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※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序章
空気圧流体動力システムでは、回路内の圧力下のガスを介して動力が伝達および制御されます。このような回路を構成するコンポーネントは、本質的にガスの流れに対して抵抗性があるため、その性能を説明する流量特性を定義して決定する必要があります。
ISO 6358:1989 は、収束ノズルのモデルに基づいて、空気圧バルブの流量特性を決定するために開発されました。この方法には、2 つの特徴的なパラメーターが含まれていました。音速コンダクタンスCと臨界圧力比bであり、提案された流動挙動の数学的近似で使用されます。この結果は、チョーク流れから亜音速流れまでの空気圧バルブの流量性能を、静圧に基づいて説明したものです。この新版では、代わりによどみ圧力を使用して、圧力の測定に対する流速の影響を考慮しています。
多くの空圧式バルブは、ISO 6358:1989 モデルにうまく適合しない収束発散特性を持っていることが経験からわかっています。さらに、新しい開発により、この方法を空気圧バルブ以外の追加コンポーネントに適用できるようになりました。ただし、ここでは、チョーク領域と亜音速領域の両方で流れの性能を定義するために、4 つのパラメーター ( C 、 b 、 m 、および Δ pc ) を使用する必要があります。
ISO 6358 のこのパートでは、テスト結果から決定された 4 つの流量特性パラメータのセットについて説明しています。これらのパラメータは次のように説明されており、優先度の高い順にリストされています。
- 最大流量 (チョーク)に対応する音速コンダクタンス Cは、最も重要なパラメータです。このパラメーターは、上流の停滞条件によって定義されます。
- 2 番目に重要なのは、チョーク フローと亜音速フローの境界を表す臨界背圧比bです。その定義は、ここでは ISO 6358:1989 のものとは異なります。これは、上流の停滞圧に対する下流の停滞圧の比率に対応するためです。
- 亜音速指数mは、亜音速の流れの挙動をより正確に表すために必要な場合に使用されます。固定流路を持つコンポーネントの場合、 mは約 0.5 に分布します。これらの場合、最初の 2 つの特性パラメータCとbだけが必要です。他の多くのコンポーネントでは、 mは大きく異なります。これらの場合、 C 、 b 、およびmを決定する必要があります。
- パラメータ Δ pcはクラッキング圧力です。このパラメーターは、逆止 (チェック) バルブや一方向流量制御バルブなど、上流圧力の上昇に伴って開く空気圧コンポーネントにのみ使用されます。
圧縮性流体の流れの理論の明らかな違反を克服するために、試験装置にいくつかの変更が加えられました。これには、試験中のアイテムへの無視できる入口速度の仮定を満たし、入口のよどみ圧力を直接測定できるようにする拡張された入口圧力測定チューブが含まれます。拡張されたアウトレット チューブにより、下流のよどみ圧力を直接測定できるため、さまざまなコンポーネント モデルに対応できます。コンポーネントの上流と下流のよどみ圧力の差は、圧力エネルギーの損失を意味します。
公称口径の大きい部品を試験する場合、試験時間の短縮やエネルギー消費の低減のために、ISO 6358-2 に規定された方法を適用することが望ましく、これには代替試験方法として放電試験と充電試験が含まれます。
ISO 6358-3 を使用して、ISO 6358 または ISO 6358-2 のこの部分に従って決定された各コンポーネントと配管の特性を使用して、コンポーネントと配管のアセンブリの全体的な流量特性の推定値を測定なしで計算できます。 .
ISO 6358 のこの版に従って測定された性能特性は、ISO 6358:1989 に従って測定されたものとは異なることに注意してください。
Introduction
In pneumatic fluid power systems, power is transmitted and controlled through a gas under pressure within a circuit. Components that make up such a circuit are inherently resistive to the flow of the gas and it is necessary, therefore, to define and determine the flow-rate characteristics that describe their performance.
ISO 6358:1989 was developed to determine the flow-rate characteristics of pneumatic valves, based upon a model of converging nozzles. The method included two characteristic parameters: sonic conductance, C, and critical pressure ratio, b, used in a proposed mathematical approximation of the flow behaviour. The result described flow performance of a pneumatic valve from choked flow to subsonic flow, based on static pressure. This new edition uses stagnation pressure instead, to take into account the influence of flow velocity on the measurement of pressures.
Experience has demonstrated that many pneumatic valves have converging-diverging characteristics that do not fit the ISO 6358:1989 model very well. Furthermore, new developments have allowed the application of this method to additional components beyond pneumatic valves. However, this now requires the use of four parameters (C, b, m, and Δpc) to define the flow performance in both the choked and subsonic flow regions.
This part of ISO 6358 describes a set of four flow-rate characteristic parameters determined from test results. These parameters are described as follows and are listed in decreasing order of priority:
- The sonic conductance, C, corresponding to the maximum flow rate (choked) is the most important parameter. This parameter is defined by the upstream stagnation conditions.
- The critical back-pressure ratio, b, representing the boundary between choked and subsonic flow is second in importance. Its definition differs here from the one in ISO 6358:1989 because it corresponds to the ratio of downstream to upstream stagnation pressures.
- The subsonic index, m, is used if necessary to represent more accurately the subsonic flow behaviour. For components with a fixed flow path, m is distributed around 0,5. In these cases, only the first two characteristic parameters C and b are necessary. For many other components, m varies widely. In these cases, it is necessary to determine C, b, and m.
- The parameter Δpc is the cracking pressure. This parameter is used only for pneumatic components that open with increasing upstream pressure, such as non-return (check) valves or one-way flow control valves.
Several changes to the test equipment were made to overcome apparent violations of the theory of compressible fluid flow. This includes expanded inlet pressure-measuring tubes to satisfy the assumptions of negligible inlet velocity to the item under test and to allow the inlet stagnation pressure to be measured directly. Expanded outlet tubes allow the direct measurement of downstream stagnation pressure to better accommodate the different component models. The difference between stagnation pressure at upstream and downstream of component means a loss of pressure energy.
For testing a component with a large nominal bore, to shorten testing time or to reduce energy consumption, it is desirable to apply the methods specified in ISO 6358-2, which covers a discharge test and a charge test as alternative test methods.
ISO 6358-3 can be used to calculate without measurements an estimate of the overall flow-rate characteristics of an assembly of components and piping, using the characteristics of each component and piping determined in accordance with this part of ISO 6358 or ISO 6358-2.
It should be noted that performance characteristics measured in accordance with this edition of ISO 6358 differ from those measured in accordance with ISO 6358:1989.