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纯机械式自动恒流阀机构怎么设计?

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发表于 3 天前 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 chx4681629 于 2025-7-1 18:02 编辑
0 x% }& k/ X6 Z9 J; [* f$ I5 G
. K5 \# ]6 x5 b  U3 K请教下大佬们关于机械自动恒流阀结构怎么设计,不借助电磁阀、气缸等电动配件,这个纯机械式恒流阀是用在一款医用潮气手柄上,目的是将人体呼出气控制在50ml/S,以便医用测试数据更接近真实情况。目前初步设计的结构如下,但是打样测试结果依旧无法把控呼出气速率,望各位大佬赐教下,或者提供一些参考设计资料等,感谢!!
- p+ o- h$ G: X  F7 }5 C

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发表于 3 天前 | 显示全部楼层
本帖最后由 17567410 于 2025-7-1 18:11 编辑 ; y; I8 d# m) B3 _5 M$ g/ {

& I( F/ D- V$ V0 H9 U0 z0 U8 H恒流————负反馈,架构中哪个环节是负反馈,取控制原理拉氏变换的公式中各因素逐个找,其实俺也是胡说
9 a- I2 X( A, W$ j1 O压力高开度减小,压力低开度增大是一个负反馈过程,开度和压力的比率需要有计算,然后找到相应的结构和材料。大概还要多次试取数据
5 a, d. K3 B$ O: M4 G; m% O/ F2 j
发表于 3 天前 | 显示全部楼层
流体力学懂不懂,阀门手册看没看过,什么都不知道,你在干什么呢?
让deepseek给你解答吧。
核心设计原理
3 k1 q& M  j! M. l! z0 H‌压差-流量自平衡机制‌
$ r; y$ g8 U" F5 U, n利用流体压力变化驱动阀芯位移,通过机械反馈调节流通截面积,维持流量恒定45。当入口压力升高时,阀芯自动关小开度;压力降低时则增大开度,实现流量稳定。6 E+ |) \/ u; @8 a) ]; f+ R
# `# g, ~9 c6 t1 I
‌关键组件联动结构‌/ O1 |6 c4 w, h% b' [4 j

2 u1 S5 u' N3 ~! B‌压力感应膜片‌:采用耐腐蚀金属或橡胶膜片感知入口压力变化,形变位移通过连杆传递79。
1 r4 x' N6 p+ U4 \" b‌弹簧预紧系统‌:预设弹簧力对应目标流量值,与膜片推力形成动态平衡910。5 d# O* N7 w+ l! t
‌锥形阀芯设计‌:阀芯锥角与阀座配合,通过轴向位移精确控制流通截面积710。
关键参数优化
/ Y: M' K9 Q8 t* B‌阀芯曲面计算‌) v5 J- l9 H- r1 k* s
依据流量方程设计锥面曲线,确保截面积变化与压差平方根成反比,补偿压力波动影响10。; l8 |9 J8 N* d% g, R4 E
$ G/ b: A5 |( D
‌阻尼防振荡设计‌' f9 q) v% ]$ w( K& e; t

' J/ [$ U* K6 q, h: V在推杆增设硅油阻尼器,吸收压力突变能量7
' ?) _* k$ Y( F# L/ T: G阀芯运动腔体填充高粘度流体,抑制高频振动16。& M5 ^; O3 U7 M
‌材料选择‌
9 t, _- y/ A" E4 A" Y% n, c# t" A  ?9 Z9 u
膜片:氟橡胶(耐腐蚀)或铍青铜(高弹性)
& u* t, Z1 p$ K$ \" I7 _阀芯/阀座:硬质合金或陶瓷镀层(耐磨密封)37
" E! c  J; L- X% s

9 r& u: M+ \3 d3 ?5 y
发表于 前天 08:41 | 显示全部楼层
本帖最后由 17567410 于 2025-7-2 08:52 编辑 8 [* a; c3 {- q3 M9 y
' m$ ]" T* k3 C% H: }2 W
从试验中来也行,选择适当的阀口,试验得出数据和曲线然后选机构也是一条路子。假如各因素是线性的或者是曲线的真需要做点实际的工作,另外选型计算也是要有滴,还有拿目前的这个阀型仿真试试,改变阀芯位置能有你需要的结果吗,找到理想的阀型
 楼主| 发表于 前天 09:18 | 显示全部楼层
17567410 发表于 2025-7-2 08:41$ A5 X+ P* ~$ b+ C
从试验中来也行,选择适当的阀口,试验得出数据和曲线然后选机构也是一条路子。假如各因素是线性的或者是曲 ...

& h5 F* b& ^2 k8 J" ?, b谢谢你的帮助,现在我多测试+流体分析下,反验证机构可行性。
发表于 前天 10:15 | 显示全部楼层
本帖最后由 17567410 于 2025-7-2 10:27 编辑 ! w3 @) V# o2 B2 O4 G# L
chx4681629 发表于 2025-7-2 09:18+ F8 X% T4 G+ J) @
谢谢你的帮助,现在我多测试+流体分析下,反验证机构可行性。

$ t. v2 T3 b+ {- P3 f$ ^. {首先不是机构的问题是阀口,缝隙或是叫腔室,暂且叫能实现你要的效果,阀口能出现你要的结果机构不算问题有好多可以借鉴。" }% J% C7 F; t& R! J3 B# T2 O" U5 y- g
7 G" [# Y; ^# i' S9 D* I
就这个腔室结构阀芯位置变化调控能力有限,除阀芯向右堵死气口截断气流有用外调控功能有限4 K5 l3 L# Z+ r

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发表于 前天 14:43 | 显示全部楼层
本帖最后由 17567410 于 2025-7-2 15:17 编辑
* |% A6 @+ T3 f$ g& ]8 G8 e0 W
7 y; D* N# G( q3 D1 M其实这个项目是相关流体力学和控制理论两门大学本科阶段的课程,学习以后能用上的不多。通常人所说的大学学的没有啥用的东西,所以这么说是你没有遇到这类的问题,学到用处方恨少。现在遇到了找出书来复习一下,当初俺就有类似情况会看了一周书计算出结果上报确认通过,然后开始设计,就记得计算结果确认会上老总一句话:我们这还没人能计算。最后该项目获了省二级科技奖令人刮目。4 f6 _4 x2 @/ G9 j/ H' H- k- h4 b
 楼主| 发表于 前天 16:47 | 显示全部楼层
17567410 发表于 2025-7-2 14:43
& r* i! L8 v- J8 m" T& m' B" G其实这个项目是相关流体力学和控制理论两门大学本科阶段的课程,学习以后能用上的不多。通常人所说的大学学 ...

3 u6 g9 {, z8 d: c/ U' l那得多向你请教沟通了,个人有关计算验证这块学得很浅,很多结构设计上运用过往经验比较多,还想冒昧请问下你有关结构设计常用的计算公式,您那有的话还望多分享下/ T! C% F" ]; m
发表于 前天 17:42 | 显示全部楼层
chx4681629 发表于 2025-7-2 16:475 Z1 [7 E( E) F8 u- g5 r5 x
那得多向你请教沟通了,个人有关计算验证这块学得很浅,很多结构设计上运用过往经验比较多,还想冒昧请问 ...

& x3 L* }& F2 j3 ]% k俺遇到的项目和你这个区别满大的,介质也不一样,是另一类的借鉴作用不大,俺觉得现在搞“纯”机械的,气体的太难,现在有仿真了先搞起来,仿真过了再做试验,试验通过再做产品设计!) }& S) H& n% k1 _+ L, Z7 B
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