клапан. Площадь / сечения свободного прохода клапана определяется из уравнения:

J F Стах

где F-площадь порЩня, c-его максимальная скорость, vax-наибольшая допустимая скорость двилсения пара. Для цилиндра высокого давления скорость гяжПара, при проходе через впускной К. берется 35-г55 м/ск, а для выпускного К. от 30 до 48 jh/ck; для цилиндра низкого давления со ответственно равняется 40Ч-65л1/ск и 35-55 м/ск. При двух седлах К. половина количества пара проходит внутри К. и половина количества пара снаружи К.; поэтому диаметр d определяется из уравнения:

Фиг. 27.

высота h подъема К. с плоским седлом определяется из ур-ия:

где d-внутренний диаметр верхнего седла. Для К. с коническ. седлом, как выше указывалось, высота подъема д. б. соответственно изменена. Законы движения К. паровых ма-Щин и закон изменения скоростей пара зависят от конструкции распределительных механизмов (см. Распределение и Парораспределение).

К. двигателей внутреннего сгорания, слу-лсащие для впуска свежего воздуха или рабочей смеси в цилиндр двигателя и для вьшу-

Фиг. 28.

ска отработавших газов, выполняются тарельчатого типа с плоским или копич. седлом и приводятся в движение распредели-

тельным механизмом. Во время работы двигателя К. подвергаются сильному нагреву. Поэтому для стационарных двигателей (газовых и дизелей больших мощностей) тарелка К. выполняется из чугуна как исключительно стойкого против нагрева материала. Для двигателей небольших мощностей, работающих на жидком топливе, К.выполня-ются из литой стали за одно целое со шпинделем (стержнем клапана). Для авиационных и автомобильных двигателей К. выковываются из специальных сортов сталей, а именно: вольфрамовой-с содержанием 14% вольфрама и 0,6% углерода, хромовой-с содержанием 7-13% хрома и 0,35-0,6% углерода, никелевой - с содержанием 3 % никеля и хромони-келевой-с содержанием от 3 до 3,4 % никеля и от 0,32 до 0,39% углерода. В К., таре.чка которых выполнена из чугуна, особое внимание нужно обращать на соединение тарелки К. с его шпинделем. Хорошие результаты в работе дает навинчивание тарелки в нагретом состоянии на шпиндель, который расчеканивают или дополнительно закрепляют посредством расклепанного штифта. Для возможного охлаждения К., в особенности выпускного, к-рый находится под действием раскаленных выхлопных газов, применяют или охлаждение водою его стакана, к-рый имеет в этом случае водяную рубашку а (фиг. 28), или же стержень К. выполняется трубчатой формы, и в него вставляется трубка, по к-рой подводится охлаждающая вода к полой головке клапана (фиг. 29). Из К. вода отводится по кольцевому пространству между вставленной трубкой и стержнем. Охлаждающая вода подводится по телескопическим трубкам. Седло К. для достижения герметичности пришлифовывается (притирается). Стакан К. часто выполняют соединенным посредством ребер а (фиг. 30) с нажимньпй кольцом, прижимающим седло К.; ребра нужно располагать так, чтобы они не мешали проходу газа. Стакан выпускного К. ставится в головку цилиндра с зазором в верхней части от 0,1 до 0,4 jvijvi во избелеание появления опасных термич. напряжений при нагревании стакана. Шпиндель клапана в газовых двигателях, в противоположность дизелям, пришлифовывается; кроме того иногда он снабжается лабиринтными канавками. Снаружи выпускные К. уплотняются сальниками. Седла К. в виду малого размера не имеют специального охлаждения, и обычно приходится ограничиваться охлаждением стакана. Для умень-

Фиг. 30.

Фиг. 31.

шения нагрева выпускного К. з-д Този строит двигатели о двумя управляемыми от общего привода К., причем оба К. слулоат как для впуска, так и для выпуска; для этого предусмотрена специальная заслонка, соединяющая оба К. поочередно с всасывающей и выпускной трубой. Т. к. в этой конструкции оба К. служат для впуска и для выпуска, то для проходящего потока газа используется сумма сечений клапанов, что улучщает наполнение цилиндров; кроме того проходящий поток воздуха охлаладает клапаны и их седла.

Особое внимание необходимо обращать на охлаждение К. авиационных, автомобильных и мотоциклетных двигателей с воздушным охлаждением. Для хорошего охлаждения этих К. надлежит головки цилиндров выполнять из материалов, отличающихся большой теплопроводностью, например из сплавов алюминия, и снабжать их охла-недающими ребрами. Правильное конструктивное выполнение головки цилиндра двигателя с достаточно развитым воздушным охлаждением изображено на фиг. 31. Необходимо стремиться к тому, чтобы охлаждающий воздух непосредственно подводился к охлаждаемым частям. Расстояние между охлаждающими ребрами и толщина их зависят от материала, из к-рого изготовлены головки цилиндров; для чугунных и алюминиевых головок ребра изготовляются длиною 25 мм, толщиною у основания 3 мм, по периферии толщиною 1,5 мм, при расстоянии между ребрами в 10 мм. Для хорошего охлаждения К. необходимо на калодую эффективную силу иметь от 260 до 330 см поверхности охлаждения при алюминиевых головках цилиндра, при чугунных и стальных головках эту величину увеличивают до двойного значения. В последнее время для лучшего охлаждения К. авиационных двигателей применяют конструкцию К. с высверленным стержнем и заполнением отверстия различными солями, которые и отводят тепло от головки К. В новейшей модели 9-цилиндрового авиацион. двигателя Дизеля завода Паккард, мощностью в 250 ЬР, с звездообразным расположением цилиндров, каждый из цилиндров имеет один большой К. а (фиг. 32), к-рый слулит как для всасывания свеж;его воздуха, так и для выпуска сгоревших газов. Воздух поступает через капал б непосредственно к К. и интенсивно охлаждает как самый К., так и всю головку в цилиндра. Топливо подается через форсунку г.

Расчет К. двигателей внутреннего сгорания. По величине свободного

Фиг. 32.

прохода f см, высота подъема h см (фиг. 33) определяется из следующего уравнения:

/ = (d -dl) J = ndh cos P I ,

где d - диаметр седла в см; do - диаметр шпинделя в см; -угол наклона образующей конуса седла; F-площадь поршня в см\ причем при двигателях двойного действия площадь поршня F нул:но уменьшить па площадь поперечного сечения штока; с-средн. скорость поршня, равная м{ск,

при ходе поршня s в м; v- средняя скорость noTOica газа, которая принимается в 25-30 ж/с7с для впускного и выпускного К. малых двигателей, 45 - 50 MfcK для впускного клапана больших двигателей, 50-60 м/ск для выпускного К. больших двигателей. Для бензиновых моторов величина v допускается до 80 м/ск. Для уменьшения действия сил инерции величину подъема h обычно выполняют равной d : 6. Толщина Sq тарелки К. определяется приблизительно по формуле:

где р-давление горениям30 atm у газовых двигателей и 40 atm у дизелей; /с-допускаемое напрянение, для чугуна 200 кг/см, для стали-до 400 кг]см. Диаметр do (в см) шпинделя определяется по ф-ле:

do= Q + 0,2.

Размеры площади седла К. рассчитывают по допускаемому давлению на смятие по ф-ле:

d =d

где d и d-наружный й внутренний диаметры седла в см, р-давление горения, р- допускаемое давление на седло; при малых размерах К. РоЮО кг/см , при больших размерах К. 200 кг/см.

К. специального назначения. Предохранительный К. Назначение его-открыть выпуск газа, пара или жидкости при превышении в установке нормального давления. Этот клапан прижи-

Фиг. 34.

Фиг. 35.

мается к седлу или посредством груза или пружиной (фиг.34 и 35).Преимуществом клапана с грузом является независимость нагрузки от подъема К., но этот тип предохранительного К. можно ставить только на стационарных установках; для морских котлов и паровозов необходимо ставить предохранительный К. с прулсиной. Д. б. предусмо-

трены меры для предотвращения произвольного изменения нагрузки (пломбирование, специальные замки). Необходимо ставить два предохранительных К., независимо действующих. Минимальная площадь свободного сечения предохранительного К. определяется из формулы:

4,74Н

V РУ

смг

Фиг. 36.

где Н-площадь нагрева котла в м, р-рабочее давление в atm и у - объемный вес пара при давлении р atm в кг/м. Недостатком конструкций, изображенных на фиг. 34 и 35, яв.71яется то обстоятельство, что благодаря истечению пара давление на тарелку уменьщается и тарелка К. открывается лишь незначительно. Только при последующем увеличении давления в котле увеличивается подъем К., так что эти предохранительные К. скорее служат сигналами и не всегда предохраняют от опасного повышения давления. В этом отношении более совершенными являются конструкции, обеспечивающие полное открытие предохранительных К. (полный подъем). Примером такой конструкции является изобралсенный на фиг. 36 предохранительный клапан системы Гюбнера: под тарелку К. подведена специальная труба а, проведенная из такого места котла, в к-ром на давление пара не оказывает влияния его истечение, так что тарелка К. находится все время под полным давлением. К. с полным подъемом выполняют относительно меньшего поперечного сечения.

Редукционные К. служат для изменения давления рабочего тела в трубопроводе на более низкое. Один из типов редукционного К. изображен на фиг. 37. Кла-ппн а состоит из 2 тарелок, которые связаны с поршнем б; на поршень действует груз е. Клапан остается открытым до тех пор, пока давление пара на поршень не уравновесит давления груза. При увеличении давления пара в полости г поршень передвигается кверху, и свободный проход К. прикрывается. Действие груза м. б. заменено давлением пружины. Т. к. поршень благодаря силе трения или загрязненному пару может заесть, то более соверщенной является конструкция редукционного К. с

Фиг. 37.

мембраной (фиг. 38), выполняемой при горячем рабочем теле (пар) из металла, при холодном (воздух)-из резины или кожп Под действием пружины К. а будет открыт до тех нор, пока давление в полости б не повысится и мембрана в под влиянием увеличившегося давления не выгнется кверху и не прикроет К.

К. обратный, или питательный, имеет назначение допускать движение жидкости, газа или пара в одном направлении и не допускать двилсения в обратном на-

Фиг. 38.

Фиг. 39.

правлении. Примером может служить приемный К. насоса (фиг. 39); при работе насоса резиновый или кожаный К. а находится в поднятом состоянии, а при остановке насоса К. садится на седло и предотвращает обратный выход воды из всасывающей трубы, благодаря чему облегчается всасывание лсидко-сти при начале последующей работы насоса. Конструкция питательного клапана котла изображена на фиг. 40.

К. быстрозапирающиеся слу-неат для быстрого прекращения доступа рабочего тела в трубопровод или к машине в случае угрожающей опасности. На фиг.41 представлена конструкция такого К. для паровой турбины

Фиг. 40.

Фиг. 41.

завода AEG. Шпиндель а клапана б имеет левую резьбу и при вращении рукоятки в по часовой стрелке открывает К., преодолевая давление пара. К. будет открыт до тех