Jag tog isär en enkel sprayflaska för att se hur den höll vätskan rinna från behållaren till munstycket i endast en riktning. Detta kan göras genom att använda en enkel backventil av två plastbitar, en fjäder och en liten kula. Detta är ett enkelt sätt att lösa svåra problem.
Enriktat flöde
Det är ofta användbart att begränsa trafiken i en riktning. En enkel användning är i en sprayflaska. Låt oss överväga en förenklad sprayflaska med tre huvudkomponenter: en behållare för lagring av vätska, ett förvaringsutrymme för vätskan som ska sprutas och ett munstycke som ansluter det till det yttre rymden där vi ska dosera vätska. Vi måste ta vätskan ur behållaren, sätta in den i graderingsområdet och sedan fördela den utåt.
Vätska låter som en teknisk term, men i det här fallet är det en viktig term. Vätska avser allt som flyter, vilket innebär att dess partiklar inte fixeras. Det betyder att både gas och vätska är vätskor. Vi bör vara uppmärksamma på rörliga partiklar, eftersom de är partiklar som rör sig och pressar sig själva.
Sprutflaskans huvudgränssnitt är utlösaren. Detta är en enkel spak med en tryckstång som sträcker sig till graderingsområdet. Efter att ha tryckt på avtryckaren kommer den att trycka på vätskan i graderingsområdet och sedan rinna ut ur munstycket. Efter att avtryckaren släppts trycker fjädern tillbaka den, skapar en vakuumeffekt, drar vätskan ur behållaren till graderingsområdet och fortsätter att cirkulera med nästa utlösare.
Varför fungerar så här
Två viktiga saker hände här. För det första, när kolven applicerar tryck på vätskan, kan den bara röra sig utåt genom munstycket. Om vätskan bara återvänder till vattentanken kommer vi att ha en enkel maskin för att dra ut vattnet ur vattentanken och skjuta tillbaka vattnet. Detta är inte till stor hjälp.
På samma sätt, när avtryckaren dras ut, måste den fylla på graderingsområdet från behållaren (inte från någon vätska från utsidan). För vattensprayflaskor är den yttre vätskan luft. Om det fylls på med luft i arbetsområdet kommer sprutförsök bara att mata ut luft från munstycket. Detta kommer också att vara en enkel maskin som sprutar endast en liten mängd luft. Återigen, inte särskilt hjälpsam.
lösa dessa problem
Båda problemen löses med hjälp av en enkel anslutning som gör att vätskan kan röra sig i endast en riktning. Om vi placerar en reservoar mellan reservoaren och reservoaren behöver vi aldrig oroa oss för vätska som kommer tillbaka från reservoaren till reservoaren. Detta löste vårt första problem. Om vi också sätter in munstycket i munstycket så att vätskan bara kan flytta från graderingen till munstycket, då kommer luften aldrig att komma in i graderingsområdet när avtryckaren släpps.
Väldigt hjälpsam. Vi kan konstruera en mycket enkel enkelriktad anslutning med hjälp av tre huvudkomponenter: en boll, en fjäder och en cylinder med ett hål i ena änden.
Fjädern skjuter bollen mot det cirkulära hålet. Detta innebär att all vätska på fjädersidan inte kommer att passera genom bollhålet eftersom bollen blockerar bollen. Trycket från fjädern och eventuellt tryck från vätskan till höger kommer att pressa bollen närmare hålet, vilket säkerställer att det inte finns utrymme för vätska att flöda till vänster.
Låt oss nu använda kolven för att applicera tryck på vänster sida, vilket får vätskan på vänster sida att trycka mot bollen. Om trycket är större än trycket från höger sida (från fjädern och vätskan från höger sida), kommer det att trycka tillbaka bollen, så att lite vätska från vänster sida kan fly runt bollen genom hålet. Nu flyter vätskan framgångsrikt från vänster till höger. När vi slutar applicera tryck dominerar trycket från höger sida igen och skjuter bollen tätt tillbaka in i hålet och bildar en tätning.
Observera att vi pratar om vätsketryck. Trycket kan komma från vatten, olja, luft eller annan vätska. Det allmänna begreppet stress är detsamma för alla; många små partiklar studsar på ytan.
Om vi kan applicera tryck på ena sidan kan vi göra det under tryck så att vår vätska flyter i endast en riktning.
Låt oss skapa en enkelriktad anslutning som tillåter flöde från övergångsområdet till munstycket. När vi trycker på vattnet i mellanläggningsområdet kommer det att tvinga vattnet att strömma genom munstycket, men när vi släpper avtryckaren kommer luften inte in igen. Här är kraften som trycker fjädern för att öppna ventilen det resulterande trycket. Dra avtryckaren från.
Vi vill också se till att vätskor bara kan flöda från behållaren till mellanläggningsområdet. Vi lägger också till en enkelriktad anslutning där.
Detta är också vettigt. När vi slappnar av avtryckaren vill vi att den ska suga vatten från behållaren, men när vi trycker på samma vatten vill vi inte att den ska återvända till behållaren. Här är kraften som trycker fjädern för att öppna ventilen trycket som genereras av vakuumet på fjädersidan.
Med dessa två backventiler kan vi nu exakt styra vätskeflödesriktningen och kan framgångsrikt spruta vatten.
Kontrollventil från munstycket. I vilken riktning ska bollen peka?
Vad händer om vi vill kunna öppna ventilen manuellt? Detta är faktiskt principen bakom luftventilerna på bildäck och cykeldäck. I stället för en boll tvingar en fjäder en specialformad stift för att bilda en tätning. En del av tappen sticker ut från ventilen så att du kan skjuta den från ventilen på andra sidan. 3
Webbplatskarta