5. ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ С ЗАСЛОНКОЙ
Принципиальная схема пневматического усилителя с заслонкой показана на рис. IX.5. Особенностью данного пневматического усилителя является то, что изменение параметров газа, поступающего в полости пневматического двигателя, происходит за счет изменения площадей отверстий втекания 
При этом площади отверстий вытекания не изменяются и равны между собой 
всех режимах работы усилителя.
Пневматические усилители с заслонкой так же, как и усилители с соплом — заслонкой, могут быть выполнены по закрытой или открытой схемам. В усилителях с заслонкой, выполненных по закрытой схеме, при отсутствии командного сигнала входные клапаны полностью закрыты 
Уменьшение равновесных давлений и температуры газа существенно ухудшает статические и динамические характеристики пневматического привода. Поэтому в дальнейшем будем рассматривать усилители с заслонкой, выполненные по открытой схеме, у которых в равновесном режиме 
входные клапаны открыты, т. е. 
При этом параметры равновесного режима 
могут быть получены из уравнений (IX.3). Для данного типа усилителя они имеют следующий вид:
где 
— площадь отверстия клапана при равновесном режиме;
— постоянная площадь отверстия вытекания;
— соответствующие коэффициенты расхода.
Переходя к безразмерным параметрам, запишем
Полученное уравнение содержит 
неизвестных параметра: 
и 
Поэтому для его решения необходимо задаваться одним из этих параметров. Выше было показано, что теоретическое определение параметра 
весьма сложно и наиболее целесообразно задаваться величиной 0 по результатам экспериментальных продувок аналогичных конструкций. Задавшись величиной 
можно определить величину 
путем графоаналитического решения уравнения (IX.33).
При подаче командного сигнала равенство площадей отверстий втекания нарушается, т. е. 
(например, 
Массовые потоки газа, поступающего в приемники пневматического двигателя, могут быть выражены как разности массовых расходов газа, втекающего через отверстия втекания и вытекающего через постоянные отверстия вытекания. На основании сравнения уравнений (IX.3) можно записать
где
— секундный расход газа в приемник первой или второй полостей.
При выполнении пневматического усилителя по открытой схеме в зависимости от соотношения между равновесной площадью втекания и площадью вытекания величина максимального расхода газа будет различной. Так, при 
течение газа через оба отверстия втекания будет сверхкритическим и максимально возможный
расход газа, потребляемый приводом, будет иметь место в том случае, когда в равновесном режиме 
оба отверстия втекания открыты полностью, т. е. 
Тогда
где 
— максимальная величина площади втекания.
Переписывая соотношение (IX.34) с учетом последнего выражения, получим
Вводя безразмерный параметр
запишем уравнение пневматического усилителя с заслонкой
где 
безразмерная площадь втекания;
— безразмерный расход.
Если усилитель выполнен по открытой схеме, то уравнения (IX.35) могут быть линеаризованы при тех же допущениях, которые принимались ранее при линеаризации уравнений (IX. 11), (IX. 18) и (IX.29).
Принимаемые допущения сводятся к следующим приближенным равенствам:
где
Переписывая уравнение (IX.35) с учетом равенств (IX.36), окончательно получим
где
По аналогии с выводом уравнения (IX. 14) нетрудно установить, что границы изменения переменной 
в которых справедливо уравнение (IX.37), определяются неравенством
После применения преобразования Лапласа при нулевых начальных условиях структурная схема пневматического усилителя (ПУ) с заслонкой совпадает с структурной схемой ПУ со струйной трубкой (IX.10).
