Вопрос 30

Усилительные устройства : классификация; устройство и принцип действия

Усилители – устройства усиливающие мощность поступающего сигнала до мощности сигнала на выходе необходимого для приведения его действии.

Рабочий орган Р₂ Р₁ Р₂ Р₁

Усилитель Регулятор

К_ус= = 10⁴ 10¹²

Классификация по виду используемой энергии:

Механические

Электрические

Гидравлические

Пневматически

Билет № 31

Исполнительные механизмы

Устройство, преобразующее управляющий сигнал регулятора в перемещение РО, называют исполнительным механизмом. Такое устройство обычно состоит из исполнительного двигателя, пере­даточного или преобразующего узла (например, редуктора), а так­же систем защиты, контроля и сигнализации положения выходно­го элемента, блокировки и отключения. Передаточная функция ИМ входит в ПФ регулятора, и потому ИМ должен обладать дос­таточным быстродействием и точностью, с тем чтобы осуществ­лять перемещение РО с возможно меньшим искажением закона регулирования.

Наиболее характерна классификация ИМ по виду потребляе­мой энергии на гидравлические, пневматические и электродвигательные.

Электромагнитные ИМ. Они представляют собой соленоиды и электромагнитные муфты. Соленоидный ИМ — это катушка, втя­гивающее усилие которой при подаче управляющего сигнала 13 перемещает якорь на расстояние 5, преодолевая сопротивление пружины.

Статическая характеристика электромагнитных ИМ, как пра­вило, нелинейная, и их используют в системах позиционного ре­гулирования.

Электромагнитные муфты могут быть фрикционными, порош­ковыми или асинхронными. Фрикционная муфта состоит из двух полумуфт, посаженных на ведущий и ведомый валы. В одной из полумуфт расположена обмотка возбуждения. При подаче на нее напряжения полумуфты сдвигаются и возникающая сила трения приводит их в движение. Такие муфты также применяют в систе­мах позиционного регулирования и защиты оборудования при аварийных нарушениях его работы.

Принцип действия порошковой муфты основан на изменении вязкости ферромагнитной массы, заполняющей муфту. При пода­че на катушку напряжения вязкость ферромагнитной массы воз­растает и передаваемый момент увеличивается.

Билет № 32

Устройство и принцип действия электромагнитного реле переменного тока.

Наиболее широкое распространение получили электро­магнитные реле, принцип действия которых основан на взаимодействии магнитного поля катушки, обтекаемой то­ком, с ферромагнитным якорем. Воспринимающим органом электромагнитных реле является обмотка, а коммутирую­щим — контакты. По роду входного тока различают реле постоянного и переменного тока. В свою очередь, реле по­стоянного тока подразделяют на нейтральные электромаг­нитные и поляризованные реле, работа которых зависит от полярности сигнала.

Электромагнитные реле получили широкое распростра­нение благодаря своей простоте и высоким коммутационным свойствам. В конструктивном от­ношении

Билет № 33

Регулирующие органы: регулирующие органы для твердых в-в штучного вида, для мелких плохосыпучих в-в, для мелких хорошосыпучих в-в

Регулирующие органы скоростного типа. Они изменяют произ­водительность РО за счет изменения его частоты вращения. К РО этого типа относят устройства для регулирования частоты враще­ния вытяжных вентиляторов систем вентиляции животноводчес­ких помещений, шнековых питателей-дозаторов и т. д.

Эти органы, как правило, состо­ят из активных элементов, обеспечивающих перемещение дозиру­емого материала, ограничивающих элементов, формирующих по­ток, и вспомогательных элементов.

Электромагниты, жестко связанные с корпусом лотка, застав­ляют его вибрировать с определенной частотой. Материал вслед­ствие небольшого наклона лотка перемещается к его концу со скоростью, зависящей от амплитуды питающего напряжения. До­стоинства вибрационных питателей — отсутствие вращающихся частей, плавное и практически безынерционное регулирование производительности.

Ленточные питатели предназначены для выдачи сыпучих материалов с различными размерами фракций. Тарельчатые питатели предназначены для подачи из бункеров преимущественно мелкозернистых и мелкокусковых материалов. Секторные питатели предназначены для выдачи мелкозернистых материалов. Основа конструкции секторного пи­тателя — вращающийся барабан, разделенный радиальными пере­городками на несколько секторов.

Матери­ал выдается за счет поочередного заполнения и опорожнения сек­торов в процессе вращения ротора.

Производительность регулируют, изменяя частоту и вращения рабочего органа.

Билет № 33

Регулирующие органы для жидких и газообразных в-в

Регулирующие органы дроссельного типа. Они изменяют расход вещества за счет изменения скорости и площади сечения потока жидкости или газа при прохождении его через дросселирующее устройство, гидравлическое сопротивление которого — перемен­ная величина.

Регулирующие клапаны отличаются формами плунжера.

Каждая конструкция характеризуется прежде всего зависимос­тью площади проходного сечения Р клапана от положения плун­жера.

Для тарельчатого клапана эту характеристику называют конструктивной.

Поворотные заслонки круглой или прямоугольной формы предназначены в основном для регулирования расхода газо­образных сред при малых перепадах давления на регулирующем органе.

Работоспособность системы автоматического управления в значительной мере зависит от правильности выбора регулирую­щего органа. Выбирают конкретный РО по данным справочников или каталогов в соответствии с наибольшим значением пропуск­ной способности.

Билет № 34

Автоматическое управление направлением движения МСА по­зволяет повысить эффективность и качество выполнения ТП, улучшить условия работы оператора.

Устройства для автоматического направления движения (вож­дения) тракторов разрабатывают с момента их создания

Работа МСА включает три основных этапа: выезд в поле и воз­вращение в хозяйство, движение по рабочей длине гона (поля), повороты в конце гона. Наибольшие затраты времени и объем выполняемых работ определяются нахождением МСА на поле (гоне), поэтому рассмотрим основные методы управления направ­лением МСА по рабочей длине гона. К таким методам можно от­нести: копирование, программное вождение, дистанционное уп­равление, естественное и искусственное ориентирование.

Метод копирования может быть использован в большинстве видов полевых работ: вспашке, посеве, культивации, уборке

При программном автовождении траектория движения задается специальным программным устройством, при этом необходимо иметь высокую точность соблюдения траекто­рии движения, что предопределяет сложность создания соответ­ствующих технических средств. На практике целесообразно ис­пользование программного вождения совместно принципом ко­пирования (по длине гона управляют от копирующего устройства, а на поворотах — от программного).

При дистанционном управлении оператор уп­равляет одним или несколькими МСА по проводным или беспро­водным (радиоканалу) линиям связи.

Методы, использующие естественные и искусственные ориентиры, наиболее эффективны при строго заданных маршрутах движения. Последние вокруг провода создают электромагнитное поле, воспринимаемое специальными датчиками, установленными на МСА.

34. Мобильные сельскохозяйственные агрегаты (МСА), вследствие прогрессирующего развития техники, превратились в сложные механо-гидравлические, механопневматические, энергетические системы управления с большим числом подсистем.  Одним из важных направлений повышения технического уровня машин следует считать комплексную автоматизацию МСА. При наличии большого количества взаимосвязанных подсистем требуется учет многих факторов и реализация сложных алгоритмов контроля параметров и управления МСА. Решение этой задачи стало возможным с появлением перепрограммируемых микроЭВМ и бортовых компьютеров, позволяющих создать автоматизированные МСА со встроенными средствами автоматизации.Поэтому предлагается ввести в систему показателей технического уровня МСА коэффициент автоматизации, зависящий от количества подсистем, охваченных замкнутыми контурами. Несмотря на существенное ускорение технического прогресса, внедрение систем управления технологическими процессами МСА длится довольно долго даже в случае их традиционных технических решений. Различают три этапа автоматизации:- создание и внедрение локальных средств контроля и управления;- создание и внедрение комплексных средств контроля и управления несколькими подсистемами МСА; - создание и внедрение систем автоматизации производственного (технологического) процесса, выполняемого МСА без участия оператора (роботы). При этом следует соблюдать закон иерархичности построения; высший уровень - роботы, затем система комплексной автоматизации МСА, низший - локальные средства контроля и управления. Причем локальные средства должны иметь совместимость с комплексной системой автоматизации от единого бортового компьютера. До настоящего времени доля научных работ по автоматизации МСА невелика, многие технологические процессы, выполняемые в автоматизированном режиме, недостаточно изучены. Очевидно, что создание систем управления МСА необходимо увязывать с научной концепцией автоматизации технологических процессов в целом всего сельскохозяйственного производства [92] и научной концепцией автоматизации мобильной и стационарной с.-х. техники, в которых должны быть сформулированы и обоснованы требования к автоматизированным агро-технологиям и МСА.Основными требованиями при создании автоматизированных систем управления МСА являются эффективность, экономичность, универсальность, конкурентоспособность, надежность, простота в обслуживании и эксплуатации, безопасность, экономичность.Как показано в ряде источников, использование систем управления МСА позволяет повысить их производительность на 10-20% при уменьшении затрат на стыковку смежных проходов и разворотов на 20-30%.