Битва регуляторов



страница9/17
Дата07.05.2016
Размер1.17 Mb.
1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   ...   17

1. Поршневой несбалансированный


И так, поршневой несбалансированный регулятор 1-й ступени. В современной линейке регуляторов Aqua Lung это NEW CALYPSO. Рассмотрим устройство и работу регулятора NEW CALYPSO (рис.1).



Рисунок 1. Схема поршневого несбалансированного регулятора NEW CALYPSO. 1 - поршень; 2 - подушка клапана; 3 - седло клапана; 4 - пружина; 5 - фильтр; 6 - камера высокого давления; 7 - камера редуктора; 8 - гидростатическое отверстие; 9 - гидростатическая камера; 10 - уплотнительные кольца (O-ring); А - полость камеры редуктора; В - сквозной канал поршня; С - полость камеры редуктора.

Управляющим элементом поршневого несбалансированного регулятора является поршень (1), нижняя часть которого является клапаном. В торце поршня закреплена съемная подушка клапана (2). Седло клапана (3) жестко закреплено в корпусе. Если регулятор не нагружен, то клапан открыт, т.к. поршень отжат пружиной (4). При открытии вентиля баллона сжатый воздух устремляется через фильтр (5) в камеру высокого давления (6). Далее через открытый клапан в полость "А" камеры редуктора (7). Затем по сквозному каналу "В" в поршне (1) воздух проходит в полость "С" камеры редуктора среднего давления (7). На поверхности, при достижении в камере редуктора (7) давления 9.2 бар, усилие от давления воздуха на верхнюю часть поршня преодолевает усилие пружины (4) и давление на подушку клапана сжатого воздуха, выходящего из баллона, в результате чего клапан закрывается. В момент вдоха в полости "А" камеры редуктора создается разряжение воздуха, при этом давление в полости "С" соответственно понижается, и под действием пружины (4) поршень движется вверх - клапан открывается, пропуская воздух на вдох. При прекращении вдоха камера редуктора (7) наполняется воздухом до установочного давления и клапан закрывается.

При таком устройстве регулятора давление сжатого воздуха баллона напрямую оказывает воздействие на клапан. Сжатый воздух, поступающий из баллона, как бы помогает пружине (4) открыть клапан. Поэтому если в баллоне давление сжатого воздуха низкое, клапан открывается медленнее, что приводит к медленному наполнению редуктора. В этом проявляется несбалансированность простого поршневого регулятора.

Но, как известно, в каждом недостатке есть часть достоинств. Во-первых, согласно требованиям систем обучения подводному плаванию, Вы должны начать подъем на поверхность до того, как у Вас в баллоне останется меньше 50 бар. А при таком количестве воздуха в баллоне дыхание еще вполне легкое. Во-вторых, если Вы забыли проконтролировать давление воздуха в баллоне при помощи манометра, то уменьшение запаса воздуха приведет к увеличению сопротивления на вдохе. Это будет сигналом к началу всплытия, а оставшегося воздуха Вам хватит "за глаза".



Гидростатическая сбалансированность регулятора NEW CALYPSO.

При погружении вода проникает через отверстия (8) в гидростатическую камеру (9). Под действием давления водного столба поршень (1) смещается в сторону полости "С" камеры редуктора, открывая клапан. Вследствие этого в камеру редуктора поступает дополнительное количество воздуха, чтобы закрыть клапан и скомпенсировать давление воды. Т.е. давление в камере редуктора увеличивается на величину давления водного столба.

В некоторых моделях поршневых несбалансированных регуляторов гидростатическая камера может заливаться силиконовым маслом или другим специальным составом, при этом отверстия закрываются специальной мембраной. В такой конструкции давление окружающей среды на поршень передается через мембрану и силиконовое масло. Это делается для защиты редуктора от холодной воды. Конструкторы компании Aqua Lung добились того, что регулятор NEW CALYPSO можно эксплуатировать в холодной воде без дополнительной установки силиконовой камеры.

Также необходимо отметить, что инженеры Aqua Lung добились потрясающих результатов рабочих характеристик регулятора NEW CALYPSO. Его общая работа уменьшилась почти вдвое по сравнению со своим предшественником и составляет 0.92 Дж/л [*], что приближается к рабочим характеристикам лучших мембранных регуляторов.



[*] Примечание: О величине общей работы регуляторов различных типов и диаграммах дыхания читайте статью А.Левандовского "Битва регуляторов".

Как и все регуляторы Aqua Lung, NEW CALYPSO имеет съемное седло клапана (3), изготовленное из высокопрочной нержавеющей стали. Вероятность повреждения такого седла крайне невелика, но даже если седло повреждено, его будет легко заменить. Большинство регуляторов других производителей имеют седло, которое является частью латунного корпуса. Вероятность повреждения латунного седла значительно выше, к тому же в этом случае потребуется замена корпуса целиком.

"Слабым звеном" простого поршневого регулятора первой ступени является подушка седла клапана, испытывающая сильные нагрузки. Продавливание подушки, в конце концов, вызывает неспособность клапана удерживать установочное давление, и регулятор начинает "травить". Подушка подлежит замене при периодическом обслуживании регулятора, так же как и все уплотнительные кольца и фильтр.

Установочное давление поршневых регуляторов многих производителей предполагает регулировку посредством установления шайб под пружину. Поэтому, чтобы отрегулировать установочное давление, нужно всякий раз разбирать регулятор, чтобы установить шайбу. Установочное давление NEW CALYPSO не регулируется, и его величина обусловлена конструкцией регулятора. Это довольно удобно при обслуживании регулятора.


2. Поршневой сбалансированный


В современной линейке регуляторов Aqua Lung нет поршневого сбалансированного регулятора. Они были сняты с производства в середине 90-х годов прошлого столетия. Компания Aqua Lung решила больше не производить регуляторы этого типа. Дело в том, что их конструкция гораздо сложнее простых поршневых, и, следовательно, они значительно дороже в производстве. Более того, поскольку компания Aqua Lung уделяет огромное внимание устойчивости регуляторов к обмерзанию, то себестоимость производства поршневых сбалансированных холодноводных регуляторов возрастает еще больше. Фактически они становятся дороже мембранных регуляторов. И это было бы оправдано, если бы они обладали лучшими характеристиками по сравнению с мембранными регуляторами, но дело обстоит совсем наоборот.

В рекламных проспектах редко приводятся технические характеристики, требующие специального объяснения, поэтому мало кто знает, что одним из основных показателей работы регулятора первой ступени является величина падения давления в камере редуктора при вдохе. Эта величина показывает, на сколько должно уменьшиться давление в камере редуктора, чтобы открылся клапан, и началась подача воздуха во вторую ступень. Чем меньше величина падения давления, тем быстрее регулятор реагирует на потребность в подаче воздуха в начальной фазе вдоха. Проконтролировать это можно, вкрутив в порт редуктора 3/8" проверочный манометр низкого давления. Так вот, конструктивные особенности поршневых регуляторов принципиально не позволяют сделать эту величину менее 1 бар. В то время как самый обычный мембранный регулятор имеет величину падения давления в камере редуктора 0.5 бар, т.е. мембранные регуляторы как минимум в 2 раза чувствительнее поршневых. Поэтому компания Aqua Lung решила, что если уж и производить поршневые регуляторы, то только - простые (несбалансированные). Их конструкция проста и надежна, они стоят почти в два раза дешевле мембранных регуляторов. Именно их невысокая цена является хорошим оправданием некоторых компромиссов в качестве дыхания.

Последний поршневой сбалансированный регулятор, выпускавшийся компанией Aqua Lung и до сих пор эксплуатирующийся многими дайверами, это PIONEER. Рассмотрим его устройство и работу (рис 2).



Рисунок 2. Схема поршневого сбалансированного регулятора Pioneer. 1 - поршень, 2 - подушка клапана; 3 - пружина; 4 - фильтр; 5 - камера высокого давления; 6 - сквозной канал поршня; 7 - камера редуктора; 8 - мембрана; 9 - гидростатическая камера; 10 - уплотнительное кольцо поршня (O-ring).

Управляющим элементом поршневого сбалансированного регулятора является поршень (1). Подушка (2) клапана жестко закреплена в корпусе регулятора. Торец поршня является седлом клапана. Если регулятор не нагружен, то клапан открыт, т.к. поршень отжат пружиной (3). При открытии вентиля баллона сжатый воздух устремляется через фильтр (4) в камеру высокого давления (5). Затем через открытый клапан и сквозной канал в поршне (6) воздух попадает в камеру редуктора (7). На поверхности при достижении в камере редуктора (7) давления 9.2 бар, усилие от давления воздуха на верхнюю часть поршня преодолевает усилие пружины (3), и поршень закрывает клапан. В момент вдоха в камере редуктора (7) создается разряжение воздуха, давление понижается, и под действием усилия пружины (3) поршень открывает клапан и пропускает воздух на вдох. При прекращении вдоха камера редуктора (7) наполняется воздухом до установочного давления и клапан закрывается.

При такой конструкции давление сжатого воздуха в баллоне не оказывает влияние на работу клапана, поэтому усилие на вдох не зависит от количества воздуха в баллоне, т.е. регулятор является сбалансированным.

Гидростатическая сбалансированность регулятора Pioneer

При погружении вода давит на мембрану (8) гидростатической камеры (9), которая залита силиконовым маслом. Через мембрану (8) и силиконовое масло давление водного столба передается на поршень (1), который смещается в сторону камеры редуктора (7), открывая клапан. Вследствие этого в камеру редуктора поступает дополнительное количество воздуха, чтобы закрыть клапан и скомпенсировать давление воды. Т.е. давление в камере редуктора увеличивается на величину давления водного столба.

Cиликоновая камера обеспечивает устойчивость регулятора к обмерзанию. Гидростатическая камера многих поршневых сбалансированных регуляторов других производителей открыта для доступа воды. Вместо мембраны (8) в таких регуляторах имеются отверстия. В этом случае регулятор может эксплуатироваться в воде не ниже 10°С согласно стандарту EN250.

Наиболее "слабым звеном" поршневого сбалансированного редуктора является уплотнительное кольцо (10), несущее на себе максимальные нагрузки, т.к. изолирует камеру высокого давления. Именно из-за его истирания чаще всего происходит "травление" воздуха из первой ступени регулятора под водой. Также подушка седла клапана в результате истирания со временем становится неспособной удерживать установочное давление, в результате чего происходит постановка регулятора на свободную подачу воздуха. Подушка седла клапана, а также все уплотнительные кольца и фильтр подлежат обязательной замене при периодическом техническом обслуживании регулятора. Установочное давление регулятора PIONEER, также как и NEW CALYPSO, не регулируется, и его величина обусловлена конструкцией регулятора. Однако для регулировки многих поршневых сбалансированных регуляторов других производителей используются шайбы - подкладки под пружину. В этом случае, чтобы отрегулировать установочное давление, нужно всякий раз разбирать регулятор, чтобы установить шайбу.


1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   ...   17


База данных защищена авторским правом ©bezogr.ru 2016
обратиться к администрации

    Главная страница