- •Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 9
- •Определение расходных характеристик и
- •Коэффициентов передачи регулирующих органов
- •Для автоматических систем регулирования
- •1. Основные характеристики регулирующих органов
- •1.1. Некоторые определения
- •1.2. Расходная характеристика
- •2. Лабораторная установка
- •3. Программа работы и её выполнение
- •4. Оформление отчёта
- •5. Контрольные вопросы
- •Содержание
3. Программа работы и её выполнение
1). Собрать лабораторную установку для исследования поворотной заслонки, установив заслонку на трубопровод с помощью хомутов.
2). Включить установку и получить опытные данные для построения расходных характеристик заслонки, меняя угол поворота крыла заслонки и положение полотна шибера (РО 5 на рис. 3), изменяющего сопротивление линии.
Отсчёты показаний приборов следует производить через каждые 15угла поворота заслонки от закрытого положения до полностью открытого при всех шести положениях полотна шибера.
Результаты наблюдений занести в протокол наблюдений.
3). По формулам ( 1 )…( 5 ) и рис. 4 рассчитать значения ртр, pл, л, РО s, РО макс., s и результаты также занести в протокол наблюдений.
4). По полученным значениям построить семейство кривых относительного расхода от положения затвора s; параметр семейства условный коэффициент сопротивления линии л.
Поскольку опытные данные имеют неизбежный разброс, при построении зависимостей = f(s) произвести сглаживание кривых, проведя их плавно и наиболее близко к опытным точкам, ориентируясь на ход аналогичных кривых, приведённых на рис. 2.
5). Продифференцировав зависимости = f(s), построить семейство зависимостей коэффициента передачи заслонки k = d /ds от положения затвора s k = f(s); параметр семейства условный коэффициент сопротивления линии л.
Дифференцирование можно произвести любым способом: аналитическим, в таблице или графическим. Имея зависимости = f (s) в виде сглаженных графиков, удобно произвести графичес-
Протокол наблюдений
Опытные данные |
Расчёты | ||||||||||
s |
, град. |
pс, Па |
р1 – р2, Па |
Qs, м3/ч |
ртр, Па |
pл,Па |
л |
РО s |
s | ||
0 |
0 15 : : 75 90 |
|
|
|
|
|
|
|
| ||
0,2 |
0 15 : 75 90 |
|
|
|
|
|
|
|
| ||
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
кое дифференцирование по методике, изложенной в рассмотренном ниже примере (рис. 5).
Пусть кривой 1 задана зависимость = f(s). Для определения производной k = при некотором значении s достаточно провести касательную к графику в соответствующей точке и измерить её угловой коэффициент.
Разложим ось s на столь малые не обязательно равные элементы, чтобы соответствующие части кривой 1 по возможности мало отличались от прямолинейных отрезков и найдём их средние ординаты. Затем, выбрав на горизонтальной оси полюс Р на расстоянии 0Р от начала, станем проводить через него отрезки PQ, параллельные касательным MN к кривой в конечных точках B упомянутых средних ординат. Наконец, через точки Q проведём прямые, параллельные оси s, до пересечения с соответствующими ординатами в точках B (или с продолжениями ординат). Кривая 2, соединяющая эти точки, и будет искомой.
Ординаты построенной кривой пропорциональны соответствующим значениям производной = f(s) и выражают эти значения, если взять для них на вертикальной оси d/ds масштаб 0P(m2 / m1),(т.е. считать, что каждое деление на вертикальной оси d/ds равно такой величине), где m1 и m2 масштабы осей s и .. В нашем примере m1 = 0,2/дел., m2 = 0,2/дел., 0P = 0,4, откуда масштаб оси d / ds равен 0,4/дел. Путём выбора надлежащего полюсного расстояния 0P можно сделать любой удобный масштаб.
6). Оценить изменение коэффициента передачи k заслонки при изменении s и сформулировать условия применимости данной заслонки с РО макс при различных л в АСР, дать рекомендации по выбору допустимого диапазона хода РО от s1 до s2. При этом надо учесть, что в АСР по отклонению изменение коэффициента передачи РО в диапазоне его хода в полтора-два раза обычно допустимо, если не выдвинуты более жёсткие требования.
7). Собрать лабораторную установку для исследования шибера, установив его на трубопровод. Повторив пункты 2…6, построить зависимости коэффициента передачи шибера с данным РО макс. от s при различных л , сделать выводы, дать рекомендации по диапазону изменения положения затвора РО.