J'ai démonté un simple flacon pulvérisateur pour voir comment le fluide s'écoulait du réservoir à la buse dans une seule direction. Cela peut être fait en utilisant un simple clapet anti-retour constitué de deux pièces de plastique, un ressort et une petite bille. C'est un moyen simple de résoudre des problèmes difficiles.
Flux unidirectionnel
Il est souvent utile de restreindre le trafic dans un sens. Un cas d'utilisation simple est dans un flacon pulvérisateur. Considérons un flacon pulvérisateur simplifié avec trois composants principaux : un conteneur pour stocker le fluide, une zone de stockage pour le fluide à pulvériser et une buse le reliant à l'espace extérieur où nous allons distribuer le fluide. Nous devons sortir le fluide du réservoir, le mettre dans la zone de tri, puis le distribuer à l'extérieur.
Fluide ressemble à un terme technique, mais dans ce cas, c'est un terme important. Le fluide fait référence à tout ce qui coule, ce qui signifie que ses particules ne sont pas fixées. Cela signifie que le gaz et le liquide sont des fluides. Nous devons faire attention aux particules mobiles, car ce sont des particules qui se déplacent et se poussent.
L'interface utilisateur principale du flacon pulvérisateur est la gâchette. Il s'agit d'un simple levier avec une tige de poussée qui s'étend jusqu'à la zone de classement. Après avoir appuyé sur la gâchette, il poussera le fluide dans la zone de calibrage, puis s'écoulera de la buse. Une fois la gâchette relâchée, le ressort la repousse, créant un effet de vide, tirant le fluide du réservoir vers la zone de calibrage et continuant à circuler avec la gâchette suivante.
Pourquoi fonctionne comme ça
Deux choses importantes se sont produites ici. Premièrement, lorsque le piston applique une pression sur le fluide, il ne peut se déplacer vers l'extérieur que par la buse. Si le fluide ne retourne que dans le réservoir d'eau, nous aurons une machine simple pour tirer l'eau du réservoir d'eau et repousser l'eau. Ce n'est pas très utile.
De même, lorsque la gâchette est tirée, elle doit remplir la zone de calibrage à partir du réservoir (pas à partir d'un liquide provenant de l'extérieur). Pour les vaporisateurs d'eau, le fluide externe est de l'air. S'il se remplit d'air dans la zone de travail, tenter de pulvériser n'éjectera que de l'air hors de la buse. Ce sera également une machine simple qui ne pulvérise qu'une petite quantité d'air. Encore une fois, pas très utile.
résoudre ces problèmes
Les deux problèmes sont résolus en utilisant une connexion simple qui permet au fluide de se déplacer dans une seule direction. Si nous plaçons un réservoir entre le réservoir et le réservoir, nous n'aurons jamais à nous soucier du retour de fluide du réservoir au réservoir. Cela a résolu notre premier problème. Si nous plaçons également la buse dans la buse de manière à ce que le fluide ne puisse passer que du calibrage à la buse, alors lorsque la gâchette est relâchée, l'air n'entrera jamais dans la zone de calibrage.
Très utile. Nous pouvons construire une connexion unidirectionnelle très simple en utilisant trois composants principaux : une bille, un ressort et un cylindre avec un trou à une extrémité.
Le ressort pousse la balle vers le trou circulaire. Cela signifie qu'aucun liquide du côté ressort ne passera par le trou de la bille car la bille bloquera la bille. La pression du ressort et toute pression du fluide sur la droite pousseront la balle plus près du trou, garantissant qu'il n'y a pas de place pour que le fluide s'écoule vers la gauche.
Maintenant, utilisons le piston pour appliquer une pression sur le côté gauche, ce qui pousse le fluide du côté gauche vers la balle. Si la pression est supérieure à la pression du côté droit (du ressort et du fluide du côté droit), cela repoussera la balle, permettant à un peu de fluide du côté gauche de s'échapper autour de la balle à travers le trou. Maintenant, le fluide s'écoule avec succès de gauche à droite. Lorsque nous arrêtons d'appliquer une pression, la pression du côté droit domine à nouveau et repousse fermement la balle dans le trou, formant un joint.
Veuillez noter que nous parlons de pression de fluide. La pression peut provenir de l'eau, de l'huile, de l'air ou de tout autre fluide. Le concept général de stress est le même pour tout le monde ; de nombreuses petites particules rebondissent à la surface.
Si nous pouvons appliquer une pression sur un côté, nous pouvons le faire sous pression afin que notre fluide ne s'écoule que dans un seul sens.
Créons une connexion à sens unique qui permet l'écoulement de la zone de transition à la buse. Lorsque nous poussons l'eau dans la zone de transit, cela forcera l'eau à s'écouler à travers la buse, mais lorsque nous relâchons la gâchette, l'air ne rentrera pas. Ici, la force qui pousse le ressort à ouvrir la vanne est la pression résultante. Tirez sur la gâchette de.
Nous voulons également nous assurer que les fluides ne peuvent s'écouler que du réservoir vers la zone de transit. Nous y ajoutons également une connexion à sens unique.
Cela a également du sens. Lorsque nous relâchons la gâchette, nous voulons qu'elle puise de l'eau dans le réservoir, mais lorsque nous poussons la même eau, nous ne voulons pas qu'elle retourne dans le réservoir. Ici, la force qui pousse le ressort à ouvrir la vanne est la pression générée par le vide côté ressort.
Avec ces deux clapets anti-retour, nous pouvons maintenant contrôler avec précision la direction du flux de fluide et pulvériser de l'eau avec succès.
Clapet anti-retour de la buse. Dans quelle direction la bille doit-elle pointer ?
Et si on voulait pouvoir ouvrir la vanne manuellement ? En fait, c'est le principe des valves à air sur les pneus de voiture et de vélo. Au lieu d'une boule, un ressort forcera une goupille de forme spéciale à former un joint. Une partie de la goupille dépasse de la valve afin que vous puissiez la pousser de l'autre côté de la valve.3
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