摘要：目前对自动阀门的研究大多数是有源控制，事实上无源控制的能够进行自动调节，是一种机械自动控制的阀门，它的应用和操作灵活、简单且方便，所以，加大对机械自动控制阀门的研究具有重要意义，基于此，本文就机械构建的自动控制阀门进行了分析和探讨。
关键词：机械构建；自动控制；阀门
一、自动控制阀门的简单概述
自动控制阀门简单来说就是不需要人进行控制，可以自动实现对流体的控制，包括流体的量和流体的方向等，对自动控制阀门进行分析，需要了解它的特点，主要包括：自动控制操作简单，灵活方便并且便于使用；使用周期长，不易被损坏，在一定程度上降低企业对机械的投入成本，自动化的机械控制是一种先进的生产工艺，采用了先进的技术。自动控制阀门对有需要的大企业来说是非常值得应用的，目前对它的普遍应用主要是微电子路，对于这一技术来说投入成本较多，所以一些小的企业如果资金较少还是不建议使用的，关于自动控制阀门的设计目前还是比较广泛的，并且对它的应用也各不相同，但是纯机械自动阀门生产成本较低，并且应用效率高，是一种实用的装置。通过对纯机械自动阀门的应用实现对水量的控制，原理就是土壤中的水分达到预定值，此时水分会进入阀门，阀门因为水分的进入会凝胶膨胀，下压活塞之后实现对水管截面积的减小，然后一段时间之后土壤中的水分会小于预定值，阀门中的水分会重新释放到土壤中，阀门内压力减小，活塞上移，水流量变大，这就是阀门的自动控制。
二、机械构建的自动控制阀门探究
1、基本设计理念
随着现代社会的不断发展，对于机械构建创新与融合是社会发展的一种趋势。对于现代机械构建中为了能够实现机械加工的良好适应性，还能够增加机械加工的实用性，从而有效地保证了机械构建过程中的液体与气体的稳定使用。首先在进行机械构建的自动控制阀门设计过程中，为了能够满足现代机械加工系统的使用性能，必须要结合自动化的运用，从而有效地达到自动调节资源的作用，达到能够节约与精准控制的作用。例如在抽水机器中广泛应用的控制阀门，不仅能够自动控制水流，还能够达到节约水资源的作用，因此，应灵活地掌控阀门的操作。另外，在机械构建中采用自动化阀门，其能够增加现代机械加工的科技程度，促进机械加工企业的水平不断提升。在机械加工中应用自动控制阀门技术，能够很好地实现各种机械加工中的压力控制，不断地加强机械加工材料的科学管理以及各种加工检测数据的分析，从而更好地在控制过程中通过应用自动控制系统来不断地分析各种机械构建技术。通过采用自动控制阀门技术可以有效地将加工过程中的水资源等进行有效的控制，能够达到加工中张力与压力的全面检测，不仅在自动化加工中使各种资源得到有效的提升，还能够发挥出实际的阀门控制技术的作用。
2、建立机械系统阀门设计方案
对于机械构建中自动控制阀门的设计发展，必须要设计出一种非常优秀的控制方案，通过对于机械构建中关于自动控制阀门各种数据的不断分析，才能够实际进行相关设计工作的开展。首先，对于机械构建中自动化加工数据的利用，这是自动化加工中不可缺少的一部分，而自动控制阀门又是这个系统中不可或缺的重要组成，因此必须要保证自动控制阀门符合机械构建系统的需要。对于现代机械构建自动化控制中，要想实现相关系统的内部资源共享，还需要建立相关的操作模型。而机械运转加工能力还需要通过不断提高现代技术，在进行自动控制阀门应用的过程中进行数据检验，从而实现综合技术的开展。一般来说，在自动控制阀门的检验中，为了能够满足设计的相关要求，需要对阀门中的各种尺寸与圈数进行科学的规划，从而能够保证阀门中的弹簧与弹簧圈数符合相关的标准，达到自动控制的应用强度。其次，在加工自动控制阀门时的各项数据，需要根据实际的应用标准进行相关的设置，从而提升液体的稳定应用效率，保证资源的合理利用。对于自动控制阀门在机械构建中的应用，能够使内部的系统压力进行及时的自动调节，从而满足现代资源的综合使用情况。
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3、阀门设计要点的着重探索
机械自动化趋势的不断发展，自动控制阀门在其中起着非常重要的作用，为了能够使自动控制阀门自身的作用得到很好的发挥，必须要在自动控制化控制系统中很好地进行设计，不断地做好相关自动化技术的应用技术控制，其中对于自动控制阀门中相关弹簧、缓冲弹簧等的设计，结合自动控制阀门的应用位置，进行弹簧自身相关数据结果的设计，从而满足使用中的各种要求。例如，将阀门设计为左侧关闭，右侧打开，这时当自动控制阀门实际进行使用时，能够及时地将各种资源进行合理的分配，从而更好地实现自动化控制，达到资源的合理化分配。此外，为了能够保证自动控制阀门中弹簧的稳定性，保证实际应用中阀门的正常作业发挥，需要在设计时进行有效的保障。弹簧的自身载荷水平与强度存在一定的关联性，在实际的应用中设计的结构满足相关的自动控制设计，才能够控制阀门中弹簧的稳定性。对于现阶段自动控制阀门的应用，因为机械构建技术的不断发展，必须要进行相关技术的优化，从而将机械构建中自动控制阀门的自身作用很好地发挥出来，满足现代机械加工中的各项要求。
三、纯机械自动控制阀门的控制原理和控制单元设计
1、纯机械自动控制阀门的控制原理分析
对纯机械自动控制阀门的控制原理进行分析有利于了解阀门的操作，对阀门的应用和设计都具有重要意义。纯机械自动控制阀门中的自动控制元件材料有一种叫湿敏材料，湿敏材料对水是比较敏感的，也就是如果土壤中的含水量特别大，水分还在增多的过程中，此时湿敏材料会吸收土壤中的水分，产生膨胀，进而对弹簧的缓冲形成一种压力，这时缓冲弹簧会使复位弹簧发生移动，阀芯也会因此发生运动，阀芯在运动的过程中锥形面会把进水口封住，从而使阀门关闭，放水结束，灌溉也在此时停止。湿敏材料在吸收水分之后会变得比较膨胀，对膨胀量的大小要注意控制，因为如果湿敏材料的膨胀量过大会对阀芯造成损坏，当阀芯承受的压力较大时，缓冲弹簧会对压力进行一定程度上的缓冲，减小阀芯的压力，保护阀芯不受损坏。
2、控制单元设计分析
2.1弹簧参数设定
缓冲弹簧和复位弹簧的参数选择都是一样的，参数设定的范围包括弹簧的内径、外径、中径还有节间距等，一般弹簧的旋转方向是向右旋转，当弹簧没有受到外界压力时，弹簧圈之间的间距是一定的，当弹簧受到压力时会发生变形，但是，在弹簧的设计过程中一定要注意它的荷载程度，在极限荷载的情况下弹簧间间距的范围。
2.2设计方法
（1）弹簧刚度计算。弹簧的刚度主要是针对弹簧的变形量来确定的，即阀门在正常工作的过程中弹簧应该具备的最大程度的变形量，从而确定最终弹簧的参数，一般来说，如果制造弹簧的材料相同，并且弹簧的直径大小也相同，如果增加弹簧的圈数弹簧的刚度会变小，如果减少弹簧的圈数，弹簧的刚度会变大。
（2）弹簧稳定性计算。弹簧不稳定的表现就是出现弯曲的现象，一般影响弹簧稳定性大小的是弹簧的圈数，如果弹簧的圈数过多，那么弹簧在承受的压力较大时容易出现侧向弯曲，如果弹簧两端都在固定的情况下，弹簧的长细比值应该在5.3一下，如果弹簧两端都在自由的状态下，弹簧的长细比值应该小于2.6，如果弹簧一段固定，另外一端是在自由状态下，那么弹簧的长细比值应该在3.7以下，控制好弹簧的长细比值对弹簧的稳定性具有重要作用。
结束语
综上所述，作为现代社会生产过程中应用的主要技术之一，机械构建技术已经成为了我国社会发展中不可缺少的一部分。而自动阀门控制能够有效地提高现代资源的综合使用率，对于优化机械加工有着非常重要的作用。对于在机械加工中遇到气体与液体的应用比重较大时，机械自动化的阀门控制设计可以很好地进行解决，因此必须要加强对于机械构建的自动控制阀门探究。
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[2]张缘.风泵自动阀门排水系统装置设计及应用[J].内蒙古煤炭经济，2016（1）：92，123.
论文作者:石玉杰
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/1/25
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