего аортокоронарного шунтирования и величины левожелудочково-системного артериального пикового систолического градиента у взрослых, перенесших замену аортального клапана по поводу изолированного стеноза аортального клапана. Ам Джей Кардиол. 1997;79:166–172. [PubMed] [Google Scholar]

81. Bosse Y, Miqdad A, Fournier D, Pepin A, Pibarot P, Mathieu P. Уточнение молекулярных путей, ведущих к кальцифицированному стенозу аортального клапана, путем изучения профиля экспрессии генов нормальной и кальцифицированной стенозированной аорты человека. клапаны. Circ Cardiovasc Genet. 2009; 2: 489–498. [PubMed] [Google Scholar]

82. de Sa M, Moshkovitz Y, Butany J, David TE. Гистологические аномалии восходящей аорты и легочного ствола у пациентов с пороком двустворчатого аортального клапана: клиническое значение процедуры Росса. J Грудной сердечно-сосудистый хирург. 1999;118:588–594. [PubMed] [Google Scholar]

83. Россебо А.Б., Педерсен Т.Р., Боман К., Бруди П., Чемберс Дж.Б., Эгструп К., Гердтс Э., Гольке-Барвольф С., Холм И., Кесаниеми Ю.А., Мальбек В., Ниенабер К.А., Рэй S, Skjaerpe T, Wachtell K, Willenheimer R. Интенсивное снижение липидов с помощью симвастатина и эзетимиба при аортальном стенозе. N Engl J Med. 2008; 359:1343–1356. [PubMed] [Google Scholar]

84. Рабкин-Аикава Э., Фарбер М., Айкава М., Шон Ф.Дж. Динамические и обратимые изменения фенотипа интерстициальных клеток при ремоделировании клапанов сердца. J Заболевание сердечного клапана. 2004; 13:841–847. [PubMed] [Академия Google]

85. Лю А.С., Джоаг В.Р., Готлиб А.И. Возникающая роль фенотипов интерстициальных клеток клапана в регуляции патологии сердечного клапана. Ам Джей Патол. 2007; 171:1407–1418. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

86. Caira FC, Stock SR, Gleason TG, McGee EC, Huang J, Bonow RO, Spelsberg TC, McCarthy PM, Rahimtoola SH, Rajamannan NM. Дегенеративное заболевание клапанов человека связано с активацией формирования кости, опосредованного рецептором белка 5, связанного с липопротеинами низкой плотности. J Am Coll Кардиол. 2006; 47: 1707–1712. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

87. Раджаманнан Н.М., Субраманиам М., Рикард Д.Дж., Сток С.Р. , Донован Дж., Спрингетт М., Оршулак Т., Фуллертон Д.А., Таджик А.Дж., Бонов Р.О., Спелсберг Т.С. Кальцификация аортального клапана человека связана с фенотипом остеобластов. Тираж. 2003;107:2181–2184. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

88. Yip CY, Chen JH, Zhao R, Simmons CA. Кальцификация интерстициальными клетками клапана регулируется жесткостью внеклеточного матрикса. Артериосклеры Тромб Васк Биол. 2009;29:936–942. [PubMed] [Google Scholar]

89. Филип Д.А., Раду А., Симионеску М. Интерстициальные клетки клапанов сердца обладают характеристиками, сходными с клетками гладкой мускулатуры. Цирк Рез. 1986; 59: 310–320. [PubMed] [Google Scholar]

90. Deb A, Wnag SH, Skelding K, Miller D, Simper D, Caplice N. Миофибробласты костного мозга присутствуют в клапанах сердца взрослого человека. J Клапан сердца Дис. 2005; 14: 674–678. [PubMed] [Google Scholar]

91. Visconti RP, Ebihara Y, LaRue AC, Fleming PA, McQuinn TC, Masuya M, Minamiguchi H, Markwald RR, Ogawa M, Drake CJ. Анализ in vivo потенциала гемопоэтических стволовых клеток: гемопоэтическое происхождение интерстициальных клеток сердечного клапана. Цирк Рез. 2006;98: 690–696. [PubMed] [Google Scholar]

92. Dietz HC, Loeys B, Carta L, Ramirez F. Недавний прогресс в молекулярном понимании синдрома Марфана. Am J Med Genet. 2005; 139С:4–9. [PubMed] [Google Scholar]

93. Юарт А.К., Моррис К.А., Аткинсон Д., Джин В., Стернес К., Спаллоне П., Сток А.Д., Лепперт М., Китинг М.Т. Гемизиготность по локусу эластина при нарушении развития, синдроме Вильямса. Нат Жене. 1993; 5:11–16. [PubMed] [Google Scholar]

94. Ng CM, Cheng A, Myers LA, Martinez-Murillo F, Jie C, Bedja D, Gabrielson KL, Hausladen JMW, Mecham RP, Judge DP, Dietz HC. TGF-β-зависимый патогенез пролапса митрального клапана на мышиной модели синдрома Марфана. Джей Клин Инвест. 2004; 114:1586–159.2. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

95. Liu X, Wu H, Byrne M, Krane S, Jaenisch R. Коллаген типа III имеет решающее значение для фибриллогенеза коллагена I и для нормального развития сердечно-сосудистой системы. Proc Nat Acad Sci USA. 1997; 94: 1852–1856. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

96. Starman BJ, Eyre D, Charbonneau H, Harrylock M, Weis MA, Weiss L, Graham JM, Jr, Byers PH. Несовершенный остеогенез. Положение замены глицина цистеином в домене тройной спирали про-альфа 1(I) цепей коллагена I типа определяет клинический фенотип. Джей Клин Инвест. 1989;84:1206–1214. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

97. Weis SM, Emery JL, Becker KD, McBride DJ, Omens JH, McCulloch AD. Механика миокарда и структура коллагена при несовершенном остеогенезе у мышей (oim) Circ Res. 2000; 87: 663–669. [PubMed] [Google Scholar]

98. Керн С.Б., Весселс А., МакГэрити Дж., Диксон Л.Дж., Алстон Э., Аргрейвс В.С., Гитинг Д., Нельсон К.М., Меник Д.Р., Апте С.С. Уменьшение версиканного расщепления из-за гаплонедостаточности Adamts9 связано с сердечными и аортальными аномалиями. Матрица биол. 2010;29: 304–316. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

99. Habashi JP, Judge DP, Holm TM, Cohn RD, Loeys B, Cooper TK, Myers L, Klein EC, Liu G, Calvi C, Podowski M, Neptune Э.Р., Галушка М.К., Беджа Д., Габриэльсон К., Рифкин Д.Б., Карта Л., Рамирес Ф., Хусо Д.Л., Дитц Х.К. Лозартан, антагонист AT1, предотвращает развитие аневризмы аорты в мышиной модели синдрома Марфана. Наука. 2006; 312:117–121. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

100. Brooke BS, Habashi JP, Judge DP, Patel N, Loeys B, Dietz HC. Блокада ангиотензина II и дилатация корня аорты при синдроме Марфана. N Engl J Med. 2008; 358: 2787–2795. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

101. Раджаманнан Н.М., Субраманиам М., Кайра Ф., Сток С.Р., Спелсберг Т.С. Аторвастатин ингибирует кальцификацию аортальных клапанов, вызванную гиперхолестеринемией, посредством Lrp5-рецепторного пути. Тираж. 2005; 112:I229–I34. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

102. Bonhoeffer P, Boudjemline Y, Qureshi SA, Le Bidois J, Iserin L, Acar P, Merckx J, Kachaner J, Sidi D. Чрескожная установка легочного клапана . J Am Coll Кардиол. 2002;39: 1664–1669. [PubMed] [Google Scholar]

103. Ваханян А., Альфьери О., Аль-Аттар Н., Антунес М., Бакс Дж., Кормье Б., Крибье А., Де Джагер П., Фурниал Г., Каппетейн А.П., Ковач Дж., Ладгейт С., Maisano F, Moat N, Mohr F, Nataf P, Pierard L, Pomar JL, Schofer J, Tornos P, Tuzcu M, van Hout B, Von Segesser LK, Walther T. Транскатетерная имплантация клапана пациентам с аортальным стенозом: заявление о позиции от Европейской ассоциации сердечно-торакальной хирургии (EACTS) и Европейского общества кардиологов (ESC) в сотрудничестве с Европейской ассоциацией чрескожных сердечно-сосудистых вмешательств (EAPCI) Eur Heart J. 2008;29: 1463–1470. [PubMed] [Google Scholar]

104. Costell M, Gustafsson E, Aszodi A, Morgelin M, Bloch W, Hunziker E, Addicks K, Timpl R, Fassler R. Perlecan поддерживает целостность хрящей и некоторых базальных мембран. Джей Селл Биол. 1999; 147:1109–1122. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

105. Вейман А.Е., Шерер-Кросби М. Синдром Марфана и пролапс митрального клапана. Джей Клин Инвест. 2004; 114:1543–1546. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

106. Hanada K, Vermeij M, Garinis GA, de Waard MC, Kunen MGS, Myers L, Maas A, Duncker DJ, Meijers C, Dietz HC, Kanaar R, Эссерс Дж. Нарушения сосудистого гомеостаза и аномалии аортального клапана у мышей с дефицитом фибулина-4. Цирк Рез. 2007; 100: 738–746. [PubMed] [Академия Google]

107. Куйваниеми Х., Тромп Г., Проккоп Д.Дж. Мутации в фибриллярных коллагенах (типы I, II, III и XI), ассоциированном с фибриллами коллагене (тип IX) и сеткообразующем коллагене (тип X) вызывают целый спектр заболеваний костей, хрящей и кровеносных сосудов. Хум Мутат. 1997; 9: 300–315. [PubMed] [Google Scholar]

108. Dietz HC, Cutting GR, Pyeritz RE, Maslen CL, Sakai LY, Corson GM, Puffenberger EG, Hamosh A, Nanthakumar EJ, Curristin SM, Stetten G, Meyers DA, Francomano CA. Синдром Марфана, вызванный повторяющейся мутацией de novo missense в гене фибриллина. Природа. 1991;352:337–339. [PubMed] [Google Scholar]

109. Li DY, Toland AE, Boak BB, Atkinson DL, Ensing GJ, Morris CA, Keating MT. Точечные мутации эластина вызывают обструктивное заболевание сосудов, надклапанный аортальный стеноз. Хум Мол Жене. 1997; 6: 1021–1028. [PubMed] [Google Scholar]

110. Loeys BL, Schwarze U, Holm T, Callewaert BL, Thomas GH, Pannu H, De Backer JF, Oswald GL, Symoens S, Manouvrier S, Roberts AE, Faravelli F, Greco MA , Пьериц Р.Е., Милевич Д.М., Куке П.Дж., Кэмерон Д.Е., Браверман А.С., Байерс П.Х., Де Паепе А.М., Дитц Х.К. Синдромы аневризмы, вызванные мутациями в рецепторе TGF-бета. N Engl J Med. 2006; 355: 788–79.8. [PubMed] [Google Scholar]

111. Superti-Furga A, Gugler E, Gitzelmann R, Steinmann B. Синдром Элерса-Данлоса типа IV: мультиэкзонная делеция в одном из двух аллелей COL3A1, влияющая на структуру, стабильность и процессинг проколлагена III типа. Дж. Биол. Хим. 1988; 263:6226–6232. [PubMed] [Google Scholar]

112. Guo DC, Pannu H, Tran-Fadulu V, Papke CL, Yu RK, Avidan N, Bourgeois S, Estrera AL, Safi HJ, Sparks E, Amor D, Ades L, McConnell В., Уиллоуби К.Э., Абуэло Д., Уиллинг М., Льюис Р.А., Ким Д.Х., Шерер С., Тунг П.П., Ан С., Буджа Л.М., Раман С.С., Шете С.С., Милевич Д.М. Мутации в гладкомышечном альфа-актине (ACTA2) приводят к аневризмам и расслоениям грудной аорты. Нат Жене. 2007;39: 1488–1493. [PubMed] [Google Scholar]

113. Pannu H, Tran-Fadulu V, Papke CL, Scherer S, Liu Y, Presley C, Guo D, Estrera AL, Safi HJ, Brasier AR, Vick GW, Marian AJ, Raman К.С., Буя Л.М., Милевич Д.М. Мутации MYh21 приводят к выраженной сосудистой патологии, обусловленной инсулиноподобным фактором роста 1 и ангиотензином II. Хум Мол Жене. 2007; 16: 2453–2462. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

114. Kyndt F, Gueffet JP, Probst V, Jaafar P, Legendre A, Le Bouffant F, Toquet C, Roy E, McGregor L, Lynch SA, Newbury-Ecob R, Tran V, Young I, Trochu JN, Le Marec H, Schott JJ. Мутации в гене, кодирующем филамин А, как причина семейной клапанной дистрофии сердца. Тираж. 2007; 115:40–49. [PubMed] [Google Scholar]

115. Эдвардс В.Д. Анатомия сердца и исследование образцов сердца. В: Allen HD, Driscoll DJ, Shady RE, Felts TF, редакторы. Заболевания сердца Мосса и Адамса у младенцев, детей и подростков. Том. 1. Филадельфия: Липпинкотт, Уильямс и Уилкинс; 2008. С. 2–34. [Google Scholar]

3.9: Клапаны — типы, виды и выбор

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

Идентификатор страницы

22380

• Peter Woolf et al.
• Мичиганский университет

Авторы: Дэниел Кацман, Джессика Морено, Джейсон Ноландерс и Марк Уинстон-Галант

Стюарды: Джефф Берд, Кхек Пинг Чиа, Джон Круз, Натали Дюшен, Саманта Лю

Введение

Регулирующие клапаны являются обязательными элементами любой системы, где необходимо контролировать поток жидкости и управлять им. Выбор надлежащего клапана требует досконального знания процесса, для которого он будет использоваться. Выбор подходящего клапана зависит не только от того, какой тип клапана использовать, но и от материала, из которого он изготовлен, и от размера, который он должен иметь для выполнения поставленной задачи.

Основной клапан используется для разрешения или ограничения потока жидкости и/или регулировки давления в системе. Полный регулирующий клапан состоит из самого клапана, исполнительного механизма и, при необходимости, устройства управления клапаном. Привод — это то, что обеспечивает необходимое усилие, чтобы заставить закрывающую часть клапана двигаться. Устройства управления клапанами поддерживают клапаны в надлежащем рабочем состоянии; они могут обеспечивать правильное положение, интерпретировать сигналы и манипулировать ответами.

При внедрении клапана в технологический процесс необходимо учитывать возможные неблагоприятные явления в системе. Это может включать шум из-за движения клапана, который в конечном итоге может вызвать ударные волны и повредить конструкцию системы. Кавитация и вскипание, сопровождающиеся быстрым расширением и схлопыванием пузырьков пара внутри трубы, также могут повредить систему, вызвать коррозию материала клапана и уменьшить расход жидкости.

Существует четыре основных типа клапанов.

1. Электронные или электрические клапаны. Движение шара или заслонки, контролирующей поток, контролируется электронным способом через схемы или в цифровом виде. Эти типы клапанов имеют очень точное управление, но также могут быть очень дорогими.
2. Обратные клапаны. Эти клапаны пропускают поток только в одном направлении и широко используются в различных отраслях промышленности. При приложении давления в противоположном направлении клапан закрывается.
3. Клапаны электромеханические. Эти клапаны имеют электромагниты, контролирующие, открыт клапан или закрыт. Эти клапаны могут быть только полностью открыты или полностью закрыты.
4. Механические клапаны. Эти клапаны используют механическую энергию в процессе открытия и закрытия фактического клапана. Клапаны большего размера можно открывать и закрывать с помощью механических процессов, таких как рычаги и шкивы, тогда как механические клапаны меньшего размера можно открывать или закрывать с помощью поворотного колеса или ручного вытягивания уровня.

Существует четыре основных типа клапанов: шаровые краны, дисковые затворы, запорные клапаны и пробковые клапаны. Существует также множество других типов клапанов, специфичных для определенных процессов. Выбор используемого типа клапана зависит от того, какую задачу должен выполнять клапан и в каком пространстве этот клапан может поместиться для выполнения этой задачи.

Некоторые общие характеристики, которые следует учитывать при выборе клапана, следующие:

1. Номинальное давление
2. Размер и пропускная способность
3. Требуемое состояние потока
4. Пределы температуры
5. Реакция отключения на утечку
6. Оборудование и соединительные трубы
7. Совместимость материалов и долговечность
8. Стоимость

Типы клапанов

Существует множество типов клапанов, доступных для внедрения в системы. Клапаны, наиболее часто используемые в технологических процессах, представляют собой шаровые краны, дисковые затворы, запорные клапаны и пробковые клапаны. Краткое описание этих четырех типов клапанов и соответствующих областей их применения приведено в таблице ниже.

Тип клапана	Применение	Другая информация
Мяч	Поток включен или выключен	Легко чистится
Бабочка	Хорошее управление потоком при высокой производительности	Экономичный
Глобус	Хорошее управление потоком	Трудно чистить
Заглушка	Экстремальные ситуации включения/выключения	Более прочный и дорогой, чем шаровой кран

Ниже приводится подробное описание четырех типов основных клапанов.

Шаровые краны

Шаровой кран представляет собой клапан со сферическим диском, часть клапана, которая регулирует поток через него. Сфера имеет отверстие или порт в середине, так что, когда порт находится на одной линии с обоими концами клапана, возникает поток. Когда клапан закрыт, отверстие перпендикулярно концам клапана, и поток блокируется. Существует четыре типа шаровых кранов.

Полнопроходной шаровой кран имеет шар большего размера, так что отверстие в шаре имеет тот же размер, что и трубопровод, что снижает потери на трение. Поток не ограничен, но клапан больше. Это не требуется для общепромышленных применений, поскольку все типы клапанов, используемых в промышленности, такие как задвижки, пробковые клапаны, дисковые затворы и т. д., имеют ограничения по потоку и не допускают полного потока. Это приводит к чрезмерным затратам на полнопроходные шаровые краны и, как правило, является ненужной стоимостью.

В шаровых кранах с уменьшенным проходом поток через клапан на один размер трубы меньше, чем размер трубы клапана, в результате чего площадь проходного сечения становится меньше, чем у трубы. Но расход потока остается постоянным, так как множитель расхода потока (Q) равен площади потока (A) в скорость (V). А1В1 = А2В2; скорость увеличивается с уменьшением площади потока и уменьшается с увеличением площади потока.

Шаровой кран с V-образным отверстием имеет V-образное шаровое или V-образное седло. Это позволяет более контролируемо открывать и закрывать отверстие с более близкой к линейной характеристикой потока. Когда клапан находится в закрытом положении и начинается открытие, маленький конец буквы «V» открывается первым, обеспечивая стабильное управление потоком на этом этапе. Этот тип конструкции требует, как правило, более прочной конструкции из-за более высоких скоростей жидкостей, которые могут быстро повредить стандартный клапан.

Шаровой кран с цапфой имеет механические средства крепления шара вверху и внизу, эта конструкция обычно применяется в клапанах большего размера и высокого давления (скажем, выше 10 см и 40 бар).

Шаровые краны хороши для двухпозиционных ситуаций. Обычно шаровой кран используется для аварийного отключения раковины.

Поворотные затворы

Поворотные затворы состоят из диска, прикрепленного к валу с подшипниками, используемыми для облегчения вращения. Характеристики потока можно регулировать, изменяя конструкцию используемого диска. Например, существуют конструкции, которые можно использовать для уменьшения шума, создаваемого текучей средой при ее протекании. Поворотные затворы хороши для ситуаций с прямым потоком и там, где желателен небольшой перепад давления. Существуют также высокопроизводительные поворотные затворы. У них есть дополнительное преимущество, заключающееся в уменьшении проблем с крутящим моментом, плотной отсечке и отличном дросселировании. Необходимо учитывать крутящий момент, который будет действовать на клапан. Вода будет двигаться с обеих сторон, и при использовании для дросселирования потока через клапан это становится важным фактором. Эти клапаны хороши в ситуациях с высокими желаемыми перепадами давления. Они желательны из-за их небольшого размера, что делает их дешевым инструментом управления. Некоторое уплотнение необходимо для того, чтобы клапан обеспечивал герметичность. Типичным примером может служить воздухозаборник на старых моделях автомобилей.

Вид сверху, открытая конфигурация

Вид сверху, закрытая конфигурация

Запорные клапаны

Запорный клапан представляет собой тип клапана, используемого для регулирования потока в трубопроводе, состоящий из подвижного дискового элемента и неподвижного кольцевого седла в обычно сферическом корпусе. Клапан может иметь шток или клетку, аналогичную шаровым кранам, которая перемещает плунжер в шар и из него. Характеристики потока жидкости можно регулировать конструкцией плунжера, используемого в клапане. Уплотнение используется для предотвращения утечки через клапан. Шаровые клапаны сконструированы таким образом, чтобы их было легко обслуживать. Обычно они имеют верхнюю часть, которую можно легко снять, обнажая заглушку и уплотнение. Шаровые клапаны хороши для открытия, закрытия и точного дросселирования, но особенно в ситуациях, когда факторами являются шум и кавитация. Типичным примером могут быть клапаны, которые контролируют горячую и холодную воду для раковины на кухне или в ванной.

Пробковые клапаны

Пробковые клапаны представляют собой клапаны с цилиндрическими или коническими «пробками», которые можно вращать внутри корпуса клапана для управления потоком через клапан. Пробки в пробковых клапанах имеют один или несколько полых проходов, проходящих через пробку вбок, так что жидкость может проходить через пробку, когда клапан открыт. Пробковые клапаны просты и часто экономичны. Существует два типа пробковых клапанов. Один имеет порт через цилиндрическую заглушку, которая перпендикулярна трубе и вращается, позволяя жидкости проходить через клапан, если он находится в открытой конфигурации. В закрытой конфигурации цилиндр вращается вокруг своей оси, так что его порт больше не открыт для потока жидкости. Преимущество этих типов клапанов в том, что они отлично подходят для быстрого отключения. Однако высокое трение, обусловленное конструкцией, ограничивает их использование для точного регулирования/дросселирования. Схема пробкового клапана этого типа приведена ниже.

Вид сверху, открытая конфигурация

Вид сверху, закрытая конфигурация

Вид сбоку

Другой тип пробкового клапана — эксцентриковый пробковый клапан. В этой конструкции плунжер вращается вокруг вала подобно шаровому крану. Чтобы обеспечить поток жидкости, плунжер может поворачиваться так, чтобы не мешать седлу. Чтобы заблокировать поток жидкости, он поворачивается в закрытое положение, где препятствует потоку жидкости, и упирается в седло. Схема этого клапана ниже.

Вид сверху, почти закрытая конфигурация

Типичным примером может служить форсунка на конце садового шланга.

Предохранительные клапаны

Предохранительные клапаны

Предохранительные клапаны используются в качестве предохранительного устройства для защиты оборудования от возникновения избыточного давления в любом жидкостном процессе. Перебои в нагреве и охлаждении, механические неисправности клапанов, плохой дренаж и вентиляция — вот некоторые из распространенных причин избыточного давления. Система сброса зависит от текущего процесса; Клапаны сброса давления либо перепускают жидкость во вспомогательный канал, либо открывают порт для сброса давления в атмосферу. Некоторые области общего использования включают реакционные сосуды и резервуары для хранения. В нефтеперерабатывающей промышленности, например, реактор установки каталитического крекинга с псевдоожиженным слоем (FCC) имеет несколько предохранительных клапанов для соблюдения правил и процедур безопасности в таком процессе высокого давления/высокой температуры. Каждый из предохранительных клапанов имеет разные уровни номинального давления для выпуска разного количества материала в атмосферу, чтобы свести к минимуму воздействие на окружающую среду.

Вот три примера предохранительных клапанов:

Обычный подпружиненный предохранительный клапан

По мере повышения давления на диск клапана действует усилие. Эта сила противодействует силе пружины до тех пор, пока при заданном давлении силы не уравновесятся и диск не начнет подниматься. По мере того, как давление продолжает расти, пружина сжимается сильнее, еще больше поднимая диск и снижая повышенное давление. По мере снижения давления внутри сосуда диск возвращается в нормальное закрытое состояние.

Преимущества:

• Самый надежный тип
• универсальный

Недостатки:

• На сброс давления влияет противодавление
• Подвержен вибрации

Сильфонный подпружиненный предохранительный клапан

Сильфонный подпружиненный предохранительный клапан работает по тому же принципу, что и обычный пружинный клапан, за исключением вентиляционного отверстия, расположенного сбоку клапана. Это вентиляционное отверстие позволяет выпускать содержимое клапана в окружающую среду.

Преимущества:

• Противодавление не влияет на сброс давления
• Может выдерживать более высокое избыточное противодавление
• Пружина защищена от коррозии

Недостатки:

• Сильфоны могут быть подвержены усталости
• Неэкологичен (может выделять токсичные вещества в атмосферу)
• Требуется система вентиляции

Предохранительный клапан с пилотным управлением

Предохранительный клапан с пилотным управлением также подобен обычному предохранительному клапану, за исключением того, что к его верхней части прикреплена пневматическая диафрагма или поршень. Этот поршень может воздействовать на клапан, когда клапан закрыт, чтобы уравновесить усилие пружины, и прикладывает дополнительное уплотняющее давление для предотвращения утечки.

Преимущества:

• На сброс давления не влияет противодавление
• Может работать при 98 % давления настройки
• Менее подвержен вибрации

Недостатки:

• Пилот подвержен засорению
• Имеет ограниченное химическое использование
• Конденсат может вызвать проблемы с клапаном
• Возможность обратного потока

Конденсатоотводчики

Конденсатоотводчики представляют собой устройства, устанавливаемые в низинах внутри паропровода под давлением для выпуска конденсата и неконденсирующихся газов из системы. Паропроводы в промышленности используются для открытия/закрытия регулирующих клапанов, обогрева трубопроводов для предотвращения замерзания и т. д. Эти конденсатоотводчики используются в промышленности для экономии средств на предотвращении коррозии и потерь пара. Когда эти ловушки терпят неудачу, это может означать большие деньги для отрасли. В одной технологической установке их может быть от нескольких сотен до нескольких тысяч, поэтому важно ежегодно обслуживать и проверять состояние каждой ловушки. Проверки могут быть выполнены визуальными, тепловыми или акустическими методами. Многие поставщики имеют оборудование для считывания потока внутри трубопровода, чтобы определить: засорен ли он, холоден, негерметичен, работает ли он.

Существует множество типов конденсатоотводчиков, различающихся по своим свойствам, включая механические (плотность), температурные (температура) и термодинамические (давление). Для получения дополнительной информации о назначении и функциях конденсатоотводчиков см. [Паровые конденсатоотводчики].

Прочие предохранительные клапаны

• Разрывная мембрана — Разрывная мембрана (также называемая «разрывной мембраной» или «предохранительной мембраной») представляет собой тонкую мембрану из материала (обычно металла), которая действует как время использования устройства сброса давления. При критическом давлении диск выйдет из строя и разорвется, что приведет к потоку и сбросу давления. Часто разрывные мембраны используются в качестве резерва для обычного предохранительного клапана с пружинным управлением. При выходе из строя первичного предохранительного клапана (отсутствии сброса давления или недостаточном сбросе давления) разрывная мембрана разрывается и сбрасывает давление. Разрывные мембраны обычно используются на химических заводах и в больших конденсаторах пара с воздушным охлаждением.
• Напорно-вакуумные клапаны — Напорно-вакуумные (P-V) клапаны защищают как от избыточного, так и от пониженного давления. Они обычно используются в атмосферных резервуарах для хранения, чтобы предотвратить создание избыточного давления или вакуума, которые могут привести к опасному дисбалансу системы или повреждению резервуара для хранения.

Другие клапаны

В дополнение к четырем основным типам регулирующих клапанов существует множество других клапанов, которые могут быть необходимы для управления потоком жидкости в определенной системе. Некоторые клапаны, важные для химических технологических процессов, указаны ниже с кратким описанием их конструкции и применения.

• Угловые клапаны имеют впускные и выпускные отверстия, ориентированные под углом 90 градусов. Жидкость выходит под прямым углом к ​​направлению, в котором она входит в клапан.
• Спускные клапаны сбрасывают давление в сигнальной линии в атмосферу перед снятием прибора или для облегчения калибровки устройств управления. К обычным выпускным клапанам относятся шаровые и пробковые выпускные клапаны.
• Обратные клапаны являются односторонними клапанами. Обратные клапаны пропускают жидкость только в одну сторону и выпускают в другую. Их часто помещают на отдельные потоки жидкости при смешивании жидкостей, чтобы предотвратить попадание смеси обратно в исходные потоки. Кроме того, скорость, с которой клапан закрывается, важна для предотвращения скорости обратного потока. Существуют различные типы обратных клапанов, которые включают обратный клапан, обратный клапан, поворотный диск и диафрагму.
• Подъемные обратные клапаны быстрозакрывающиеся. Этот клапан следует использовать только для жидкостей с низкой вязкостью, поскольку вязкие жидкости могут замедлять их движение.
• Поворотный обратный клапан имеет дископодобный метод закрытия шарнира, который может быть подпружинен или не подпружинен.
• Обратный клапан с откидным диском подпружинен для быстрого срабатывания. Они часто дороже и сложнее починить в случае поломки.
• Мембранные клапаны имеют отличные характеристики перекрытия и используются при наличии твердых частиц в жидкости. Не лучший выбор для управления потоком. Мембранный клапан имеет как гибкую, так и жесткую часть. Одним из преимуществ является отсутствие щелей, которые влияют на поток жидкости в открытом состоянии. Используется в основном в фармацевтической и пищевой промышленности из-за их гигиеничности.
• Поршневые клапаны имеют запирающий элемент в форме поршня. Когда клапан открывается, потока не наблюдается до тех пор, пока поршень полностью не выйдет из отверстия седла, а когда клапан закрывается, поршень удаляет все твердые частицы, которые могут осесть на седле. Поэтому поршневые клапаны используются с жидкостями, содержащими твердые частицы во взвешенном состоянии.
• Задвижки работают, поднимая заслонку или барьер, чтобы убрать поток жидкости. Водопроводный кран снаружи дома работает как задвижка. Иметь то положительное качество, что при полном открытии поток жидкости полностью беспрепятственный. Используются два основных типа задвижек: параллельные и клиновые задвижки. Клиновая задвижка, в которой запорный элемент имеет клиновидную форму, обеспечивает преимущество герметизации от потока как низкого, так и высокого давления. Задвижки имеют свойство открываться очень быстро. Преимущества задвижек в том, что они имеют большую пропускную способность, хорошие уплотнения, относительно недороги и не имеют большого сопротивления потоку. Некоторые недостатки задвижек заключаются в том, что иногда они могут иметь плохой контроль, они могут кавитировать при более низких давлениях и их нельзя использовать для дросселирования.
• Игольчатые клапаны аналогичны задвижкам; однако они обычно применяются к гораздо меньшему отверстию. Игольчатые клапаны отлично подходят для точного управления потоком жидкости, как правило, при низких скоростях потока.
• Промывочные донные клапаны обычно находятся в самой нижней точке резервуара или реактора и используются для слива содержимого. Уникальность заключается в том, что в закрытом клапане не остается мертвого пространства, что устраняет проблему скопления продукта внутри клапана.
• Пережимные клапаны в основном используются для регулирования потока шлама в определенных процессах и системах. Пережимные клапаны имеют гибкие корпуса, которые можно закрыть, пережав их. Они часто используются, когда необходимо, чтобы пульпа проходила прямо, когда клапан не пережат. Они часто используются для санитарных процессов, таких как медицинские и фармацевтические применения. Пережимные клапаны могут управляться механически или с помощью давления жидкости.
• Ножевые клапаны используются в системах, работающих с суспензиями или порошками. Они в основном используются для включения и выключения; независимо от того, течет ли суспензия или порошок или нет. Для волокнистого материала можно использовать ножевую задвижку, поскольку она может прорезаться, чтобы закрыть клапан.
• Шаровые краны используются для контроля уровня в резервуарах. Клапан соединен с поплавком в баке с помощью рычага. Когда уровень в баке поднимается, поплавок поднимается и заставляет клапан закрыться на максимально допустимом уровне бака. Шаровые краны используются в основном в резервуарах для воды и других зонах с низким уровнем риска в рамках определенного процесса.
• Электромагнитные клапаны очень часто используются в промышленности. Клапаны имеют петлю из проволоки, которая намотана на металлический сердечник. Через клапан проходит ток, создающий магнитное поле, которое, в свою очередь, открывает или закрывает плунжеры в трубопроводах, контролирующих поток в этой трубе. Существует три типа электромагнитных клапанов:

1. Электромеханические электромагнитные клапаны используют электрическую энергию
2. Пневматические электромагнитные клапаны используют сжатый воздух
3. Гидравлические электромагнитные клапаны используют энергию жидкостей под давлением

Характеристики потока

Для всех клапанов скорость потока жидкости через клапан зависит от процента полного открытия клапана. В шаровых и дроссельных клапанах открытие клапана основано на вращении. В случае дисковых затворов открытый клапан является результатом поворота на 90 градусов. Когда клапан находится в открытом положении, поток параллелен клапану. Поток не прерывается, поэтому давление на клапане отсутствует. Когда клапан дросселируется, как это обычно бывает с шаровыми клапанами, скорость потока уменьшается или увеличивается в зависимости от открытия клапана, а давление на концах клапана неодинаково.

Поток шарового крана включает как минимум два отверстия; один на вход и один на выход. Проходя через открытый шаровой кран, жидкость будет продолжать свое движение прямо через него с небольшой потерей давления. Однако, когда шаровой клапан дросселируется, жидкость подвергается сдвигу и изменению расхода в соответствии с процентом открытия клапана. При работе с высокоскоростными жидкостями клапан подвержен кавитации и эрозии и может создавать шум. Кроме того, при звуковых скоростях контракта вены перестает расширяться и вызывает удушье.

Шаровые клапаны зависят от формы плунжера клапана, в дополнение к размеру отверстия, для изменения расхода. Поднятие шарового клапана приведет к его открытию. Плоская заглушка используется для быстрого открытия; плунжер конической формы будет создавать линейный поток при поднятии клапана; пробка прямоугольной формы, дно которой сходится в одну точку непосредственно посередине пробки, создает равный процент потока через клапан.

Размер

После того, как для процесса выбран конкретный тип клапана, следующим шагом является определение необходимого размера клапана. Темы, которые следует учитывать при выборе размера клапана, — это соотношение давления и расхода и характеристики потока, чтобы обеспечить надлежащий размер для желаемого клапана.

Зависимость давления от расхода

Регулирующие клапаны в основном регулируют поток, изменяя размер отверстия. По мере того, как жидкость движется из трубопровода в отверстие клапана меньшего диаметра, скорость жидкости увеличивается для перемещения заданного массового расхода через клапан. Энергия, необходимая для увеличения скорости жидкости, поступает за счет давления, поэтому точка наибольшей скорости также является точкой наименьшего давления (наименьшее поперечное сечение). Это происходит на некотором расстоянии от наименьшего поперечного сечения самого клапана в локализованной области, известной как контрактная вена.

За пределами контрактной вены скорость жидкости будет уменьшаться по мере увеличения диаметра трубопровода. Это позволяет в некоторой степени восстановить давление, поскольку энергия, переданная в виде скорости, теперь частично преобразуется обратно в давление. Произойдет чистая потеря давления из-за вязких потерь и турбулентности жидкости.

Обзор расчетных формул

Чтобы правильно определить размер клапана для конкретной системы, необходимо учитывать множество факторов. Наиболее важным фактором является параметр емкости, \(C_v\), или коэффициент расхода . Коэффициент расхода — это способ измерения эффективности клапана, позволяющего жидкости течь через него, и обычно определяется экспериментально. Производители клапанов могут предоставить вам Cv-диаграммы для клапанов, которые они продают. Чтобы определить размер клапана, необходимый для вашей системы, вы можете оценить \(C_v\) с помощью следующих уравнений: }{\Delta P}} \nonumber \]

где:

Следующее уравнение также предназначено для расчета коэффициента расхода. Его следует использовать, когда у вас есть расчетный расход, который будет максимальным потоком через клапан, и максимальным падением давления, которое произойдет на клапане, которое будет ΔP. Это уравнение также относится к турбулентному потоку, и единицы измерения, используемые в расчетах, важны.

\[C_{v}=F_{\max} \sqrt{\frac{G_{t}}{\Delta P}} \nonumber \]

где:

Еще одна важная информация о размерах и спецификациях это труба какого диаметра может использоваться с определенным расходом, показанная в следующем уравнении:

Примечание. Второе и третье уравнения взяты из лекции Питера Вульфа осенью 2008 г. под названием «Моделирование: практический пример: уравнительные резервуары, клапаны, датчики уровня и моделирование». .

Расход воздуха и газа

(когда P _o < 0,53 P _i )

 

\[C_{v}=Q \frac{\sqrt{G_{f}(T+460)}}{660 P_{i} } \nonumber \]

(когда P _o > 0,53 P _i )

 

\[C_{v}=Q \frac{6T+4(G_4) )}}{1360 \sqrt{\Delta P\left(P_{o}\right)}} \nonumber \]

где:

Соотношение между входным и выходным давлением важно, как показано выше, при определении какое уравнение использовать для газового потока. Когда выходное давление составляет менее 53% входного давления, говорят, что это критический перепад давления. Газ будет вести себя иначе, когда перепад давления станет критическим, поэтому необходимо использовать правильное уравнение в зависимости от величины перепада давления. После того, как вы вычислили желаемое значение C _v , вы можете выбрать клапан. Выбранный клапан должен иметь коэффициент клапана больше или равный рассчитанному значению.

Другая информация о размерах

При выборе размера клапана важно не выбирать слишком маленький клапан. При выборе клапана учитывайте следующие советы.

• Вентили не должны быть меньше половины диаметра трубы.
Клапаны
• легче всего контролировать, когда они открыты от 10 до 80% от максимального расхода.

Использование коэффициента расхода для определения размеров клапана

Коэффициент расхода C _v используется в качестве стандартного параметра выбора размера. Он используется для определения размеров клапанов, а также в программах моделирования больших трубопроводных систем. C _v — важная и практичная переменная, которая необходима при использовании труб и клапанов. Попробуйте поискать информацию о клапане, и вы, скорее всего, найдете информацию, требующую \(C_v\), а также тип клапана и его использование.

Попробуйте найти информацию о конкретных клапанах на веб-сайте American Valve. [1]

Вы заметите, что каждый тип и размер клапана имеет в списке C _v правильный размер и функцию. Таблицы, использующие это значение, доступны практически для каждого мыслимого клапана, и их следует использовать для предотвращения чрезмерного или недостаточного использования клапанов в технологических процессах.

Диаграммы Cv

При выборе размера клапана важно выбрать правильную диаграмму Cv. Для разных типов клапанов используются разные диаграммы Cv. Ниже описаны некоторые различные типы клапанов. Обратите внимание, что ход клапана означает величину потока через трубу, а ход клапана означает величину, на которую поворачивается клапан для достижения хода клапана.

• Равнопроцентные клапаны: Клапан, обеспечивающий одинаковый ход клапана для равных приращений хода клапана. Это самый распространенный тип клапана.
• Линейные клапаны: Ход клапана прямо пропорционален ходу клапана.
• Клапаны быстрого открытия: Небольшой ход клапана приводит к большому ходу клапана. Пример: задвижки

Равнопроцентные и линейные типы клапанов обеспечивают наилучшее управление дросселированием. Примерами являются шаровые и дроссельные клапаны.

Клапаны варьируются от производителя к производителю. Производители клапанов могут предоставить вам Cv-диаграммы для определения размеров каждого типа клапана, который они производят. Пример диаграммы CV показан ниже. VT обозначает ход клапана.

Материалы

Обычно недостаточно просто выбрать тип клапана, подходящий для заданных параметров процесса. Выбор совместимых материалов конструкции помогает обеспечить срок службы клапана, а также безопасность рабочей силы, окружающей среды и населения.

Выбор наиболее подходящих материалов для изготовления регулирующих клапанов определяется в первую очередь эксплуатацией клапана, а затем стоимостью; для использования будет выбран наименее дорогой материал, совместимый с услугой. Правильный выбор материалов способствует безопасности, поскольку в конструкции не используются материалы, которые могут вступать в реакцию с технологической жидкостью или подвергаться коррозии под ее воздействием.

Основными материалами, которые необходимо тщательно выбирать, являются смачиваемые материалы, то есть материалы, вступающие в контакт с технологической жидкостью. К ним обычно относятся шар (для шаровых кранов), диск (для поворотных затворов) и пробка (для пробковых и шаровых кранов). Также включены сиденья, которые представляют собой область, где заглушка или диск «сидят» в закрытом состоянии, чтобы обеспечить фактическое отключение. Уплотнения и корпус клапана обычно также смачиваются.

Существует множество ресурсов, содержащих ресурсы, совместимые с широким спектром технологических жидкостей, например, база данных химической стойкости Cole Parmer и руководство по химической совместимости насосов Cat. безопасность. Для высокого рабочего давления (или в случае пожара) некоторые клапаны имеют первоначальные гибкие уплотнительные кольца, которые выполняют функцию первичных уплотнений. За этими первичными уплотнениями может находиться резервное уплотнение из более прочного материала, такого как нержавеющая сталь 316, инконель или хастеллой. Эти резервные уплотнения помогают выдерживать дополнительное давление и тепло.

В узкоспециализированных случаях, когда технологическая среда настолько опасна или небезопасна, что любой выброс технологической жидкости недопустим, на уплотнение клапана может быть нанесено небольшое давление с помощью затворной жидкости. Пока давление затворной жидкости выше давления технологической жидкости, любая утечка между клапаном и процессом будет приводить к утечке затворной жидкости в процесс, а не технологической жидкости в окружающую среду. Хотя, как примечание, для этих применений обычно требуется двойная защитная труба и целый ряд других мер предосторожности, помимо простой безопасности клапана. Наиболее распространенной барьерной жидкостью является вода или смесь воды и антифриза для защиты от замерзания.

Некоторые другие соображения при выборе материала для клапана включают долговечность/надежность клапана и температурный диапазон использования. Если клапан представляет собой регулирующий клапан, который используется постоянно, важно выбрать прочные материалы или запланировать частую замену клапана. Рабочая температура также важна; материалы необходимо выбирать таким образом, чтобы механическая целостность клапана сохранялась на протяжении всей рабочей температуры.

Проблемы

Шум

Шум в системе создается турбулентностью от дроссельного клапана. Дросселирование — это когда клапан используется не как простой клапан ОТКРЫТИЯ/ЗАКРЫТИЯ, а вместо этого для управления скоростью потока.

Он может быть довольно громким и повредить слух людей, а также оборудование. Для контроля шума можно использовать два метода. Первый — использовать тихую подстройку, препятствующую системному шуму до того, как он начнется, а второй — обработать путь (трубопровод), где шум уже возникает. Для этого можно использовать более толстые трубы или изоляцию.

Кавитация

Как упоминалось ранее, в точке, где скорость жидкости самая высокая, давление самое низкое. Предполагая, что жидкость несжимаема (жидкость), если давление падает до давления паров жидкости, локализованные области жидкости будут испаряться, образуя пузырьки, которые схлопываются сами по себе по мере увеличения давления ниже по потоку. Это приводит к мощным ударным волнам, которые создают шум и, безусловно, разрушают технологическое оборудование. Это процесс, называемый кавитацией.

При заданном расходе клапан с наименьшей минимальной площадью проходного сечения будет иметь наибольшие проблемы с кавитацией (и засорением, как указано в следующем разделе).

Засорение

Если жидкость сжимаема и перепад давления достаточен, скорость жидкости может достигать скорости звука. В этот момент статическое давление за клапаном превышает расчетные пределы. Это процесс, известный как запирание, поскольку он замедляет, по сути, «запирает» поток через клапан.

При данном расходе клапан с наименьшей минимальной площадью проходного сечения будет иметь наибольшие проблемы с засорением.

Дроссель важен для процессов, использующих газ, поскольку массовый расход зависит только от входного давления и температуры на входе. Становится легче контролировать скорость потока, поскольку для этой цели можно откалибровать клапаны и дроссельные шайбы. ( k / ( k — 1 )). Если давление на входе ниже, чем на выходе, невозможно достичь звукового потока.

Если жидкость задыхается, это обычно происходит из-за эффекта Вентури. Если эффект Вентури уменьшает давление жидкости ниже, чем давление пара жидкости при той же температуре, это вызовет появление пузырьков в жидкости. Эти лопающиеся пузырьки могут вызвать достаточную турбулентность (известную как кавитация), которая может привести к физическому повреждению труб, клапанов, контроллеров, манометров и/или всего другого оборудования, связанного с этим участком потока.

Как упоминалось выше, предельный случай Эффект Вентури — это дросселирование потока, так как меньшее пространство в трубе ограничивает общий расход. Эффект Вентури — это давление жидкости, возникающее в результате прохождения несжимаемой жидкости через плотный или суженный участок трубы. Эффект Вентури можно объяснить с помощью таких принципов, как принцип Бернулли и уравнение неразрывности.

Уравнение Бернулли :

Уравнение неразрывности:

для несжимаемых жидкостей:

закон сохранения энергии при перепаде давления.

Трубки Вентури используются для контроля скорости жидкости. Если требуется увеличение скорости, то диаметр трубки или площадь проекции уменьшатся по мере удаления жидкости от насоса или источника энергии. Если требуется уменьшение скорости жидкости, трубка будет увеличиваться в диаметре по мере удаления от источника энергии (которым может быть насос). При использовании трубки Вентури в систему иногда попадает воздух, который смешивается с жидкостью в трубе. Это вызывает напор в конце системы.

В некоторых случаях трубки Вентури можно заменить на диафрагмы . Диафрагмы используют те же принципы, что и трубки Вентури, но заставляют систему страдать от более постоянных потерь энергии. Однако диафрагмы дешевле в изготовлении, чем трубки Вентури.

Повышение давления на входе

Если регулирующий клапан имеет неправильный размер и слишком мал, скорость жидкости перед клапаном будет замедляться, вызывая увеличение давления (подобно тому, как конец садового шланга частично засорен). Это увеличение давления на входе может быть вредным для некоторых процессов, т.е. процессов мембранной фильтрации, где желательна большая разница давлений на мембране. Если клапан увеличивает давление на пермеатной стороне мембраны, движущая сила разделения будет снижена.

Уменьшение статической температуры на входе приведет к увеличению статического давления на входе, что приведет к увеличению массового расхода, поэтому важно следить за температурой.

Гистерезис

Гистерезис в целом определяется как явление, при котором предыдущие события могут влиять на последующие события в определенном процессе. Это может создать взаимосвязь в процессе, идущем в одном направлении, однако при выполнении того же процесса в совершенно противоположном направлении такая же взаимосвязь не возникает. Когда процессы, демонстрирующие гистерезис, изображены на графике, между двумя одинаково противоположными кривыми есть область, которая используется для описания степени гистерезиса, наблюдаемого в процессе.

Наиболее часто описываемый процесс, демонстрирующий гистерезис, включает в себя эластики и может представлять собой приложение силы (веса) к растяжимой резиновой ленте. По мере того, как вы нагружаете резинку все большим и большим весом, она будет растягиваться в ответ на увеличение веса. Затем вы можете постепенно удалять груз и наблюдать за способностью резиновой ленты сжиматься. Резиновые ленты, однако, не полностью подчиняются закону Гука, поэтому, когда вы разгружаетесь, резиновая лента будет длиннее при соответствующем весе, когда вы загружаете. Ниже представлено графическое изображение этого явления.

Как видно из приведенного выше графика, для любой заданной силы, приложенной к резиновой ленте, удлинение при разгрузке больше, чем при нагружении. Это показывает, как процесс загрузки повлиял на результат процесса разгрузки. Площадь графика между двумя кривыми представляет собой площадь гистерезиса и в данном случае представляет собой энергию, рассеиваемую в виде тепла. Чем больше эта площадь, тем менее эффективно эта резинка сохраняла форму и, следовательно, тем хуже она подчинялась закону Гука.

Гистерезис в отношении регулирующих клапанов — это принцип зависимости регулирующего клапана от предшествующего положения клапана. Общее открытие клапана может коррелировать с разными скоростями потока в зависимости от того, был ли клапан открыт или закрыт для достижения этого положения. Это показывает, что может потребоваться учет направления клапана в системе управления для получения желаемого расхода. Если гистерезис становится слишком большим, это может привести к тому, что архитектура управления заставит систему колебаться вокруг желаемой точки.

Вибрация

Вибрация в основном является проблемой при выборе и определении размеров предохранительных клапанов. Вибрация — это быстрое открытие и закрытие предохранительного клапана или устройства сброса давления. Обычно вибрация возникает из-за большого перепада давления между сбрасываемым сосудом и клапаном, сбрасывающим давление.

Если давление за закрытым предохранительным клапаном достигает некоторого критического значения, он открывается. После открытия жидкость будет вытекать из сосуда через предохранительный клапан, чтобы снизить давление внутри сосуда. Можно иметь достаточную длину трубы, фитинги или другие препятствия, уменьшающие энергию, чтобы, как только поток высокого давления достигнет предохранительного клапана, давление в жидкости снова стало ниже критического давления клапана. Поскольку давления в жидкости недостаточно, чтобы держать предохранительный клапан открытым, он закрывается, и в сосуде снова создается давление, в результате чего предохранительный клапан снова открывается, локально сбрасывает давление и снова закрывается. Это открытие и закрытие называется болтовней. Вибрации, вызванные вибрацией, могут быть чрезвычайно разрушительными, вызывая ненужный износ предохранительного клапана, возможную несоосность седла в фитингах и даже полный выход из строя клапана или окружающего трубопровода.

Вибрации можно избежать, убедившись, что при критических скоростях сброса перепад давления на фитингах к предохранительному клапану не настолько велик, чтобы клапан закрывался при запуске сброса жидкости.

Приводы

Приводы представляют собой механическое оборудование, обеспечивающее усилие, необходимое для открытия или закрытия клапана. Приводы, по сути, являются альтернативой ручному управлению клапаном. Метод приложения силы открытия/закрытия к клапану — это то, что отличает различные типы приводов. При выборе привода наиболее важной характеристикой, которую необходимо указать, является то, хотите ли вы безопасное открытие или закрытие. Это полностью определяется тщательным анализом процесса, чтобы решить, что безопаснее. Если отключится вся электроэнергия или произойдет какая-то другая аварийная ситуация, решение о безотказном режиме клапана является огромным фактором в спасении жизней. Например, если реакция экзотермическая, аварийный режим охлаждающей воды в рубашке реактора должен быть аварийно открытым. Пневматические приводы имеют задержку срабатывания, что делает их идеальными для устойчивости к небольшим перепадам давления в источнике. С другой стороны, гидравлические приводы используют несжимаемую жидкость, поэтому время отклика практически мгновенное.

Пневматический

Пневматические приводы являются наиболее популярным типом приводов. Стандартная конструкция пневматического привода состоит из предварительно сжатой пружины, которая прикладывает усилие к диску в герметичной гибкой камере. Диск обычно крепится к штоку клапана, которым он предназначен управлять. Когда камера сжимается воздухом, камера расширяется и еще больше сжимает пружину, обеспечивая осевое движение штока клапана. Зная взаимосвязь между давлением воздуха в камере и расстоянием перемещения штока, можно точно контролировать поток через клапан.

Самым большим преимуществом пневматических приводов является их отказоустойчивость. По конструкции сжатой пружины инженер может определить, закроется или откроется клапан, в зависимости от безопасности процесса. К другим преимуществам можно отнести надежность, простоту обслуживания и широкое распространение таких устройств.

Преобразование движения

Приводы преобразования движения обычно используются для адаптации обычного поступательного движения от выхода привода к поворотному клапану. Шток, который перемещается в осевом направлении от привода поступательного движения, соединен с диском, и это соединение шарнирное. Сам диск также вращается вокруг своего центра. Эта система шарниров позволяет преобразовывать поступательное движение во вращение диска, открывающего или закрывающего поворотный клапан.

Основное преимущество этой установки заключается в том, что недорогой привод поступательного движения можно использовать с поворотными клапанами. Ключевым недостатком является то, что приложения, в которых это можно использовать, очень ограничены. В частности, эта настройка бесполезна в общем случае, когда требуемое вращательное движение превышает 90°.

Гидравлический

Гидравлические приводы работают по тому же принципу, что и пневматические приводы, но конструкция обычно изменяется. Вместо гибкой камеры имеется герметичный скользящий поршень. Кроме того, вместо использования пружины в качестве противодействующей силы гидравлическая жидкость находится с обеих сторон поршня. Перепад давления в области головки поршня определяет результирующую силу.

Преимущество гидравлических приводов заключается в том, что они маленькие, но при этом обеспечивают огромную силу. Недостатками гидроприводов являются, прежде всего, большие капитальные затраты и сложность их обслуживания.

Электрические

Электрические приводы обычно используют стандартные двигатели, питаемые либо от индукции переменного тока, либо от индукции постоянного тока, либо от индукционного конденсатора с расщепленной фазой. Двигатель соединен с шестерней или резьбой, которая создает тягу для перемещения клапана. В целях безопасности некоторые двигатели оснащены блокировкой последнего положения шестерни. Это означает, что шестерня не может двигаться от сил вне электродвигателя. Это помогает предотвратить перерегулирование двигателя, а также помогает улучшить позиционирование редуктора.

Другой тип двигателя, который можно использовать, называется шаговым двигателем. Он использует приращения на редукторе, чтобы облегчить проблемы с позиционированием и перерегулированием. Приращения находятся в диапазоне от 5000 до 10000 приращений при повороте на 90 градусов.

Проблема с использованием электрических приводов заключается в том, что необходима резервная система с питанием от батареи, иначе система бесполезна при отключении электроэнергии. Кроме того, привод должен находиться в безопасной среде, то есть в невзрывоопасной среде.

Ручной

Ручные приводы обычно используются для блокировки силовых приводов, описанных выше. Это важная мера безопасности на случай отказа силового привода. Ручные приводы обычно состоят из рычага или колеса (используется для более крупных клапанов), соединенных с винтом или резьбой, которая поворачивает клапан.

Сводные таблицы

В таблице ниже приведен список типичных значков для различных клапанов, используемых в промышленности.

Пример выбора клапана и привода

Примечание. Эта задача полностью выдумана. Любое отношение к реальному происшествию совершенно случайно.

Инженер-химик хочет использовать клапан для запуска/остановки потока жидкой воды в CSTR. Определение пуска/остановки потока осуществляется датчиком уровня в CSTR. Как только вода достигнет определенного уровня внутри CSTR, поток воды прекратится. Если уровень воды упадет до определенной отметки, вода должна будет быстро стекать в ЦСТР. Ваша задача состоит в том, чтобы составить список возможных клапанов и определить, можно ли использовать каждый тип клапана для запуска/остановки потока воды. Кроме того, перечислите все потенциальные приводы для клапанов и определите, какие приводы можно ли использовать и как. Некоторые проблемы, которые следует учитывать, включают удушье, дросселирование, долговечность и надежность.

Решение

Клапаны:

Шаровой кран: Для этого примера может подойти шаровой кран. Двухходовой шаровой кран может быть не самым идеальным типом клапана в зависимости от скорости потока. Если вода движется с высокой скоростью, двухходовой шаровой кран может засориться. Если используется шаровой кран, лучшим выбором будет клеточный клапан из-за его долговечности и механизма включения/выключения.

Запорный клапан: Как и шаровой затвор с клеткой, запорный клапан является возможным решением. Пробкой, которая лучше всего поможет предотвратить быстрое попадание воды в CSTR, будет заглушка быстрого открытия. Таким образом, при закрытии клапана не будет дросселирования, что приведет к быстрому включению/выключению.

Поворотный затвор: Если выбран поворотный затвор, он должен быть высокоэффективным. Преимущества этого клапана включают плотную отсечку и повышенный крутящий момент по сравнению с дисковыми затворами с низкими характеристиками. Это важно для возможности включения/выключения потока воды, к которому призывает пример. Использование обычного дроссельного клапана может привести к просачиванию воды в CSTR или проблемам с крутящим моментом после постоянного использования.

Пробковый клапан: Пробковый клапан может работать, но с ним возникнут такие же проблемы, как и с 2-ходовым шаровым краном с засорением. Кроме того, трение, возникающее при постоянном вращении, в будущем может привести к тому, что клапан не будет закрываться должным образом.

Приводы:

Пневматические: В этом примере можно использовать пневматический привод. Его безотказное действие отлично подходит в случае сбоя в системе. Его низкие эксплуатационные расходы и высокая надежность означают, что пневматический привод является идеальным приводом для клапана.

Преобразование движения: Приводы преобразования движения идеально подходят для любого вращающегося клапана, например, для высокопроизводительного дроссельного клапана. Поэтому этот привод следует использовать с ротационными клапанами для обеспечения наибольшей надежности.

Гидравлический: Гидравлические приводы обладают теми же преимуществами, что и пневматические приводы. Однако гидравлический привод стоит дороже, чем пневматический привод. Поэтому, если существует другой вариант, в этом примере не следует использовать гидравлические приводы.

Электрический: Электрический привод лучше всего подходит для ротационных клапанов. Таким образом, если был выбран высокопроизводительный дроссельный клапан, то, возможно, можно было бы использовать электрический привод. В попытке ограничить проблемы с дросселированием ротационные модели для шаровых кранов были бы менее идеальными. Это, конечно, при условии, что резервная батарея будет поставляться с электрическим приводом

Руководство: только ручной привод. Ручной привод был бы хорошим резервным методом, если какой-либо из других приводов выйдет из строя, но утомительным, если использовать его в качестве основного привода.

Пример выбора регулирующего клапана

Обратите внимание на этот пример задачи и данные, содержащиеся в фиктивных, за исключением некоторых данных Cv, которые взяты из сайта Clark’s Product Specification

Инженера на химическом заводе просят решить, какой тип регулирующего клапана использовать для дросселирования линии от теплообменника до реактора. Химическое вещество является частью очень чувствительной реакции, в которой точное добавление рассматриваемого химического вещества имеет решающее значение. Если используется неточный клапан, весь продукт реактора на сумму 5 миллионов долларов должен быть спущен в канализацию. Соображения относительно процесса следующие:

Процесс предназначен для перекачивания жидких химикатов под давлением 80 фунтов на кв. дюйм и 250 галлонов в минуту, хотя иногда необходимо изменять расход от 125 до 400 галлонов в минуту. Химикат имеет плотность 0,60 кг/л (удельный вес = 0,6). Теплообменник должен выдерживать падение давления на нем 10 фунтов на квадратный дюйм. Кроме того, реактор работает при манометрическом давлении 30 фунтов/кв.

Решение:

Сначала необходимо выбрать тип клапана. Представляют интерес четыре основных клапана: шаровой, дисковый, плунжерный и шаровой. Поскольку приложение представляет собой дроссельное приложение, шаровой клапан, вероятно, не должен быть нашим первым выбором. Поскольку химическое вещество необходимо дросселировать с чрезвычайно точной скоростью, пробковый клапан здесь не подходит. Кроме того, поскольку существует значительная изменчивость желаемого расхода, дроссельный клапан, вероятно, также не является лучшим решением. Шаровой клапан, кажется, хорошо работает здесь.

Для справки ниже приведен список Cv по размеру клапана (при полном открытии). Cv каждого клапана также указаны в % хода клапана (как обычно можно получить у поставщика), где 100% означает, что клапан полностью открыт.

Теперь необходимо определить размеры шарового клапана. Вспомним уравнение

\[C_{v}=Q \sqrt{\frac{G_{f}}{\Delta P}} \nonumber \]

Мы можем видеть, что падение давления на клапане равно давлению при насоса минус давление в реакторе минус падение давления на теплообменнике. Таким образом

\[\\Delta\ \,P = 80 — 30 — 10 = 40 \, \psi \nonumber \]

Получаем Cv,

\[C_{v}=250 \sqrt{\frac{0.6 }{40}}=30,62 \номер\]

Глядя на диаграмму, может показаться, что 2-дюймовый шаровой клапан будет работать, но помните, что иногда может потребоваться регулирование скорости технологической жидкости до 400 галлонов в минуту. И Cv при 400 GPM составляет:

\[C_{v}=400 \sqrt{\frac{0.6}{40}}=49.0 \nonnumber \]

Глядя на это, становится ясно, что 2-дюймовый шаровой клапан будет просто полностью открыт на скорости 400 галлонов в минуту. Похоже, что 2 ½-дюймовый шаровой клапан был бы лучшим выбором, так как он может дросселировать до максимального расчетного расхода.

Проверка Cv при минимальном расходе, который необходимо дросселировать, 125 галлонов в минуту:

\[C_{v}=125 \sqrt{\frac{0,6}{40}}=15,3 \nonumber \]

We обратите внимание, что шаровой клапан 2 ½” будет открыт на 25–50 %, поэтому он будет хорошо дросселироваться и при таких низких скоростях потока. Это еще раз подтверждает, что шаровой клапан 2 ½” хорошо подходит для этого применения.

Пример \(\PageIndex{1}\)

При проектировании CSTR с рубашкой, в котором будет происходить сильно экзотермическая реакция, какой тип привода следует использовать для управления клапаном, управляющим охлаждающей водой?

1. пневматический
2. преобразование движения
3. гидравлический
4. электрический

Решение

a

Упражнение \(\PageIndex{2}\)

Что из следующего является хорошим применением для мембранного клапана?

1. вход в CSTR, где требуются точные объемы реагентов
2. пищевая промышленность, где важна простота очистки
3. Линия парового нагрева для CSTR 9 с рубашкой0474
4. вентиль на сигнальной линии для сброса давления до атмосферы

Ответить

б

Каталожные номера

---

Эта страница под названием 3. 9: Клапаны — типы, виды и выбор распространяется под лицензией CC BY 3.0, ее автором, ремиксом и/или куратором выступили Peter Woolf et al. через исходный контент, отредактированный в соответствии со стилем и стандартами платформы LibreTexts; подробная история редактирования доступна по запросу.

1. Наверх

• Была ли эта статья полезной?

1. Тип изделия

   Раздел или страница

   Автор

   Питер Вулф и др.

   Печать CSS

   Плотный

   Лицензия

   СС BY

   Версия лицензии

   3,0

2. Теги

   1. шаровые краны
   2. поворотные затворы
   3. источник@https://open. umn.edu/opentextbooks/textbooks/chemical-process-dynamics-and-controls

Патент на клапан | Назначение динамического датчика

Патент: Присвоение динамического датчика

Номер публикации: 10635202

Дата публикации: 20200428

Аббитурики: Клапа

. РЕЗЮМЕ 101010101010 гг. к одному или нескольким объектам в непосредственной близости от контроллера, определение баллов для конфигураций контроллера контроллера, ранжирование баллов конфигураций контроллера, выбор конфигурации контроллера среди конфигураций контроллера и настройка сенсорного датчика контроллера в соответствии с выбранной конфигурацией контроллера .

ИСХОДНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Ручные контроллеры используются в различных архитектурах для предоставления ввода, например, удаленному вычислительному устройству. Например, портативные контроллеры используются в игровой индустрии, чтобы позволить игрокам взаимодействовать с персональным вычислительным устройством, выполняющим игровое приложение, игровой консолью, игровым сервером и/или т.п. Портативные контроллеры могут найти применение в средах виртуальной реальности (VR) и могут максимально имитировать естественные взаимодействия, такие как хватание, бросание, сдавливание и т. д. В то время как современные портативные контроллеры обеспечивают ряд функциональных возможностей, дальнейшие технические усовершенствования могут повысить удобство работы пользователей.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

РИС. 1 изображен контроллер согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения с ручным фиксатором в открытом положении.

РИС. 2 изображает контроллер по фиг. 1, в раскрытой ладонью вверх руке пользователя в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего раскрытия.

РИС. 3 изображает контроллер по фиг. 1 в закрытой руке пользователя согласно примерному варианту осуществления настоящего раскрытия.

РИС. 4 изображает контроллер по фиг. 1 в закрытой ладонью вниз рукой пользователя в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения.

РИС. 5 изображена пара контроллеров в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения с ручными фиксаторами в открытом положении.

РИС. 6 изображает сенсорный датчик контроллера по фиг. 1, согласно примерному варианту осуществления настоящего раскрытия.

РИС. 7A изображает первую конфигурацию контроллера сенсорного датчика по фиг. 6, согласно примерному варианту осуществления настоящего раскрытия.

РИС. 7B изображает вторую конфигурацию контроллера сенсорного датчика по фиг. 6, согласно примерному варианту осуществления настоящего раскрытия.

РИС. 7C изображает третью конфигурацию контроллера сенсорного датчика по фиг. 6, согласно примерному варианту осуществления настоящего раскрытия.

РИС. 8-11 изображают примерные процессы для настройки сенсорного датчика контроллера в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего раскрытия.

РИС. 12 иллюстрирует примерные компоненты контроллера по фиг. 1 в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего раскрытия.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Здесь описаны, среди прочего, портативные контроллеры с сенсорными элементами управления, способы использования выходов сенсорных элементов управления и способы динамической настройки сенсорных элементов управления на основе размера руки. и/или захват пользователя, работающего с портативным контроллером. В некоторых случаях описанный здесь портативный контроллер может управлять удаленным устройством (например, телевизором, аудиосистемой, персональным вычислительным устройством, игровой консолью и т. д.), участвовать в видеоиграх и/или т.п.

Портативный контроллер может включать в себя один или несколько элементов управления, таких как один или несколько джойстиков, трекпадов, трекболов, кнопок или других элементов управления, которыми может управлять пользователь, работающий с портативным контроллером. Дополнительно или в качестве альтернативы портативный контроллер может включать в себя один или несколько элементов управления, которые включают сенсорный датчик, сконфигурированный для обнаружения присутствия, близости, местоположения и/или жеста пользователя на соответствующих элементах управления портативного контроллера. Сенсорный датчик может содержать емкостной сенсорный сенсор, силовой резистивный сенсорный датчик, инфракрасный сенсорный сенсор, сенсорный сенсор, который использует акустические звуковые волны для обнаружения присутствия или местоположения объекта, близости объекта и/или любого другого типа. датчика, сконфигурированного для обнаружения сенсорного ввода на портативном контроллере или близости одного или нескольких объектов относительно портативного контроллера. Кроме того, в некоторых случаях сенсорный датчик может содержать емкостные площадки.

Датчик касания коммуникативно подключается к одному или нескольким процессорам портативного контроллера для отправки данных датчика касания, указывающих на сенсорный ввод на портативном контроллере. Данные датчика касания также могут указывать на близость или близость одного или нескольких пальцев относительно ручного контроллера. Данные сенсорного датчика могут указывать местоположение сенсорного ввода на портативном контроллере и/или могут указывать местоположение пальцев относительно портативного контроллера, возможно, по мере их изменения с течением времени. Например, если пальцы пользователя зависают или располагаются вдали от портативного контроллера, данные датчика прикосновения могут указывать, насколько вытянуты или сближены пальцы по отношению к портативному контроллеру.

Ручной контроллер может также включать логику (например, программное обеспечение, аппаратное обеспечение, прошивку и т. д.), которая настроена на получение данных сенсорного датчика и определение присутствия пальца пользователя и/или местоположения (или «положения» ) пальца(ей) на портативном(ых) контроллере(ах). Например, в случаях, когда сенсорный датчик содержит емкостные подушечки, разные области или группы емкостных подушечек могут представлять или соответствовать разным пальцам пользователя, и логика может определять, какая(ие) область(и) и/или группа(ы) емкостных колодки обнаруживают емкость. Портативный контроллер может предоставлять эту информацию игре или другому приложению для выполнения одного или нескольких действий на портативном контроллере, таких как жест, выполняемый касанием пальцев или в непосредственной близости от портативного контроллера. Например, портативный контроллер может передавать данные датчика прикосновения или другие указания игровой консоли, удаленной системе, другому портативному контроллеру (контроллерам) или другим вычислительным устройствам. Вычислительные устройства могут использовать данные датчика прикосновения и/или индикацию для выполнения одного или нескольких действий, таких как генерация данных изображения, соответствующих жесту руки пользователя.

Логика портативного контроллера (или вычислительного устройства, коммуникативно связанного с портативным контроллером) может использовать данные сенсорного датчика, такие как значения емкости, для идентификации конфигурации контроллера для пользователя. Ручной контроллер или вычислительное устройство могут хранить различные конфигурации контроллера, которые представляют собой различное назначение емкостных контактных площадок для соответствующих пальцев пользователя. То есть, как отмечалось выше, емкостные подушечки сенсорного датчика могут быть сегментированы на группы, и каждая группа может соответствовать или ассоциироваться с соответствующим пальцем руки (например, мизинцем, безымянным пальцем, средним пальцем и указательным пальцем). . Для соответствующих конфигураций контроллера емкостные площадки датчика касания могут быть связаны с соответствующими пальцами руки. Таким образом, при получении данных от датчика касания логика может связать данные датчика касания с соответствующим пальцем пользователя, который, в свою очередь, может использоваться для идентификации жеста руки. Другими словами, знание того, какие емкостные площадки соответствуют соответствующим пальцам руки, позволяет логике определить соответствующий жест руки пользователя, например, какие пальцы захватывают портативный контроллер и/или какие пальцы не захватывают портативный контроллер. . Например, логика может определить, что пользователь держит портативный контроллер средним и безымянным пальцами, но не мизинцем. Таким образом, зная, какая емкостная(ые) площадка(и) или группа емкостных(ых) площадки(ей) соответствуют соответствующим пальцам руки, логика может предоставить указание на этот жест приложению, сконфигурированному для выполнения предопределенного действия, связанного с жестом. или генерировать данные изображения, соответствующие жесту (например, средний и безымянный пальцы захватывают объект, а мизинец не захватывает объект). Кроме того, за счет использования данных датчика прикосновения, связанных с близостью пальцев к портативному контроллеру, таких как обнаруженные значения емкости, логика портативного контроллера может определять величину изгиба или разгибания, связанную с каждым пальцем (например, насколько далеко находится палец). пальцы расположены вдали от ручного контроллера).

Ручной контроллер может динамически регулировать, обнаруживать и приспосабливаться к различным захватам пользователя или разных пользователей, управляющих портативным контроллером. Например, захват пользователя может меняться в зависимости от того, как пользователь держит портативный контроллер, в какую игру играет пользователь и/или от физических особенностей руки пользователя (например, длины пальца, ширины пальца и т. д.). .). Таким образом, сенсорный датчик может адаптироваться к различным захватам пользователя. Кроме того, поскольку пользователи могут держать портативный контроллер по-разному, сенсорный датчик может адаптироваться к хвату пользователей. Другими словами, даже для разных пользователей с одинаковыми руками или по мере того, как пользователь продвигается по игровому процессу, захват пользователя может меняться (например, пальцы пользователя могут захватывать разные части портативного контроллера). Чтобы приспособиться к различным захватам и улучшить игровой процесс, логика может переназначить или повторно связать емкостные площадки сенсорного датчика в соответствии с различными конфигурациями контроллера. При этом логика контроллера может ассоциировать данные датчика прикосновения с определенными пальцами пользователя для точного отображения жеста руки пользователя.

Чтобы кратко проиллюстрировать, портативный контроллер или вычислительное устройство, коммуникативно соединенное с портативным контроллером (например, игровая консоль), может генерировать баллы с использованием подхода машинного обучения и данных сенсорного датчика. Портативный контроллер или вычислительное устройство может выбрать конфигурацию контроллера с наивысшей оценкой (или наиболее подходящую конфигурацию контроллера) и настроить портативный контроллер в соответствии с выбранной конфигурацией контроллера. Такая конфигурация может отображать определенные емкостные подушечки сенсорного датчика на пальцы пользователя (например, средний, безымянный, мизинец и т. д.). То есть для точного отображения жестов рук пользователя в игровом процессе (например, в среде виртуальной реальности) портативный контроллер (или вычислительное устройство) может на основе выбора конфигурации контроллера настроить емкостные площадки сенсорного датчика в соответствии с определенными параметрами. пальцы. Впоследствии, при получении данных датчика прикосновения, портативный контроллер может связать емкостную(ые) подушечку(и) с соответствующим пальцем, тем самым зная относительное расположение и/или близость пальца по отношению к портативному контроллеру. Однако емкостные площадки также могут измерять близость пальцев к ручному контроллеру, например, посредством измерения емкости. Благодаря непрерывному оцениванию конфигураций контроллера ручной контроллер может динамически адаптироваться к захвату пользователя и связывать емкостные подушечки с соответствующими пальцами пользователя. Таким образом, портативный контроллер может переназначить или переназначить определенные емкостные площадки сенсорного датчика, чтобы связать их с определенными пальцами пользователя. В свою очередь, данные датчика касания могут использоваться для точного изображения руки пользователя (например, в среде виртуальной реальности).

Портативный контроллер также может воспринимать, обнаруживать или измерять с помощью датчика касания и/или датчика давления величину силы, связанной с сенсорным вводом на портативном контроллере. Например, когда палец пользователя нажимает на портативный контроллер, часть контроллера, такая как крышка, расположенная над датчиком касания и/или датчиком давления, может отклоняться, чтобы коснуться датчика касания и/или датчика давления. . Датчик давления может быть соединен с одним или несколькими процессорами, так что сенсорный ввод пальца может привести к передаче данных о силе в один или несколько процессоров. Датчик давления может предоставлять данные о силе, указывающие на величину силы сенсорного ввода, на один или более процессоров. В некоторых случаях датчик давления может содержать датчик сопротивления, чувствительный к силе (FSR), пьезоэлектрический датчик, тензодатчик, тензодатчик, датчик давления емкостного типа, который измеряет измерения емкостной силы, или датчик давления любого другого типа. . Кроме того, в некоторых случаях данные датчика прикосновения и/или данные силы могут интерпретироваться вместе и ассоциироваться с предопределенной командой (например, сдавливание).

В то время как традиционные портативные контроллеры могут включать датчики для распознавания касания, традиционные контроллеры статически сопоставляют датчик касания с определенными пальцами. Такое сопоставление, однако, не переназначает части датчика касания, такие как емкостные подушечки, для определенных пальцев или динамически адаптирует датчик касания к разным пальцам в зависимости от захвата пользователя. Это статическое отображение может привести к тому, что пользовательский опыт в игровой среде будет далеко не идеальным. Например, если данные датчика прикосновения не соответствуют точно соответствующему пальцу пользователя, сгенерированное изображение руки может неточно отображать руку пользователя, работающего с портативным контроллером. Описанные здесь методы и системы улучшают существующую технологию для динамического назначения емкостных контактных площадок сенсорного датчика или соотнесения емкостных контактных площадок с определенными пальцами пользователя. При этом данные изображения, сгенерированные из данных сенсорного датчика, могут точно отображать пальцы пользователя, что может обогатить игровой процесс и/или другие приложения, управляемые портативным контроллером.

РИС. 1 показан вид спереди примерного контроллера 100, который может включать в себя один или несколько сенсорных элементов управления. Как будет обсуждаться здесь, сенсорные элементы управления могут генерировать данные датчика прикосновения, используемые контроллером 100 и/или другими вычислительными устройствами для генерирования жестов рук пользователя. Данные датчика прикосновения могут указывать на присутствие, местоположение, близость и/или жест пальца (пальцев) пользователя, работающего с контроллером 100. В некоторых случаях контроллер 100 может использоваться электронной системой, такой как VR-видеосистема. игровая система, робот, оружие или медицинское устройство.

Как показано, контроллер 100 может включать в себя корпус 110 контроллера с ручкой 112 и фиксатором 120 для руки. Корпус 110 контроллера может включать в себя головку, расположенную между ручкой 112 и дистальным концом 111 контроллера 100, который может включают в себя один или несколько элементов управления 114, 115, 116, управляемых большим пальцем. Например, орган управления, управляемый большим пальцем, может включать в себя кнопку наклона или любую другую кнопку, ручку, колесико, джойстик или шаровой манипулятор, которым удобно управлять большим пальцем пользователя во время нормальная работа, когда контроллер 100 держится в руке пользователя.

Ручка 112 может включать по существу цилиндрический трубчатый корпус. В этом контексте по существу цилиндрическая форма не обязательно должна иметь постоянный диаметр или идеально круглое поперечное сечение.

Ручка 112 может включать в себя датчик приближения и/или датчик прикосновения, имеющий множество емкостных датчиков, пространственно распределенных частично или полностью вокруг внешней поверхности ручки 112. Например, емкостные датчики могут быть пространственно распределены под внешней поверхностью рукоятки 112 и/или могут быть встроены под внешнюю поверхность рукоятки 112. Емкостные датчики могут реагировать на прикосновение пользователя к рукоятке 112, захват или захват ее для определения присутствия, положения и/или жестов одного или более пальцев пользователя. Кроме того, емкостные датчики могут реагировать на зависание или нахождение одного или нескольких пальцев над ручкой 112. Например, один или несколько пальцев пользователя могут не захватывать или обхватывать контроллер 100, а вместо этого могут быть смещены над внешним поверхность ручки 112. Чтобы приспособить ее и обнаружить близость пальцев и/или сенсорный ввод, внешняя поверхность ручки 112 может содержать электроизоляционный материал.

Ручной фиксатор 120 может соединяться с контроллером 100 для прижатия ладони пользователя к внешней поверхности ручки 112. Как показано на ФИГ. 1, ручной фиксатор 120 находится в открытом положении. Ручной фиксатор 120 может дополнительно смещаться в открытое положение с помощью изогнутого упругого элемента 122 для облегчения введения руки пользователя между ручным фиксатором 120 и корпусом 110 контроллера, когда пользователь держит контроллер 100. Например, изогнутый упругий элемент 122 может включать в себя гибкую металлическую полосу, которая упруго изгибается, или может содержать альтернативный пластиковый материал, такой как нейлон, который может изгибаться по существу упруго. Тканевый материал 124 (например, неопреновая оболочка) может частично или полностью покрывать изогнутый упругий элемент 122 для амортизации или повышения комфорта пользователя. Альтернативно, подушка или тканевый материал 124 может прилипать только к стороне изогнутого упругого элемента 122, обращенной к руке пользователя.

Ручной фиксатор 120 можно регулировать по длине, например, с помощью вытяжного шнура 126, который затягивается подпружиненной колодкой 128. Вытяжной шнур 126 может дополнительно иметь избыточную длину для использования в качестве стропа. В некоторых примерах подушка или тканевый материал 124 могут быть прикреплены к шнуру 126. Кроме того, изогнутый упругий элемент 122 может быть предварительно нагружен за счет натяжения стянутого шнура 126, а в таких вариантах осуществления натяжение изогнутого упругого элемента 122 воздействует на фиксатор 120 для рук (чтобы сместить его в открытое положение), может привести к автоматическому открытию фиксатора 120 для рук, когда шнур 126 не затянут. Тем не менее, существуют альтернативные традиционные способы регулировки длины фиксатора 120 для руки, такие как шип, эластичная лента (которая временно растягивается, когда рука вставлена, так что она создает эластичное напряжение для прижатия к тыльной стороне руки), а также Можно использовать ремешок с крючком и петлей, который позволяет регулировать длину и т. д.

Ручной фиксатор 120 может быть расположен между ручкой 112 и направляющим элементом 130 и может контактировать с тыльной стороной руки пользователя. Отслеживающий элемент 130 может прикрепляться к корпусу 110 контроллера и может дополнительно включать два выступа 132, 134, каждый из которых может выступать из соответствующего одного из двух противоположных дистальных концов следящего элемента 130. В некоторых случаях следящий элемент 130 может включают дугу, имеющую по существу дугообразную форму. В некоторых случаях элемент 130 слежения может включать в себя датчики слежения, расположенные в нем, например, по меньшей мере, с одним датчиком слежения, расположенным в каждом выступающем выступе 132, 134. Корпус 110 контроллера может включать в себя дополнительные датчики слежения, такие как датчик слежения, расположенный рядом с дистальный конец 111.

Контроллер 100 может включать в себя перезаряжаемую батарею, расположенную внутри корпуса 110 контроллера, а держатель 120 для руки может включать в себя электропроводящий зарядный провод, электрически соединенный с перезаряжаемой батареей. Контроллер 100 может также включать в себя радиочастотный (РЧ) передатчик для связи с остальной частью электронной системы (например, игровой приставкой). Аккумуляторная батарея может питать РЧ-передатчик, и передаваемый РЧ-сигнал может реагировать на элементы управления 114, 115, 116, управляемые большим пальцем, сенсорный датчик (например, емкостные датчики) в рукоятке 112 и/или датчики слежения в элементе слежения. 130.

В некоторых случаях корпус контроллера 110 может состоять из цельного куска пластика, полученного литьем под давлением, или любого другого материала, достаточно жесткого для передачи усилия от пальца пользователя к сенсорному датчику и достаточно тонкого для обеспечения емкостной связи между пальцами. пользователя и сенсорного датчика. В качестве альтернативы корпус 110 контроллера и элемент 130 слежения могут быть изготовлены отдельно, а затем собраны вместе.

РИС. 2 представляет собой вид контроллера 100 спереди, показывающий контроллер 100 во время работы с левой рукой пользователя, вставленной в него, но не сжимающей корпус 110 контроллера. На фиг. 2, фиксатор 120 для руки натянут на руку пользователя, чтобы физически прижать ладонь пользователя к внешней поверхности ручки 112. Здесь фиксатор 120 для руки, когда он закрыт, может удерживать контроллер 100 в руке пользователя. пользователю, даже когда рука не сжимает корпус 110 контроллера. Как показано, когда фиксатор 120 для руки плотно закрыт вокруг руки пользователя, фиксатор 120 для руки может предотвратить выпадение контроллера 100 из руки пользователя. Следовательно, в некоторых вариантах осуществления держатель 120 для руки может позволять пользователю «отпускать» контроллер 100 без фактического отделения контроллера 100 от руки, его броска и/или падения на пол, что может обеспечивать дополнительные функциональные возможности. Например, если фиксируется отпускание и восстановление захвата пользователем ручки 112 корпуса 110 контроллера, отпускание или захват может быть включено в игру для отображения метания или захвата объектов (например, в среде виртуальной реальности). Ручной фиксатор 120 может обеспечить повторное и безопасное выполнение такой функции.

Фиксатор 120 для руки может также предотвращать чрезмерное смещение пальцев пользователя относительно сенсорного датчика для более надежного определения движения и/или положения пальца на рукоятке 112.

ФИГ. 3 и 4 изображен контроллер 100 во время работы, когда фиксатор 120 для руки сжат, а рука пользователя захватывает корпус 110 контроллера, чтобы удерживать контроллер 100 в руке пользователя. Как показано на фиг. 3 и 4, большой палец пользователя может управлять одним или несколькими элементами управления 114, 115, 116, управляемыми большим пальцем.

РИС. 5 показано, что в некоторых вариантах осуществления контроллер 100 может быть левым контроллером в паре контроллеров, которая включает в себя аналогичный правый контроллер 500. В некоторых вариантах осуществления контроллеры 100 и 500 могут (вместе) отслеживать движение и захват обоих руки пользователя одновременно, например, для улучшения опыта виртуальной реальности.

РИС. 6 показан датчик приближения или сенсорный датчик 600, имеющий множество емкостных контактных площадок 602, сконфигурированных для обнаружения сенсорного ввода на контроллере (например, контроллере 100), а также близости одного или более объектов (например, пальца) относительно контроллер 100. В некоторых вариантах осуществления датчик прикосновения 600 может дополнительно или альтернативно включать в себя различные типы датчиков, сконфигурированных для обнаружения сенсорного ввода на контроллере 100 или близости пальца(ей) относительно контроллера 100, например, инфракрасный или акустический датчик. датчик. Как показано на фиг. 6, емкостные площадки 602 сенсорного датчика 600 не обязательно имеют одинаковый размер и не обязательно имеют по существу одинаковое расстояние между ними. Однако в некоторых вариантах осуществления емкостные контактные площадки 602 могут содержать сетку с по существу одинаковым расстоянием между ними и по существу с одинаковым размером.

Сенсорный датчик 600 может включать в себя гибкий узел печатной схемы (FPCA) 604, на котором расположены емкостные площадки 602. FPCA 604 может включать в себя разъем 606 для подключения к печатной плате (PCB) контроллера 100, который включает в себя один или несколько процессоров. Емкостные контактные площадки 602 могут сообщаться с соединителем 606 через дорожки 608, расположенные на FPCA 604. Емкостные контактные площадки 602 могут предоставлять данные сенсорного датчика (например, значение емкости) одному или более процессорам контроллера 100 через дорожки 608 и разъем 606. Как более подробно описано здесь, данные датчика касания могут указывать на близость пальца к контроллеру 100. То есть датчик 600 касания может измерять емкость отдельных емкостных контактных площадок 602, где емкость может быть связанные с близостью пальцев к контроллеру 100 (например, касание или расположение над ручкой 112 контроллера 100).

Сенсорный датчик 600 может соединяться с внутренней поверхностью внутри корпуса 110 контроллера, такой как конструкция, установленная внутри ручки 112 корпуса 110 контроллера, или конструкция, установленная под ручкой 112 корпуса 110 контроллера. При этом , датчик прикосновения 600 может быть расположен под внешней поверхностью ручки 112 и определять близость пальцев относительно ручки 112. При соединении с контроллером 100 датчик прикосновения 600 может охватывать окружность или часть ручки под углом. 112. Например, FPCA 604 может прикрепляться (например, прилипать) к внутренней поверхности корпуса 110 контроллера на ручке 112 для обнаружения близости пальцев относительно ручки 112. В некоторых вариантах осуществления сенсорный датчик 600 может простираться не менее чем на 100 градусов, но не более чем на 170 градусов по окружности рукоятки 112. Дополнительно или в качестве альтернативы сенсор 600 касания может соединяться с внешней поверхностью контроллера 110, такой как внешняя поверхность. лицевая сторона ручки 112.

Емкостные площадки 602 могут быть разнесены друг от друга для обнаружения близости разных пальцев относительно контроллера 100 или разных частей пальца(ей) пользователя (например, кончика пальца). Например, как показано на фиг. 6, емкостные подушечки 602 расположены в виде строк, столбцов, сетки, наборов, подмножеств или групп 610. В некоторых случаях отдельные группы 610 емкостных подушечек 602 могут соответствовать конкретному пальцу пользователя (например, указательному пальцу). , средний палец, безымянный палец, мизинец). Дополнительно или альтернативно несколько групп 610 емкостных контактных площадок 602 или емкостные контактные площадки 602 из нескольких групп 610 могут соответствовать одному пальцу пользователя. Например, две или более групп 610 могут соответствовать пальцу пользователя (например, среднему пальцу).

Как показано на РИС. 6, сенсорный датчик 600 может включать в себя шесть групп 610 емкостных контактных площадок 602, при этом группы 610 проходят горизонтально по поверхности FPCA 604. Однако в некоторых вариантах осуществления сенсорный датчик 600 может включать более шести групп 610 или менее шесть групп 610.

Путем размещения емкостных контактных площадок 602 в группы 610 или назначения определенных емкостных контактных площадок 602 определенным группам 610 контроллер 100 (или другое коммуникативно связанное вычислительное устройство) может использовать данные сенсорного датчика (например, значения емкости) от емкостных контактных площадок 602 для создания жестов рук пользователя. То есть датчик 600 прикосновения может генерировать данные датчика прикосновения для использования при обнаружении присутствия, положения и/или жеста пальца(ей) пользователя, сжимающего контроллер 100. В этих случаях, когда пользователь берет контроллер 100 определенными пальцами и наводит определенные пальцы над контроллером 100, на емкостные контактные площадки 602 подается напряжение, что приводит к возникновению электростатического поля. Соответственно, когда проводник, такой как палец пользователя, касается емкостных контактных площадок 602 или приближается к ним, происходит изменение емкости. Емкость можно измерить, подключив RC-цепь генератора к сенсорному датчику 600 и отметив, что постоянная времени (и, следовательно, период и частота колебаний) будет изменяться в зависимости от емкости. Таким образом, когда пользователь убирает палец(и) с контроллера 100, захватывает контроллер 100 определенным(и) пальцем(ами) или приближается к контроллеру 100, контроллер 100 может обнаруживать изменение емкости.

Значения емкости емкостных площадок 602 или отдельных емкостных датчиков в сетке на каждой емкостной площадке 602 используются для определения местоположения проводника, а также близости проводника относительно емкостной площадки 602. То есть , когда пользователь захватывает контроллер 100, некоторые пальцы и/или части пальцев могут контактировать с ручкой 112 контроллера 100. Поскольку палец(и) действует как проводник, те емкостные площадки 602, лежащие под ручкой 112, где пользователь касания ручки 112 могут измерить значение емкости. Эти значения емкости измеряются с течением времени для использования при идентификации жеста пользователя. Однако в случаях, когда пользователь отводит пальцы или определенные части пальца от контроллера 100, значение емкости может представлять или быть связано с тем, насколько далеко палец удален от контроллера 100. Таким образом, данные сенсорного датчика могут быть используется для определения близости и/или местоположения пальцев по отношению к контроллеру 100. Поскольку захват пользователя может меняться в процессе игры или между разными пользователями, может оказаться выгодным связать пальцы с разными емкостными подушечками 602. датчика 600 касания. Например, в первом случае пользователь может иметь широкий захват, и все емкостные площадки 602 датчика 600 касания могут обнаруживать значение емкости для использования при формировании данных изображения. Во втором случае захват пользователя может сузиться, и не все емкостные подушечки 602 сенсорного датчика 600 могут обнаружить значение емкости для использования при генерировании данных изображения. То есть для создания точных данных изображения, отображающих жест руки, емкостные площадки 602 могут динамически коррелировать или ассоциироваться с определенными пальцами руки. Другими словами, для создания соответствующего жеста руки пользователя контроллер 100 или коммуникативно связанное вычислительное устройство могут использовать данные датчика прикосновения (например, значения емкости). Знание того, какие емкостные площадки 602 сенсорного датчика 600 связаны с соответствующими пальцами руки, позволяет генерировать соответствующий жест рукой с использованием значений емкости, обнаруженных сенсорным датчиком 600. Следовательно, при изменении захвата пользователя емкостной подушечки 602 могут перегруппировываться или связываться с разными пальцами, так что значения их емкости создают точные данные изображения, изображающие жест рукой.

Назначение клапана — Французский перевод – Linguee

В t h e назначение клапанов p a ge в Varioterminal, […] операторы могут назначать гидравлические клапаны элементам управления по мере необходимости. fendt.co.uk fendt.co.uk	L ‘аффектация де s di st ributeurs est libre […] в le терминал и l’utilisateur peut ainsi configurer ses commandes comme il le dsire. fendt.fr fendt.fr
Система управления линиями Krones (LMS) управляет двумя линиями (производительностью 36 000 тушек в час) как комплексными системами с производственными партиями, получая всю необходимую производственную информацию из SAP [. ..] система бронирования заказов, а также все необходимые данные для отслеживания (например, срок годности, […] время наполнения, фил li n g назначение клапана ) . krones.com krones.com	Deux lignes (каденция 36 000 ударов в час) sont commandes par le systme de gestion de ligne (LMS) Krones comme une ligne complte avec lot de production, qui extrait du systme d’entre des commandes SAP toutes les informes pour la производство ainsi que les information […] ncessaires au suivi (например, предельная дата консервации, временные ограничения […] rempli ss возраст, атрибуция des или ганес […] ремплиссаж). krones.com krones.com
Позиционеры обеспечивают a f ix e d назначение b e tw een t h e valve s t em position (controlled [. ..] переменный х) и пневматический или электрический […] входной сигнал (ссылочная переменная w). samson.de samson.de	Les positionneurs dterminent une position bien prcise d e la vanne (gra nd eur rgle […] x) корреспондент au signal de commande (grandeur directrice w). samson.de samson.de
Позиционер […] обеспечивает заданное в e d назначение o f t h 0 e клапан s t em положение (контролируемое […] переменная x) к входному сигналу (ссылочная переменная w). samson.de samson.de	Le positionneur dtermine une positio n bien prcise de l a vanne ( gran de ur rgle [. ..] x) корреспондент au signal de commande (большое направление w). samson.de samson.de
P i n assignment ( v ie w onto the E G R valve ) ms-motor-service.de ms-motor-service.de	Любовь […] участки de связь ( vue d e l a supape E GR ) ms-motor-service.de ms-motor-service.de 3
P i n assignment of valve p l u g burkert.fr burkert.fr	Affectation du ra cc ordem en t connecte ur d e vanne burkert. fr burkert.fr
P i n assignment f o r bistable 5/2 con tr o l valve ( s ee n со стороны контактов/катушек) ascojoucomatic.de ascojoucomatic.de	Rep ra ge broches po ur distribu te ur 5/ 2 bistable ( vue c t broches/bobine) ascojoucomatic.de ascojoucomatic.de
Т ч и s назначение s h ou ld производиться путем […] или несколько актов, форма которых определяется заинтересованным государством-членом, [. ..] и должен точно указывать характер специального задания. eur-lex.europa.eu eur-lex.europa.eu	Атрибут io n de cet te миссия de vrai t se f air au […] moyen d’un ou de plusieurs actes, dont la forme est dtermine par l’tat […] член заботы, и devrait dfinir ла природа, требующая атрибутов миссии. eur-lex.europa.eu eur-lex.europa.eu
Они могут быть в отпуске или временно в другой стране.0549 wo r k назначение a n d скоро домой. eur-lex.europa.eu eur-lex.europa.eu	Il peut s’agir de personnes en vacances ou l’tranger pour un dtachement temporaire, qui rentreront sous peu dans leur pays. eur-lex.europa.eu eur-lex.europa.eu
Юрисдикция и кворум для полного состава суда, а также состав палат и t h e уступка o f c вопросы, связанные с ними, регулируются правилами процедуры. ecb.europa.eu ecb.europa.eu	Постановление о процедуре определения полномочий и кворума собрания plnire ainsi que la collection des chambres et l’attribution des madees ces dernires. ecb.europa.eu ecb.europa.eu
0.2 bar 0.5 bar See section 8 f o r assignment o f a ctuator a n d valve F и г. 8 Паспортные таблички samson. de samson.de	0,2 бар 0,5 б ar Po ur l’affectation d e l a vanne e t du s er vomoteur, voir «8 Dimens io ns et poids samson .de самсон.de
Наш клапан ta k e i s s расположен […] от Монумент Хилл. www2.parl.gc.ca www2.parl.gc.ca	N otr e клапан d ‘al iment at ионный […] trouve tout prs de Monument Hill. www2.parl.gc.ca www2.parl.gc.ca
A c he c k клапан ( s ee c he c k valve ) i s located parallel to the thro tt l e клапан . artsystems.de artsystems.de	U n Клапет a nt i-ретур (v oi r Клапет a nt i-retour) es t mont de plus en parallle […] au limiteur de dbit. artsystems.de artsystems.de
Что теперь будут делать канадцы, когда узнают, что правительство потерпело неудачу […] в принципе ip l e назначение t o m аке канадцы […] безопаснее? www2.parl.gc.ca www2.parl.gc.ca	Que feront-ils lorsqu’ils raliseront […] que le gouvernement n’a pas russi renforcer la scurit de tous les […] Canadiens, c e qui devait tre sa tche prin ci бледный? www2. parl.gc.ca www2.parl.gc.ca
Расположен в […] здания Спецназа ci a l Назначение G r ou p, CPT описывает […] его как «зловещее и угнетающее место». aedh.eu aedh.eu	Место в списке […] местный d u Sp ecia l Назначение G roup , le C PT le […] dcrit comme un lieu «зловещий и угнетающий». aedh.eu aedh.eu
Как только каналы будут правильно назначены функциям через […] меню «Func ti o n Назначение » т привет с только […] верно для руля высоты, элеронов и оперения. pro-rc.de pro-rc.de	Une fois que tous […] les canaux s ont назначает cor re […] Перечислить функции в меню Функция Назначение cela restera […] аппликатор для каналов элеронов, профондеров и антипара. pro-rc.de pro-rc.de
Alcatel-Lucent использует AVA […] (Автомат Вл а н Назначение ) т o положение […] каждый IP-телефон в своей VLAN. cedric-baillet.fr cedric-baillet.fr	Alcatel использует l’AVA […] (автоматическая V la н Присвоение) по ур россыпь […] , выберите IP-адрес телефона для VLAN. cedric-baillet.fr cedric-baillet.fr
Кратко о результатах за 1996 год […] Shareholder’s A ud i t Assignment R e po rt gnb.ca gnb.ca	Сумма результатов за 1996 год […] Sharehol de r’s A udi t Назначение R epo r t gnb.ca gnb.ca gnb0906.
Together wi t h valve s e at inserts a n d valve g u ide s , valves f o rm a closed system, [. ..] , который должен выдерживать экстремальные нагрузки и напряжения. mahle-aftermarket.com mahle-aftermarket.com	L e s супы f ormen t ансамбль av ec les gu ides et sig es de soape un sy stme […] ferm qui doit endurer des sollicitations extremes. mahle-aftermarket.com mahle-aftermarket.com
Вот почему […] сообщество хочет в ta k e клапан t o b e удалены […] район, где он сейчас находится. www2.parl.gc.ca www2.parl.gc.ca	C’est pourquoi la […] communaut v eut q ue la клапан d’ ali мента 0 ti [. ..] dplace alleurs. www2.parl.gc.ca www2.parl.gc.ca Клапан s h al л должен быть рассчитан на выравнивание давления с помощью байпаса. eur-lex.europa.eu eur-lex.europa.eu Le limiteur de dbit doit comporter un tube de dgagement pour permettre l’galisation des pressions. eur-lex.europa.eu eur-lex.europa.eu Таким образом, было некоторое время между фактическим созданием ИТ по приказу в Совете и T H E Назначение O F M o . точка, в которой была уместность для наличия счета. www2.parl.gc.ca www2.parl.gc.ca Par consquent, il s’est coul une suree priode entre la cration propremen t dite d e l’agence par dcret et l’affectation de sommes de plus en plus grandes cette agence jusqu’au point oil est devenu ncessaire d’avoir une mesure lgislative. www2.parl.gc.ca www2.parl.gc.ca Установка […] электромагнит et i c клапан f o r контроль расхода […] воды для охлаждения компрессорных энергоблоков и аммиачного конденсата. cprac.org cprac.org Insta ll ation d une клапан le ctr omagn 0 t pour 905 […] le contrle de la consommation deau de refroidissement des blocs de puissance […] компрессора и конденсата даммиака. cprac.org cprac.org Одноразовые многоразовые кремневые зажигалки из Китая во всех отношениях были идентичны одноразовым кремневым зажигалкам одноразового использования в [. ..] предварительное расследование, кроме […] fi l l клапан w h ic h был определен […] как неэффективное дополнение к […] зажигалка, которая на практике воспринималась потребителями как одноразовая (см. пункты 16–21). eur-lex.europa.eu eur-lex.europa.eu Les briquets avec pierre перезаряжаемые jetables de Chine taient identiques tous gards aux briquets avec pierre неперезаряжаемые jetables ayant fait […] Объект прежнего расследования, неправильный […] часть l’ aj out d ‘un clapet de recha rg e qui […] s’est avr inutile dans le cas d’un briquet [. ..] Перу et trait en pratique par les consommateurs comme un produit jetable (voir considrants 16 21). eur-lex.europa.eu eur-lex.europa.eu T h e valve g u id es centre t h e valves i n r t h e клапан s e при с и компенсировать 9 действующих сил0549 т ч е клапан с ч аф ц. mahle-aftermarket.com mahle-aftermarket.com Le gui de de soupape cen tr e le s soupapes p ar rapport aux siges d e soupape e t compense les forces latrales agissant sur les т игес де супап . mahle-aftermarket.com mahle-aftermarket.com На G ro u p Назначение t a b, назначение […] пользователя к группам и проектам, которые вы собираетесь извлечь. techpubs.borland.com techpubs.borland.com Sous l’ на глет Групповое назначение, […] l’utilisateur au(x) groupe(s) et au(x) projet(s) que vous allez extraire. techpubs.borland.com techpubs.borland.com Кнопка Ctrl — кнопка Ctrl появится и будет активна над выходными каналами, выбранными в […] Level Contro правой панели ll e р Назначение . maudio.co.uk maudio.co.uk Bouton Ctrl : le bouton ctrl apparat activ au-dessus des [. ..] canaux de sortie slectionns dans la section de droite Уровень […] Контроллер A ss ignme nt (влияние de la Co мм и […] de niveau). maudio.fr maudio.fr Текущая практика для сателлитного финансирования, даже тех сделок сателлитного финансирования, структурированных на корпоративной основе (как, например, некоторые виды финансирования, недавно гарантированные Coface), в большинстве случаев предусматривает делегирование («долгование») оператор права на получение арендной платы от транспондеров, делегирование изготовителем своих прав по контракту на производство и пусковой организацией своих прав по соглашению о запуске и всегда делегирование, «положение для авторизации» (положение в договоре о присвоении […] выгода от третьего лица) (убыток [. ..] пункт о получателе платежа) или t h e переуступка o f t страхование […] политики (запуск, орбитальные и гражданские […] ответственности), но не обеспечительного интереса в активе, который на данный момент оценивается финансовыми учреждениями как неэффективный. unidroit.org unidroit.org Dans la pratique actuelle, les Financements de Satellites, mme structurs sur une base «corporate» (титр примера определенных финансовых инструментов, недавних гарантий par la Coface) prvoient le plus souvent une dlgation par l’oprateur Experimentant, des loyers des rpteurs, la dlgation du Constructioneur au Titre du Contrat de Construction et du lanceur au titre du contrat de lancement et toujours la dlgation, […] оговорка для аутруи («получатель убытков [. ..] пункт»), или le nantissement («назначение «) des полиций […] d’assurance (копье, на орбите […] et responsabilit civile) mais pas la sret sur l’actif juge pour le moment inoprante par les financires. unidroit.org unidroit.org Главный аудитор […] of Nova Scotia released the 1996 Shareholder’s A ud i t Assignment R e po rt in March 1997. gnb.ca gnb.ca Le vrificateur gnral de la Nouvelle-cosse a publi en mars 1997 un […] раппорт d e миссия d e vrific at ion intitul 199 6 Акционер s Аудит Назначение Отчет t . gnb.ca gnb. ca Это calle d O n Назначение ; S pa Переводы на английский и арабский языки доступны на веб-сайте КЗЖ. unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org Il s’intitule On Assignment; il est galement disponi bl e en e sp agnol et en arabe sur le site Web du CPJ. unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org Блок клапанов 8640 11 мм, 2 ряда Изображение продуктов может отличаться от фактического конкретного дизайна. Обратите внимание на технические характеристики и листы данных. Изображение продуктов может отличаться от фактического конкретного дизайна. Пожалуйста, обратите внимание на технические характеристики и спецификации. Технические атрибуты Выбрать все атрибуты Атрибуты Тип 8640 Ширина на станцию ​​ 11 мм № моно ст. 3/2 вал. 2 клапана № моно ст. 4+5/2 вал. без клапана Кол-во бистабильных 5/2 вал. без клапана Кол-во бистабильных 5/3 вал. без клапана Количество неиспользуемых позиций нет позиции Электрическое управление без электр. соединение Херстеллер Бюркерт Количество цифровых входов нет входа Количество аналоговых входов нет входа Количество цифровых выходов нет выхода Количество аналоговых выходов нет выхода Количество позиций клапана 2 позиции Соединение порта P/R Порт с резьбой G1/4 Портовое соединение A/B Трубное штекерное соединение, внешняя трубка диам. 6 мм Сертификат нет Степень защиты IP20 пневматический манометр без манометра обратные клапаны нет П-разъем без П-разъема П-запор нет промежуточная подача без клапаны вспомогательного воздуха нет двойная катушка существующая Нет внешний клапан отключения питания № Электрические характеристики Искробезопасность Принадлежности без Особая функция Сборка отдельных устройств с допуском Ex Технические атрибуты Давление (бар) (мин) 2,5 Давление (бар) (макс. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт