纯机械自动控制阀门的设计及控制原理分析
纯机械自动控制阀门的设计及控制原理分析
纯机械自动控制阀门的设计及控制原理分析【摘要】：随着经济和技术的快速发展，自动控制阀可以调节流体的流量和性能，以满足管道和机械生产的要求。
在寻找自动控制阀的过程中，出现了一种高效、清洁的自动阀，无需传感器和外部电源。
在应用中，设计者应根据阀门的工作原理研究阀门的自动调节。
因此，我们提出了一种新型纯机械自动控制阀，分析了其结构和控制原理，作为机械自动控制阀门自动控制设计与实践的参考。
关键词：纯机械；自动控制；阀门；设计引言：目前，自动阀已被广泛研究，实际上，被动控制可以是自动的。
因此加强自动控制阀的研究具有重要意义。
1 简单概述自动控制阀不需要手动控制，自动控制阀可以自动调节液体的量和方向，具有流体分析的特点，特别是简单、灵活、方便的自动控制，使用寿命长，不易损坏，这在一定程度上降低了进口机械的成本，机械自动化是一种先进的生产技术，自动控制阀对大型企业非常有用，所以采用了先进的技术，这种应用主要是微电子，价格非常高，因此，一些小企业不推荐这种功能。
目前，自动阀有很多不同的应用，但纯机械自动阀的生产成本不高，应用效率高。
其原理是，地表水达到规定值后，水进入阀门和凝胶。
水进入凝胶并膨胀后，活塞压力降低，管道横截面在一段时间后减小，当水排放到设定值以下时，阀门中的压力降低，活塞向上移动，从而阀门自动控制。
2 纯机械自动控制阀的设计根据排气阀设计的基本原理，通过伸长和固定阀自动调节土壤湿度主要基于压力计计算的水量平衡原理。
变形器可以根据监测结果控制土壤湿度，实现整个控制过程中的自动阀门控制，应变计与土壤温度传感器匹配，止回阀通过扩大内部凝胶的吸收和脱水来评估地下水、水道、计算机和灌溉的状态。
3 纯机械自动控制阀门的控制原理3.1 纯机械自动控制阀门的控制原理分析在纯机械自动控制阀中，有一种叫做自动控制部件的材料，其中含有水敏材料。
随着指令量的增加，指令被吸收并扩散到地球表面，产生能够承受压力的弹簧，同时，关闭阀门，完成排水和填充。
纯机械自动控制阀门的设计及控制原理分析
纯机械自动控制阀门的设计及控制原理分析阀门是机械正常运行中的一个重要组成装置，同时作为流体系统中的一个重要组成部分，对流体的控制发挥着重要的作用，如控制流体的流向、压力以及流量。
纯机械自动控制阀门相较于其它的控制阀门具有明显优势，如自动化程度高，成本较低，使用灵活方便，但是目前对纯机械自动控制阀门设计和控制原理的研究分析还存在诸多不足，市场上有的纯机械自动控制阀门大部分还不够成熟。
基于此，本文基于纯机械自动控制阀门，分析了其设计和控制原理，以期为其研究和使用提供参考。
标签：纯机械;自动控制阀门;设计及控制原理目前对于自动控制阀门的研究大多集中于有源控制，而无源控制其实才是能够进行自动调节，应该需要加强研究的。
无源控制阀门就是纯机械自动控制阀门，它不仅具有一般自动控制阀门的优势特点，能够有效控制流体介质的流动方向和流量，滿足机械生产和管道运输的要求，还具有较自动控制阀门更为显著的优势，如在自动调节方面自动化程度更高，在自动控制的过程中不需要借助外部的能量或是任何传感设备的帮助，在应用方面更加灵活方便其节能效果俱佳。
基于此，对于阀门的设计，需要在阀门作用原理的基础上，提高其自动调节水平，本文主要是对纯机械自动控制阀门的设计及控制原理进行了有效的分析。
1 纯机械自动控制阀门概述就本质而言纯机械自动控制阀门属于无源控制阀门，在自动控制调节方面可以不用借助外部能量来实现在20世纪80年代就已经开始了对纯机械自动控制阀门的研究，其一直较为广泛地应用于农业灌溉中，农业灌溉水量的控制是通过纯机械自动控制阀门的应用来实现的，其控制原理是当灌溉使得土壤中的水分达到一个限定值时，水分就会自动进入到阀门中，阀门的内部会由于水分的进入而产生的凝胶膨胀，从而下压到活塞，使得出水水管的截面面积减小，从而达到控制灌溉水量的目的。
同时当土壤中含有的水分值低于了设定的需要量，阀门中的水就会回流到土壤中，阀门内部的压力变小情况下使得活塞下移，从而使得水流截面面积变大，水流量变大，这样一来就实现了对灌溉水量的有效控制。
浅谈自动控制阀门的设计及控制原理
浅谈自动控制阀门的设计及控制原理摘要在新的市场经济条件下，随着工业化的不断发展，阀门作为一种重要的机械运动装置，在控制流体的流量、方向和压力方面起着重要的作用。
近年来，传统企业在机械生产中实施了更加灵活、方便和基于阀门的投资装置，这是行业实现可持续发展目标的一项重要改革。
在这方面，本文以自动控制阀的基本内容为基础，深入研究自动控制阀的设计和控制原理，为今后阀门的使用和生产提供系统的科学依据。
关键词自动控制阀门；设计及控制；原理引言自动控制阀可控制流体介质的进出口，满足管道输送和机械生产的要求。
自动阀控可自动调节，应用操作灵活，简单方便。
因此，加强对纯机械式自动控制阀的研究具有重要意义。
一、自动控制阀门的设计及控制简述（1）自动控制阀基本概述所谓的“自动控制阀”实际上是一种自动控制阀门，脱离手动控制的装置。
和传统的手动控制相比，自动控制阀的自动化控制在一定程度上降低了能耗。
人力资源对于提高控制的准确性和准确性也具有重要意义。
通过对大量研究数据的分析，可以看出，在工业化不断发展的新工业时代背景下，自动控制阀具有以下功能特点。
首先，可以有效地降低企业的运营成本。
手动调节阀的投资成本和使用相对较低，但需要大量人力进行控制，且控制过程中运行系数较难，增加了企业的运行成本。
另一方面，自控阀不仅操作简单灵活，而且在使用过程中不需要太多人力，使用周期长，不易损坏，大大降低了公司的运营成本，提高了企业的经济效益。
其次，符合当前正常运营的业务需求。
在贸易和新兴产业及地区贸易日益频繁发展的背景下，企业生产需求的增加不仅会促进产业的发展，还会使产业面临巨大的生产压力。
使用自动化控制的阀门不仅可以改善生产和运行状况，而且可以极大地满足正常的业务需求。
此外，对于中小型企业而言，自动机械阀门因其生产成本低而得到广泛应用。
在自动控制阀应用过程中，阀门应用的主要目的是控制水量，特别是其工作原理是当所需水量达到预定值时，水进入阀门冻结膨胀，按下活塞关闭水管。
机械阀原理
机械阀原理机械阀是一种常见的控制元件，广泛应用于工业自动化领域。
它通过机械结构实现对流体介质的控制，具有结构简单、可靠性高等特点。
了解机械阀的原理对于工程师和技术人员来说是非常重要的，下面将对机械阀的原理进行详细介绍。
首先，机械阀的原理基础是利用阀芯的运动来改变流体的通断或流量。
阀芯是机械阀的核心部件，它可以根据控制信号的输入进行上下或左右运动，从而改变阀门的开启程度，实现对介质流动的控制。
阀芯的运动是通过阀杆或者气动执行器来实现的，其中气动执行器是通过气源的压力来驱动阀芯的运动，控制阀门的开启和关闭。
其次，机械阀的原理与结构密切相关。
一般来说，机械阀由阀体、阀盖、阀芯、密封件等部件组成。
阀体是机械阀的主体部件，它承受介质的压力，保证阀门的密封性能。
阀盖一般用来固定阀芯和密封件，同时也起到防护作用。
阀芯是用来控制介质流动的关键部件，其结构和材质的设计直接影响了阀门的控制性能。
密封件则用于保证阀门的密封性能，防止介质泄漏。
另外，机械阀的原理还涉及到阀门的控制方式。
通常情况下，机械阀可以通过手动、电动、气动等方式进行控制。
手动控制是最为简单的方式，通过人工操作阀门的开启和关闭。
电动控制则是通过电动执行器来实现，可以实现远程控制和自动化控制。
气动控制是通过气动执行器来实现，可以适用于一些特殊环境和工况。
最后，机械阀的原理还包括了阀门的工作原理。
当控制信号输入时，阀芯会根据信号的大小和方向进行相应的运动，改变阀门的开启程度，从而控制介质的流动。
当信号消失时，阀芯则会返回到初始位置，阀门关闭，介质停止流动。
总的来说，机械阀的原理涉及到阀芯的运动、阀门的结构、控制方式和工作原理等方面。
了解机械阀的原理对于工程师和技术人员来说是非常重要的，可以帮助他们更好地选择和应用机械阀，提高工程系统的控制性能和可靠性。
纯机械自动控制阀门的设计及控制原理分析
纯机械自动控制阀门的设计及控制原理分析发布时间：2021-12-22T05:24:03.553Z 来源：《中国科技人才》2021年第26期作者：侯书郎[导读] 当前，大部分阀门自动控制研究都是主动控制的。
事实上，无源控制是一种纯机械式自动调节阀，其应用和操作灵活、简单方便。
因此，加强纯机械式自动调节阀的研究具有重要意义。
本文主要分析了纯机械自动调节阀的设计与控制原理。
艾默生自动化流体控制（四川）有限公司 610200摘要：当前，大部分阀门自动控制研究都是主动控制的。
事实上，无源控制是一种纯机械式自动调节阀，其应用和操作灵活、简单方便。
因此，加强纯机械式自动调节阀的研究具有重要意义。
本文主要分析了纯机械自动调节阀的设计与控制原理。
关键词：纯机械自动控制阀门；设计；控制原理引言对于自动调节阀，大部分相关研究都集中在主动控制上，而被动控制研究则较少。
被动控制阀是指无需外部电源即可实现自动控制和调节的阀。
被动调节阀也称为纯机械式自动调节阀，具有自动化程度高、节能效果好、操作方便、设备工艺简单等优点。
1、自动控制阀门的相关简介自动调节阀是一种具有自动功能的阀门设备。
在实际应用过程中，它可以满足液体/气体排放和流入的控制和管理要求，而无需手动操作。
根据实际应用效果，自动调节阀通常具有以下特点:(1)节约用水、节省时间和劳动。
安装简单，操作困难少。
(2)生产工艺简单，生产成本低。
(3)在正式申请程序中具有寿命长、操作效率高的特点。
(4)结合自动化技术，可以满足正常运行的要求，无需人工操作。
当前，市场通用的自动调节阀一般采用微电子电路或红外感应技术作为主要生产技术。
但是，上述技术费用高昂，对于一些投资较小的工厂来说，其适用性和经济性不高。
本文在本次人脸连接前，介绍了一种基于纯机械自动运行方式的调节阀，供相关人员参考。
目前最常用的纯机械式自动调节阀主要包括手动阀、气动阀和电动阀。
2、纯机械自动控制阀门的控制原理分析对于纯机械式自动控制阀，必须在折叠板和折叠销之间放置压缩状态的弹簧，以便将折叠销推到门边。
机械自动控制阀门的设计及控制原理分析
机械自动控制阀门的设计及控制原理分析发布时间：2022-01-21T07:53:26.437Z 来源：《中国科技人才》2021年第30期作者：单绍玉[导读] 机械自动控制阀门具有自动化程度高、控制效果好、寿命长、价格低等方面的优点，在农业、工业等领域都有重要应用，加强对机械自动控制阀门控制原理的研究，对其进行优化设计，可以进一步提高机械自动控制阀门的性能，使其在生产工作中起到更加重要的应用。
江苏欧瑞德石油机械有限公司江苏省盐城市 224700摘要：机械自动控制阀门具有自动化程度高、控制效果好、寿命长、价格低等方面的优点，在农业、工业等领域都有重要应用，加强对机械自动控制阀门控制原理的研究，对其进行优化设计，可以进一步提高机械自动控制阀门的性能，使其在生产工作中起到更加重要的应用。
关键词：机械自动控制阀门；控制原理；设计1 自动控制阀门的概述自动阀门是一种可以实现液体流入量、流出来自动化控制的一种阀门，不仅具有很高的自动化程度，而且控制效果也非常好，除此之外自动控制阀门还具有生产安装简单、寿命长、成本低和能够实现节约资源等多方面特点，因此获得了广泛的应用。
纯机械自动化控制阀门是一种不需要应用传感器、计算机等设备，就能够进行自动化控制的一种的机械阀门，具有节能、节约资源等方面的特点。
纯机械自动控制阀门在运行过程中，可以在不应用外部能量的前提下，实现自动化的调节和控制，这种阀门也叫作无源阀门。
纯机械自动化控制阀门具有广泛的应用，如在农业节水灌溉中具有广泛应用，可以根据土壤水分含量的变化对水量进行自动调节，从而实现节水灌溉。
在工业生产中，纯机械自动阀门也具有广泛的应用。
2 纯机械自动控制阀门的零件设计2.1 阀门的设计纯机械自动控制阀门在生产用水控制方面具有重要应用，能够实现出水的自动化控制，从而降低能耗。
在阀门的设计时，可以设定出水时间，如将出水时间设定为5min。
如果出水时间超过了5min，系统会将出水阀门自动切断。
机械工程中的阀门设计与分析
机械工程中的阀门设计与分析阀门是机械工程中非常重要的一个组成部分，它在工业生产中扮演着控制流体流动的关键角色。
阀门的设计与分析是保证流体系统正常运行的关键一环。
本文将从阀门设计的基本原理、常见类型以及分析方法等方面展开论述。
一、阀门设计的基本原理阀门的设计需要考虑到流体的性质、流量要求、温度和压力等因素。
首先，阀门的材料选择要符合流体的性质，例如对于腐蚀性流体，应选择耐腐蚀材料。
其次，流量要求是设计阀门的重要依据，根据流量大小选择合适的阀门口径和阀座面积。
此外，温度和压力也是阀门设计中需要考虑的重要因素，因为高温和高压环境会对阀门的密封性和耐久性提出更高的要求。
二、常见的阀门类型1.截止阀：截止阀是最常见的一种阀门类型，用于控制流体的开关。
它的结构简单，通常由阀体、阀瓣和阀座组成。
当阀瓣与阀座接触时，可以实现流体的截断。
2.调节阀：调节阀用于控制流体的流量和压力。
它的结构复杂，通常包括阀体、阀瓣、阀座、调节装置等。
通过调节阀瓣的开度，可以控制流体的流量和压力。
3.安全阀：安全阀用于保护系统在超过安全压力时的自动泄压。
它的结构简单，通常由阀体、弹簧和阀瓣组成。
当系统压力超过设定值时，弹簧会被压缩，使阀瓣打开，流体得以泄压。
三、阀门分析的方法1.流体力学分析：在阀门设计中，流体力学分析是必不可少的。
通过数值模拟和实验测试，可以得到阀门在不同流量和压力条件下的流体特性，如流速、压力损失等。
这些数据对于优化阀门设计和提高系统效率至关重要。
2.结构强度分析：阀门在工作过程中会受到流体压力和流体力的作用，因此结构强度分析是必要的。
通过有限元分析等方法，可以评估阀门在不同工况下的受力情况，以确保阀门的结构强度和稳定性。
3.密封性分析：阀门的密封性能对于流体系统的正常运行至关重要。
通过密封性分析，可以评估阀门在不同压力和温度条件下的密封性能，以确保阀门的有效密封和防漏。
四、阀门设计的挑战与发展方向随着工业技术的不断发展，阀门设计也面临着新的挑战。
机械自动控制阀门的设计及控制原理
机械自动控制阀门的设计及控制原理发布时间：2022-09-15T07:15:17.025Z 来源：《福光技术》2022年19期作者：唐玉松 1 胡道忠 1 李正华 2 吕智健 1 叶迅良 1 [导读] 自动控制阀门的应用可以对流体流量、方向与压力等进行自动化控制，且具有成本低、使用寿命长、省电的优势。
本文将重点就机械自动控制阀门的设计及控制原理进行探讨。
唐玉松 1 胡道忠 1 李正华 2 吕智健 1 叶迅良 1浙江伯特利科技股份有限公司 1 浙江省温州市 325100浙江欧菲石油设备有限公司 2 浙江省温州市 325100摘要：自动控制阀门的应用可以对流体流量、方向与压力等进行自动化控制，且具有成本低、使用寿命长、省电的优势。
本文将重点就机械自动控制阀门的设计及控制原理进行探讨。
关键词：机械自动控制阀门；设计；控制原理1 机械自动控制阀门的具体设计及控制原理1.1 机械自动控制阀门的具体设计及控制原理本文将围绕一种用于工业生产的机械自动控制阀门进行探讨，该阀门主要用于生产用水的自动控制，可基于生产需要设置出水时间，如设置出水时间为 4min，阀门会在 4min 后自动切断，之后需人为操作后再次使用。
具体设计需要将立方体空腔装置设置于管件进水端处，切断水流时阀门的封闭能够通过该装置实现，同时设置折板于立方体空腔的下前端，具体采用焊接方式设置，实现传动销固定，最后设置细长管形连通器于出水口附近，同样采用焊接方式设置。
基于图 1 所示的立方体空腔剖视图进行分析可以发现，有细长方形槽存在于空腔上端，负责固定关闭阀门，圆柱形孔设置于下端，计时装置与阀门间的圆柱细杆能够通过其固定连接。
采用由细方杆、宽方杆、阀门、手柄、连接用细杆焊接成的阀门，计时用的销通过细方杆、宽方杆卡住，采用铁材质的折线形传动销，管件上的折线形板孔与传动销前端配合。
采用圆柱空腔的计时器设计，高磁性磁铁设置于前端，以此实现对折线形销的吸引，折线形销可由此运动于细长管连通器内，其位于管件下方。
纯机械自动控制阀门的设计及控制原理分析
2012年8月内蒙古科技与经济August 2012 第15期总第265期Inner M o ngo lia Science T echno log y &Econo my No .15T otal N o .265纯机械自动控制阀门的设计及控制原理分析寇 正(华南理工大学机械与汽车工程学院,广东广州 510641) 摘 要:在分析现有自动控制阀门特点的基础上,自行设计了纯机械自动控制阀门,详细介绍了自动控制阀门零部件的构思原理、设计及其控制原理。
该纯机械自动控制阀门具有设计及控制原理简单、易于实现的特点。
关键词:机械自动控制阀门;设计;控制 中图分类号:T P23 文献标识码:A 文章编号:1007—6921(2012)15—0082—021 自动控制阀门的概况自动控制阀门是一种无需人为操控即可实现控制液体(或气体)流出、流入量的阀门。
从自动控制阀门发展情况来看,自动控制阀门具有如下特点[1]:①节约用水,节省时间;②安装简单,使用方便;③省电;④使用寿命长;⑤生产工艺简单,成本低,生产材料市场供给充足;⑥不需人工操作;⑦技术先进。
由此观之,现有的自动控制阀门均应用到微电子线路以及诸如红外感应技术等。
这些技术相对成本较高,对于一些投资较小的工厂来说不太适用。
经查询资料[2,3],有关自动控制阀门的设计专利很多,原理及应用场合各异。
笔者设计了一种新型的纯机械自动控制阀门,来降低大规模生产及使用的成本,同时达到简单实用的目的。
2 纯机械自动控制阀门的零件设计及配合2.1 阀门的设计该设计的纯机械自动控制阀门主要应用于控制生产用水,出水时间为5mi n ,5mi n 后自动切断出水阀门,若想再次使用,需人为操作。
阀门设计总图见图1。
图1 阀门设计总图图2为管件示意图,管件进水端设置一个有立方体空腔的装置,主要用于阀门切断水流时的封闭,在立方体空腔的下前端焊接一块折板,用于固定传动销,在管件的出水口附近焊接一个细长管形连通器,剖视图见图3。
浅谈自动控制阀门的设计及控制原理
浅谈自动控制阀门的设计及控制原理在当前工业化建设进程不断推进的新市场经济常态下，阀门作为机械运动的重要装置，在控制流体流量、方向和压力大小方面发挥了重要作用，机械自动化控制阀门则是近年来企业基于传统阀门基础上应用的一种更为灵活、方便且投资成本较小的装置，将其实践于机械生产作业中是目前工业实现可持续发展目标做出的重要改革。
鉴于此，本文主要基于自动控制阀门的基本内容，对其设计及控制原理进行了深入剖析，为后期阀门的使用和生产提供了系统化科学依据。
标签：自动控制阀门;设计;控制原理;系统剖析一、自动控制阀门的基本概述简单来讲，所谓的“自动控制阀门”其实简单来讲，就是一种脱离人为控制作业对流体进行自动化控制的装置，与传统人工控制相比，自动阀门的自动化控制在一定程度上不仅降低了人力资源的消耗，与此同时在提高控制准确度和精准度方面也具有重要意义。
经大量调研数据分析可知，在工业化建设进程不断推进的新产业时代背景下，自动控制阀门具备如下功能特点：其一，能有效降低企业的运营成本。
虽然在投资使用过程中，人工控制的阀门成本较低，但需要消耗大量的人员去进行操控，且在操控过程中操作系数难度较大，增加了企业的运营成本，反观自动控制阀门，不仅操作简单、灵活，与此同时在应用过程中无需消耗大量人力，且使用周期较长，不易损坏，由此极大地降低了企业的运营成本投入，提高了企业经济效益;其二。
极大满足了当前企业正常运营需求。
在区域经济贸易往来愈发频繁的新产业背景下，企业生产需求量的持续增加在推动产业进一步发展的同时，也使产业面临着巨大的生产压力，借助采用微电子路的自动控制阀门从某方面而言不仅能改善当前生产作业现状，此外还极大地满足了企业正常运营需求，此外对于中小型企业而言，纯机械自动阀门因其较低的生产成本得到了广泛应用。
二、自动控制阀门的设计及控制原理的基本概述在自动控制阀门应用过程中，实现对水量的控制是阀门应用的主要目的，具体而言其工作原理就是当需求水量达到预定后，水分会进入阀门凝胶膨胀，下压活塞之后实现对水管截面积的减小，然后一段时间之后水分会小于预定值，阀门中的水分会重新释放到生产环境中，阀门内压力减小，活塞上移，水流量变大。
谈纯机械自动控制阀门的设计及控制原理
谈纯机械自动控制阀门的设计及控制原理目前对自动阀门的研究大多数是有源控制，事实上无源控制的能够进行自动调节，是一种纯机械自动控制的阀门，它的应用和操作灵活、简单且方便，所以，加大对纯机械自动控制阀门的研究具有重要意义，基于此，本文对纯机械自动控制阀门的设计及控制原理进行了分析。
标签：纯机械自动控制；阀门；设计；控制原理阀门是流体系统中的重要组成部门，阀门的应用能够对流体流动的流量、方向以及压力等进行控制。
就目前来看，对纯机械自动控制阀门的相关研究较少，市场上成熟的纯机械自动控制阀门也相对较少，而纯机械自动控制阀门有着使用方便、自动化程度高、成本低等优点。
1.自动控制阀门的概述目前，我国常见的机械设备加工中对于自动控制阀门的应用较为广泛，其能够在机械加工中起着非常重要的控制作用。
因为在机械设备加工过程中对于一些流体速度的控制非常重要，而通过自动阀门进行控制，能够有效地对加工过程中的流速及压力进行很好的调节分析，进一步使我国机械加工技术得到有效的提升，从而增强机械加工的稳定性。
机械构建中自动控制阀门属于一种能够自我进行调节的重要零件，通过将大型机械设备中的流体进行相应灵活的导流、节流、分流等控制，从而使机械加工中的液体得到很好的控制使用，从而增加机械加工的整体效率。
例如，在现代的机械加工过程中水蒸气、天然气、液体的各种金属等资源是加工中不可缺少的一部分。
根据我国现阶段广泛应用的阀门形式能够大致分为以下 3 种：截断性阀门、真空类阀门以及特殊类阀门。
其中，将截断类阀门应用于机械生产中进行控制接通与断开。
真空类阀门则主要广泛应用在液体控制加工中。
对于特殊阀门主要应用于较为特殊的环境中，其中包括了例如单阀门控制下的双向管道以及污水处理等各种特殊环境，这是目前机械加工中一种综合控制能力较强的控制系统形式。
通过对于上述机械自动控制阀门应用过程中的一些具体研究，为了能够使今后阀门加工控制技术更加完善，从而推动我国机械加工技术的不断进步与发展。
机械自动控制阀门的设计及控制原理探讨
机械自动控制阀门的设计及控制原理探讨发表时间：2019-09-11T15:10:22.047Z 来源：《基层建设》2019年第16期作者：孙启刘晏白志平[导读] 摘要：随着科学技术水平的不断提升，我国机械自动化控制的技术随之不断提高，为自动控制阀门的设计创造了有利条件，有助于推动我国阀门自动化控制取代传统的有源控制，在很大程度上开拓了机械自动控制阀门市场。
辽宁工业大学 121001摘要：随着科学技术水平的不断提升，我国机械自动化控制的技术随之不断提高，为自动控制阀门的设计创造了有利条件，有助于推动我国阀门自动化控制取代传统的有源控制，在很大程度上开拓了机械自动控制阀门市场。
本文主要对机械自动控制阀门的设计进行分析，并且探讨机械自动控制阀门的控制原理，致力于推动我国机械自动控制领域的发展。
关键词：机械；自动控制；阀门引言：阀门作为管道系统设计过程中的重要组成部分，在实际应用中导流、节流、分流作用明显，可以对流体流动的流量以及方向、压力多方面因素进行控制。
在科学技术水平不断提升的情况下，阀门的种类发生了很大的变化，其控制自动化力度得到逐渐强化。
目前，自动控制阀门已经得到推广，但大多数属于有源控制，对于无源控制的机械自动控制阀门的研究相对较少。
对此，机械自动控制阀门的设计以及控制原理的探讨呈现出必要性。
1 机械自动控制阀门概述自上个世纪80年代，纯机械控制阀门的研究出现在人们的视野中，那是一种无源控制阀门，被命名为Irristat阀门。
是由美国华盛顿州立大学的L.Ornstein教授设计的[1]。
此设计被应用到了农业灌溉中，在节约水资源方面发挥了显著作用。
正如Irristat阀门一样，机械自动控制阀门不需要人进行控制，可以真正的实现无源控制，能够自动控制流体的量和方向等。
机械自动控制阀门具备操作简单、使用的周期长以及节省企业投入成本等特点，对于维护企业效益、推动企业的持续发展具有积极作用。
在Irristat阀门设计背景下进行机械自动控制阀门的设计，有助于实现阀门的无源自动控制，实现对水流量的自动掌控。
机械阀的工作原理
机械阀的工作原理
机械阀是一种常见的控制性阀门，广泛应用于工业和民用领域。
它的工作原理主要由阀体、阀芯和驱动装置组成。
机械阀的阀体通常是由金属材料制成，具有管道连接口和阀门座，用于连接管道系统。
阀芯是机械阀的关键部件，通常由金属或塑料制成。
它的运动决定了阀门的开启和关闭状态。
驱动装置则用于控制阀芯的运动。
当机械阀处于关闭状态时，阀芯与阀门座紧密接触，阻止流体通过。
当需要开启阀门时，驱动装置提供推力或转矩，使阀芯远离阀门座。
这样，流体便可以通过阀芯和阀门座之间的通道进入或离开管道系统。
与此同时，机械阀还可以通过调节驱动装置来控制阀门的开启程度。
通过改变阀芯与阀门座之间的间隙大小，可以调节流体的流量。
这种方式常用于需要精确控制流体流量的系统。
需要注意的是，机械阀的工作原理并非固定不变。
不同类型的机械阀可能采用不同的结构和控制机制。
但总的来说，机械阀通过控制阀芯的位置来控制流体的通断和流量，从而实现对系统的控制。
纯机械自动控制阀门的设计与控制原理探讨
纯机械自动控制阀门的设计与控制原理探讨摘要：在流体类型的系统中，阀门装置发挥着重要的作用，阀门的合理运用可以有效地控制流体的流量、流体的方向与流体的压力。
针对现今的研究情况来看，国内外关于纯机械的自动控制阀门的有关研究不多，市面上高效的纯机械自动控制阀门也不是很多。
但此类控制阀门在实际应用中不仅简单方便，自动化程度也比较高，并且成本极低。
针对这种情况，文章基于纯机械自动控制阀门的概述，探讨了一种创新的纯机械自动控制阀门设计，并对该阀门的设计方案与控制原理进行了全面阐述，希望能够为纯机械自动控制阀门的相关研究和运用提供一定的参考和借鉴。
关键词：纯机械；自动控制阀门；设计方案；控制原理针对现今的自动控制阀门而言，与其有关的研究多数都侧重在有电源提供的控制，而关于无电源供应的控制研究却比较少。
这里所指的无电源控制阀门主要指不必用外部供应能量就可以实现对阀门的自动控制与调节的目的。
无源控制阀门就是本文要研究的纯机械自动控制阀门，其具有自动化程度高、节能效果显著、应用便利、制造工艺简单等优势。
所以，文章围绕纯机械自动控制阀门的设计与控制原理展开了分析和研究。
1、纯机械自动控制阀门综述针对阀门的实质而言，纯机械自动控制阀门属于一种不必借助外来能量的供应就能够达到自动调节与控制的阀门，也就是常说的无源控制阀门。
针对纯机械控制阀门的相关研究初始于20世纪80年代，从本质上来讲，纯机械自动控制阀门就是一种不需要外部能量供应就可以实现自动控制调节的阀门，即无源控制阀门，纯机械控制阀门的研究始于上世纪八十年代，L.奥恩斯坦教授研究出了一种被称为Irristat的阀门，此类阀门被归于纯机械自动控制阀门一类，其被广泛的用在农业生产中的节水灌溉中[1]。
2、纯机械自动控制阀门的设计方案分析本次研究主要以名为Irristat的阀门为起始点，将土壤中的水分张力当成本设计方案的设计原理。
该阀门自动控制目标的实现主要是利用水分平衡的原理来完成的，利用真空压力表的读数，土壤张力计可以有效监测土壤中的含水情况，凭借监测获取的结果来完成对阀门的自动化控制目标[2]。
纯机械自动控制阀门的设计及控制原理分析 孙健1 姜铭2 郎宇锋3
纯机械自动控制阀门的设计及控制原理分析孙健1 姜铭2郎宇锋3摘要：对于流体系统而言阀门是其中最为重要的组成部分。
其发挥的主要作用是控制流体流动的方向、流量以及压力等。
从当前的情况上分析，在当前纯机械自动控制阀门当中，相关的研究比较少，而市场上相对而言比较成熟的机械自动控制阀门也比较少，这种阀门应用方便性较强，并且有着较高的自动化程度，还能很好的控制成本。
本文主要分析对于纯机械自动控制阀门而言，具体的设计和控制原理。
关键词：纯机械；自动控制阀门；设计原理；控制原理前言：在自动控制阀门当中，大部分研究都侧重于其有源控制当中，对于无源控制的研究比较少，无源控制指的是不借助任何外部能量来完成阀门的自动控制和调节工作，因此这种阀门也本称之为纯机械自动控制阀门，其自动化程度比较高，节能效果也比较好，其设备的应用工艺也比较简单，本文主要分析在纯机械自动控制阀门当中，具体的设计原理和控制原理。
1、纯机械自动控制阀门从纯机械自动控制阀门本身上分析，指的是一种不需要外部能量就能完成自动控制交接工作的阀门，属于一种无缘控制阀门。
在纯机械控制阀门当中，最早出现在上世纪八十年代，这种阀门最初在农业节水灌溉当中进行应用。
当土壤当中水分含量达到预定值之后，水分就会进入到阀门当中，导致其内部凝胶迅速膨胀，进而对活塞进行下压，减少了水管的截面积，能够更好的视线水量控制。
而一旦土壤当中的水量低到一定量时，阀门当中的水分就会渐渐送回到土壤当中，活塞失去压力之后就会出现上移运动，从而增加了水流量，完成了水流的自动控制。
2、纯机械自动控制阀门设计2.1阀门设计对于纯机械自动控制阀门而言，其主要应用在对生产用水的控制当中，以图1中阀门为例，其出手时间一般都在5min左右，超过5min之后则会触动阀门，从而自动切断出水阀门，如果要再次应用则需要进行人为操作。
图1对于阀门管件而言，其进水端一般会设置一个立方体空腔装置，一旦阀门自动关闭并切断水流后，该装置也会随之关闭。
机械构建的自动控制阀门的论述
环球市场理论探讨/-91-机械构建的自动控制阀门的论述1.赵小兰2.张雨涵1.丹佛斯(鞍山)控制阀有限公司 2.沈阳普越实业有限公司摘要：自动控制阀门是一种可支持自动控制的阀门装置，其最大的特点是阀门操作控制动作可以通过自动化方式实现，极大地节约了人工操作下的浪费问题，具有控制效果先进、可靠的优势。
首先对自动控制阀门的应用优势与现状进行分析，然后分析了一种应用纯机械部件设计行程的自动控制阀门开发方案，并对自动控制阀门关键部位的设计要点以及阀门自动控制功能的实现原理进行分析。
关键词：机械构建；自动控制阀门自动控制阀门是一类无需人为操作即能够实现对液体、气体的流入和流出量进行控制的阀门装置。
相较于传统的手动控制阀门而言，自动控制阀门的特点在于：(1)阀门安装工艺简单，使用方便；(2)阀门运行期间电能消耗低，安全节能；(3)阀门装置生产工艺简单，成本低廉，生产材料市场供给充足；(4)无需人为操作控制，节约了人力资源；(5)技术先进，工艺可靠程度高。
1 自动控制阀门的概况自动控制阀门是一种无需人为操控即可实现控制液体(或气体)流出、流入量的阀门。
从自动控制阀门发展情况来看，自动控制阀门具有如下特点[1]：①节约用水；②安装简单，使用方便；③省电；④使用寿命长；⑤生产工艺简单，成本低，生产材料市场供给充足；⑥不需人工操作；⑦技术先进。
由此观之，现有的自动控制阀门均用到微电子线路以及诸如红外感应技术等。
这些技术相对成本较高，对于一些投资较小的工厂来说不太适用。
经查询资料，有关自动控制阀门的设计专利很多，原理及应用场合各异。
笔者设计了一种新型的纯机械自动控制阀门，来降低大规模生产及使用的成本，同时达到简单实用的目的。
2 纯机械无源控制阀门的研究现状当今自动控制领域对自动控制阀门的研究一般都以有源控制为基础，与有源控制阀门相关的技术资料也较多，但是在纯机械无源控制阀门的研究方面表现出明显的不足，研究工作也较少。
浅谈机械构建的自动控制阀门的关系
浅谈机械构建的自动控制阀门的关系摘要：一般来说，阀门可以说是流体系统中最重要的关键部件。
其中，阀门在流体系统中起着重要的作用，因为它们可以控制流体流动的流量、方向和压力等参数。
但是，我们在对机械式自控阀进行市场调研后发现，市场上相关研究和性能完善的产品相对较少，但机械式自控阀由于自动化程度高，具有重要的意义由于使用方便、成本低等优点，积极研究机械构造的自动控制阀。
关键词：机械结构；自控阀；背景：目前在自控阀的研究中，主要研究领域主要是主动控制的研究，而被动控制的研究相对较少。
其中，对于被动式调节阀，主要是指无需外界能源供给即可实现阀门的自动控制和调节。
同时被动式调节阀也称为机械制造的自动调节阀，具有一定的优势自动化、节能、操作方便、制备工艺简单。
因此，加强对机械结构自动控制阀的研究，对于促进我国阀门设计水平的提高具有重要的现实意义。
一、阀门的基本概述对于流体系统，阀门在系统中起着非常重要的作用，它可以控制系统中流体流动的方向、压力、流量等参数。
一般来说，在管道流体输送系统中，阀门是重要的控制元件，具有节流、导流、分流、释放溢流压力和切断等作用。
现阶段，市场上用于流体控制的阀门种类繁多，如控制系统复杂的阀门和结构相对简单的截止阀等。
对于阀门来说，通常可以控制水、净、放射性流体等物质，但控制阀门的方式有很多，包括手动、电磁和气动控制，或者可以通过感测信号来致动阀。
控制压力、温度等。
还有一些阀门可以在不依赖传感器信号的情况下轻松打开和关闭。
根据阀门的不同功能和应用，大致可分为： (1) 截止阀。
截止阀、球阀、闸阀等的主要作用是接通或截断流经管道的介质。
(2) 真空阀。
真空球阀、真空挡板阀、真空充气阀等基本用于真空系统，其主要作用是改变气流方向、调节气流大小、接通或断开管路等真空系统元件如（3）特殊阀门。
这些阀门大多是特殊用途的阀门，如排气阀、清管阀和排污阀。
其中，排气阀是管道系统的重要组成部分，广泛应用于给排水、锅炉、空调、油气管道等。
全自动控水阀门的工作原理
全自动控水阀门的工作原理首先，全自动控水阀门是一种通过自动化设备控制水流的装置。
它主要由阀体、驱动机构、控制系统和传感器组成。
阀体是控制水流的关键部件。
它通常由金属材料制成，具有一定的强度和耐腐蚀能力。
阀体内部设计有流道，可以控制水流的通断和调节。
驱动机构是控制阀门运动的核心。
它通常由电动机、减速机和传动机构组成。
电动机提供动力，通过减速机将电动机的转速降低，然后传递给传动机构，使阀门能够实现开闭和调节。
控制系统是全自动控制阀门的重要组成部分。
它由控制器和执行器组成。
控制器通过接收传感器发送的信号，分析并处理这些信号，然后根据内部的控制算法，输出控制命令给执行器。
传感器是监测阀门状态和环境参数的装置。
常用的传感器包括位置传感器、压力传感器、流量传感器、温度传感器等。
这些传感器可以实时监测阀门的位置、压力、流量和温度等参数，将检测结果通过电信号的形式送给控制系统。
工作原理如下：1.当控制系统接收到需要控制的信号时，控制器会根据算法计算出相应的控制命令。
2.控制器将控制命令通过信号传输线发送给执行器。
3.执行器接收到控制命令后，根据命令的要求，通过驱动机构控制阀门的运动。
如果是开启状态，执行器会将阀门打开，允许水流通过；如果是关闭状态，执行器会将阀门关闭，阻止水流通过。
4.在阀门运动过程中，传感器会实时监测阀门的位置、压力、流量和温度等参数，并将检测结果通过电信号的形式反馈给控制系统。
5.控制系统根据传感器的反馈信息，不断调整控制命令，使阀门能够达到设定的控制效果。
总结起来，全自动控水阀门的工作原理是通过控制系统接收控制信号，计算并输出控制命令给执行器，执行器通过驱动机构控制阀门的开闭和调节，传感器实时监测阀门状态和环境参数，并将检测结果反馈给控制系统，从而实现对水流的自动控制。
自动控制阀门原理04.21
自动阀控制原理1.基本原理自动控制（原理）是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置（称控制装置或控制器），使机器，设备或生产过程（统称被控对象）的某个工作状态或参数（即被控制量）自动地按照预定的规律运行。
除了被控对象外，其余统称为控制装置，为了完成自动控制任务，控制装置必须具备以下三个方面的职能部件。
测量元件：用以测量被控量或者干扰量。
比较元件：将被控件与给定值进行比较。
执行元件：根据比较后的偏差量产生执行作用，去操作被控对象。
参与控制的信号来自三条途径，即给定值，干扰量，被控量。
2.反馈调节所谓“反馈”，在工程技术上是指自动调节系统的效应装置，把一部分效应信息反过来传输给发讯装置或传输给该系统的中间环节，从而进一步调整自动调节系统的活动。
在反馈控制系统中，控制装置对被控装置施加的控制作用，是取自被控量的反馈信息，用来不断修正被控量和控制量之间的偏差从而实现对被控量进行控制的任务，这就是反馈控制的原理。
3.前馈调节将被控变量的一个或多个影响条件的信息转换成反馈回路外的附加作用的控制。
4.举例说明一转化为例子，一转化的调温方式是直接调温，由风机出口分出一个管道直接接到一层入口来控制入口温度，有温度信号直接调节阀门开度。
在升温阶段，自动阀投手动，直接关闭阀门；当温度正常后，把控制方式投自动，如果温度高于设定温度（400℃），此时的温度就是被控量，然后传给测量元件，测量元件再把这个信号传给比较元件，比较之后就传给执行机构，执行机构让阀门开度增大。
如果温度低于设定温度（400℃），通过以上的过程后，执行的结果是阀门开度减小。
正常情况下应该是阀门控制温度，然后这个是由温度反作用于阀门，这就是反馈调节。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
纯机械自动控制阀门的设计及控制原理分析作者：张宇涵
来源：《科学与信息化》2019年第03期
摘要近年来，我国机械自动化技术越来越完善。
阀门是流体系统中的重要组成部门，阀门的应用能够对流体流动的流量、方向以及压力等进行控制。
就目前来看，对纯机械自动控制阀门的相关研究较少，市场上成熟的纯机械自动控制阀门也相对较少，而纯机械自动控制阀门有着使用方便、自动化程度高、成本低等优点。
基于以上，本文从纯机械自动控制阀门概述入手，提出了一种新型纯机械自动控制阀门，并探讨了其设计方案和控制原理，旨在为纯机械自动控制阀门的设计和研发实践提供参考。
关键词纯机械；自动控制；阀门；设计
引言
目前对自动阀门的研究大多数是有源控制，事实上无源控制的能够进行自动调节，是一种纯机械自动控制的阀门，它的应用和操作灵活、简单且方便，所以，加大对纯机械自动控制阀门的研究具有重要意义，基于此，本文对纯机械自动控制阀门的设计及控制原理进行主要分析。
1 纯机械自动控制阀门的设计
本文以Irristat阀门为基础，以土壤水分张力为主要设计原理。
Irristat阀门的自动控制主要是通过水分平衡原理来实现的，借助真空压力表的读数，张力计能够对土壤水分情况进行监测，以监测结果为基础来实现对阀门的自动化控制。
在整个控制过程中，张力计相当于一个土壤温度的传感器，Irristat阀门通过内部凝胶吸水膨胀及失水收缩来判断土壤中水分情况，从而通过阀门来实现对水流量的自动化控制，实现灌溉自动化，其不需要计算机和传感器，属于一种无源自动控制阀门，通过纯机械来实现阀门的自动化控制。
本文提出的纯机械自动控制阀门结构设计如图所示：阀门结构主要包括控制元件、两个弹簧（一个缓冲弹簧即弹簧1，一个复位弹簧即弹簧2）、进水口以及两个出水口组成，通过弹簧1能够推动阀芯移动，当阀芯锥形面封堵进水口的时候，则阀门关闭，灌溉停止，通过阀门2可以推动阀芯反向移动，封住进水口的阀芯锥形面会慢慢后退，从而实现阀门入水口的逐渐开启，灌溉恢复[1]。
2 纯机械自动控制阀门的控制原理
2.1 纯机械自动控制阀门的控制原理分析
对纯机械自动控制阀门的控制原理进行分析有利于了解阀门的操作，对阀门的应用和设计都具有重要意义。
纯机械自动控制阀门中的自动控制元件材料有一种叫湿敏材料，湿敏材料对水是比较敏感的，也就是如果土壤中的含水量特别大，水分还在增多的过程中，此时湿敏材料
会吸收土壤中的水分，产生膨胀，进而对弹簧的缓冲形成一种压力，这时缓冲弹簧会使复位弹簧发生移动，阀芯也会因此发生运动，阀芯在运动的过程中锥形面会把进水口封住，从而使阀门关闭，放水结束，灌溉也在此时停止。
2.2 自动控制单元设计分析
通过上文中的分析可知，缓冲弹簧主要起到对阀芯的缓冲保护作用，复位弹簧主要起到开启阀门的作用，阀门自动化控制的核心为弹簧，下面对两种弹簧的参数设定和设计方法进行分析：1.弹簧参数设定两种弹簧采用相同的参数，主要包括弹簧的内径、外径、中径、节间距、螺旋升角以及弹簧丝的直径。
对于弹簧的旋转方向来说，如果没有特殊要求，一般选择右侧旋转。
弹簧在不受压力的情况下，弹簧圈之间的间距应当为一定值，在受到压力的时候，弹簧会发生收缩变形。
在设计的过程中应当考虑极限荷载的情况，应当保证弹簧圈之间在极限荷载作用下一定的间距。
2.3 设计方法
弹簧的设计，一方面弹簧的设计要保证能和阀门的正常使用相契合，另一方面弹簧本身也要具有一定的稳定性和强度。
①弹簧刚度计算。
弹簧的刚度主要是针对弹簧的变形量来确定的，即阀门在正常工作的过程中弹簧应该具备的最大程度的变形量，从而确定最终弹簧的参数，一般来说，如果制造弹簧的材料相同，并且弹簧的直径大小也相同，如果增加弹簧的圈数弹簧的刚度会变小，如果减少弹簧的圈数，弹簧的刚度会变大。
②弹簧稳定性计算。
弹簧不稳定的表现就是出现弯曲的现象，一般影响弹簧稳定性大小的是弹簧的圈数，如果弹簧的圈数过多，那么弹簧在承受的压力较大时容易出现侧向弯曲，如果弹簧两端都在固定的情况下，弹簧的长细比值应该在5.3一下，如果弹簧两端都在自由的状态下，弹簧的长细比值应该小于
2.6，如果弹簧一段固定，另外一端是在自由状态下，那么弹簧的长细比值应该在
3.7以下，控制好弹簧的长细比值对弹簧的稳定性具有重要作用[2]。
3 机械构建的自动控制阀门探究
3.1 基本设计理念
随着现代社会的不断发展，对于机械构建创新与融合是社会发展的一种趋势。
对于现代机械构建中为了能够实现机械加工的良好适应性，还能够增加机械加工的实用性，从而有效地保证了机械构建过程中的液体与气体的稳定使用。
首先在进行机械构建的自动控制阀门设计过程中，为了能够满足现代机械加工系统的使用性能，必须要结合自动化的运用，从而有效地达到自动调节资源的作用，达到能够节约与精准控制的作用。
例如在抽水机器中广泛应用的控制阀门，不仅能够自动控制水流，还能够达到节约水资源的作用，因此，应灵活地掌控阀门的操作。
另外，在机械构建中采用自动化阀门，其能够增加现代机械加工的科技程度，促进机械加工企业的水平不断提升。
3.2 阀门设计要点的着重探索
机械自动化趋势的不断发展，自动控制阀门在其中起着非常重要的作用，为了能够使自动控制阀门自身的作用得到很好的发挥，必须要在自动控制化控制系统中很好地进行设计，不断地做好相关自动化技术的应用技术控制，其中对于自动控制阀门中相关弹簧、缓冲弹簧等的设计，结合自动控制阀门的应用位置，进行弹簧自身相关数据结果的设计，从而满足使用中的各种要求。
例如，将阀门设计为左侧关闭，右侧打开，这时当自动控制阀门实际进行使用时，能够及时地将各种资源进行合理的分配，从而更好地实现自动化控制，达到资源的合理化分配。
4 结束语
综上所述，本文以前人研究理论为基础，设计了一种用于灌溉的纯机械自动控制阀门，并探讨了其具体的自动控制原理和设计方案，旨在为相关纯机械自动控制阀门的设计和开发提供参考。
本文的研究也存在着一定的不足之处，在未来的研究中，应当着重对延长阀门寿命方面进行研究，以此来进一步推进纯机械自动控制阀门的应用和发展。
参考文献
[1] 孙东升.基于机械自动构建的自动控制阀门研究[J].机电信息，2014，
（12）：106-107.
[2] 李海清.计量控制阀[P].中国专利：CN201723816U，2011-01-26.。