И.М. Без рычага обратной связи авс

В этом случае и.м. является астатическим звеном без самовыравнивания.

Рассмотрим ненагруженный и.м. .

В нулевом положении золотника его поршнями перекрыты оба отверстия. Силовой поршень неподвижен.

Пусть золотник сместился вниз и точка В переместилась в точку В^/. Через нижнее открывшееся отверстие под поршень поступает масло давлением, а через верхнее отверстие масло над поршнем приобретает атмосферное давление. На поршень действует гидравлическая сила. Поршень перемещается вверх.

Из-за того, что поршень неограниченно движется, и при отсутствии упора он уходил бы в бесконечность, то данный тип и.м. не обладает самовыравниванием.

Передаточная функция звена интегрирующая: .

Скорость перемещения поршня (наклон графика переходного процесса) прямо пропорционален сечению золотниковых отверстий, через которые втекает и вытекает масло.

Скорость протекания масла через отверстия золотника .

Расход масла: , где- сечение отверстия золотника.

Если увеличивать внешнюю силу , приложенную к поршню, то ее действие эквивалентно дополнительному давлению, приложенному к поршню:.

9. Устройство и принцип действия пневматических

исполнительных механизмов и их характеристики

На схеме пневматического исполнительного механизма, приведенной ниже, применены следующие обозначения: РО – регулирующий орган, МИМ – мембранно-исполнительный механизм,

График ходовой характеристики приведен на рис.9.2.

Р=О…Р_пит,

- сила, действующая на мембрану,

, где– эффективная площадь мембраны,

- реакция опоры,

- сила сопротивления пружины состоит изи силыСХ, вызванной перемещением от упора на величинуХ, С– жесткость пружины,

- сила трения,- сила от РО.

В общем случае справедливо уравнение:

.

В активном режиме, когда мембрана начинает двигаться, но не достигает упора в РО, в этом уравнении надо убрать силу :

.

Т.к. очень мала, то ей можно пренебречь.

Основные характеристики МИМ:

Ходовая – это перемещение как функция давления .

Силовая – это сила как функция давления .

Для выполнения расчетов по методике для МИМ заменим все силы на давление:

, где- избыточное давление.

, где- давление, при котором ненагруженный ИМ начинает двигаться.

, где- эквивалентное давление.

На активном участке ходовая характеристика выглядит так:

.

01 – мембрана неподвижна, т.к. сила. Действует.

12 – активный участок. Сила . Сила. Мембрана перемещается настолько, чтобы за счет силыдостигалось равновесие.

23 – упор в .

- конечное давление, при котором закроется.

2 – момент закрытия.

3 – состояние с максимальным давлением.

Аналитическое выражение перестановочной силы:

- справедливо для активного участка.

01 – мембрана преодолевает усилие предварительного сжатия пружины. Поэтому на штоке усилие нулевое.

1 – сравнялисьи.

12 – растет усилие на штоке, но пока усилие не станет больше мембрана неподвижна.

2 – мембрана развивает усилие. Теряется связь с упором.

23 – активный участок. Мембрана движется и на штоке .

3 – упор в.

34 – участок уплотнения для . Сила растет, но движения нет.

3.13. Приведите структурную схему, графики сигналов и пояснения для пи-регулятора импульсного действия с исполнительным механизмом постоянной скорости.

Таким ИМ является АД.

На рисунке 15.1.приведена структурная схема регулятора типа Р25.

Регулятор содержит преобразователь входного сигнала (ПС), регулирующий блок и релейный блок. ПС является сменным блоком. каждый блок рассчитан на входной сигнал ,или(J_~ или J_­).

На выходе толькопостоянное, которое является сигналом задания для регулирующего блока. На выходе регулирующего блока образуется, , 0.

При оба КВ и КН выключены и АД не вращается. Привключается КВ и АД вращается вперед, при- назад.

Рис.15.2. Структурная схема регулятора типа Р25

Принцип действия регулятора (работа регулирующего блока):

Пусть изменяется скачком, т.к.Сбыл разряжен, то, а. примем условие, что, значит. На АД будет подано питание (участок 1-2) и угол будет изменяться по прямой линии. ПрисработаетР1и конденсаторСбудет заряжаться черезот источника напряжения. Одновременно будет уменьшаться. Когда сигналпройдет зону гистерезисаи достигнет2 вых. сигнал. РелеР1потеряет питание, переключит свой контакт и конденсаторСначнет разряжаться на сопротивление. Напряжениебудет уменьшаться (участок 2-3), аувеличиваться. При достиженииснова установится.

Параметры схемы выбраны так, чтобы заряд конденсатораСбыл больше разряда.

В Р25сопротивлениемрегулируется длительность импульса.

Длительность паузы составляет крат.

На участках 1-2, 3-4 и 5-6 угол растет по линейной зависимости.

Все графики преднамеренно искажены. В реальном масштабе времени они выглядят как на рис.15.4:

График переходного процесса для аналогового регулятора показан пунктиром. Видно, что отличие графиков мало. Это позволяет считать, что регулятор Р25в комплекте с АД работает как ПИ-регулятор.

- угол поворота однобортного ИМ.

Передаточная функция ПИ-регулятора при использовании резистивного датчика на входе:

и- угол поворота и время поворота однобортного ИМ (МЭО);

- сопротивление датчика в рабочей точке;

- значение коэффициента передачиР25,отсчитанное по шкале прибораР25.

Эта шкала наносится на прибор на заводе-изготовителе при подключении к нему прибора с .

- постоянная времени И-части, которая отсчитывается по шкале прибора и градуировка шкалы не зависит от ИМ.

- общий коэффициент передачи регулятора.