книги из ГПНТБ / Мотулевич Д.Ю. Элементы теории и техники автоматического регулирования учеб. пособие для студентов всех специальностей хим.-технол. фак

- п о -

течение которого попшѳнь сервомеханизма перемешается из одного крайнего положения а другое при максимальном им­ пульсе от усилительного мрханизма.

В уравнениях (34) и (35) приведены полные дифферен­ циальные уравнения сервомоторов статического и астатичес­ кого действия;

-7/i+ff7?*xy . (35)

На рно.64,б,в приведены динамические характеристики статического и астатического сервомеханизмов, которые получены при пренебрежении массой подвижных частей, т . е . второй производной в уравнении астатического сервомеханиэ иа(35]г и иаосой и силами вязкого трения, т . е . первой и

второй цроиз. энными в уравнении статического сервомеха­

низма (34).

Гидравлические сервомеханизмы обладают высокими дина­ мическими и силовыми свойствами, чрезвычайно удобны в обращении, В настоящее время появляются комбинированные, влвятрогвправяичѳсхиѳ и пневмогицравлические регуляторы, я которых в-качестве исполнительного механизма использо­ вали гидравлические сервомеханизмы. Такая комбинация повы­ вает динамические и силовые свойства регуляторов.

В. Электрические сервомеханизмы

Электрические сервомоторы обычно состоят из^-одно- , двухили трехфазного электрического двигателя с концевы­ ми выключателями и редуктором. Двигатель с помощью реле или контактов подключается к напряжению сети, а выходной

112 -

редуктора вшшается в другом направлении, В статорныѳ обмотки двигателей включень концевые выключатели Кб^и К&>

Для уменьшения инерционных выбегов на электродвига­ теле установлен электромагнитный тормоз, что обозначено • третьей буквой условного обозначения ИМТ.

с постоянной скоростью, не зависящей от степени отклоне­

Сервомотор вращается с максимальной скоростью в одну или другую сторону или остается неподвижным. С выходным валом сервомотора обычно связано устройство жесткой обратвой связи} и в процѳеое регулирования сервомотор работает в *ак иазывйвмвм пульсирующем режиме, который в пепвом при­ ближении может рассматриваться как линейный режим работы

Исполнительные механизмы, как было отмечено више, со­ стоят из двух основных элеііонтов: сервоппивода и регулирудащего органа,- Регулирующие рргіны в большинстве случаев устанавливаются в трубопроводах, в которых протекаот т з -

f

• - и з -

личные жидкости и газы при давлениях, обычно отличных от атмосферных. Для того чтобы в месте выхода штока из трубо, провода избегать подтекания жидкости или выбивания газов, на штоке устанавливаются сальниковые уплотнители. Послед­ ние могут создавать силы трения, которые приходится преодО левать при' перемещении штока. При плохой работе сальни­ кового уплотнения силы трения могут сильно возрасти и вызвать недопустимо большой гистерезио исполнительного механизма, что оообенно опасно при применении маломощных мембранных приводов.

На рис.бо.а приведена наиболее распространенная в промышленности схема сальникового уплотнения. При помощи буксы 2 и накидной гайки 3 производится уплотнение мягкоі) набивки 4 до прекращения пропуска регулирующего агента. Сила тпѳния в этом сальнике может бить определена по формуле

В пневматических исполнительных механизмах, которые имеют небольшие запасы мощности, рекомендуется применять сальники с густой смазкой (рис,66,6). В этом случае набю ка сальника состоит из трех слоев. Верхний и нижний слои сделаны из обычного сальникового шнура 4. Между этими слоями расположено металлическое распорное кольцо б с отверстиями по окружности. Пространство между верхним и нижним слоями набивки заполнено смазкой специального пщ

I

[

- 115 -

йз'топления. Утечка смазки периодически восполняется при помощи БАЙТОВОЙ масленки 7,

Сила трения в таком сальнике определяется по формуле

В гицравличеоких исполнительных механизмах величина силы трения в уплотнитѳльных устройствах больше, чем в пневматических или электричѳоких, так как она складывает­ ся из трех ооотавляющих:

системах на трубопроводах применяются сальниковые уплот­ нения, изображенные на р н с , б £ , а ;

2) силы трения, которая появл етоя при движении поршня в цилиндре. Поршень и цилиндр представляют собой прецизионную папу, кроме того, на поришѳ имеютоя спсци- - вльные уплотнения для того, чтобы избежать пе.петока маола Из одной полости цилиндра в другую. В зависимости от вида уплотнительного^устройства величина оилы Трения несколько изменяется. По в первом приближении она может быть опре­ делена по формуле

- Ufr-

I

Jt*T- 0,05 - при лабиринтном виде уплотнения j

<Jsr- 0,1 +0,2 - при уплотнении при' помощи кожаных манжет;

3) силы трения, которая появляется при движении шток в оальнике, расположенном в оиловом цилиндре исполнитель­ ного механизма. В прободном сервоприводе двустороннего действия сила трения определяется по формуле (37), а в

Гидравличеокир исполнительные механизмы обычно имеют Пятидѳоятикратные запаоы мощности, поэтому силы треыия,| несмотря на свою величину, не оказывают существе!; :огс

влияния на их работу.

Д. Регулирующие органы

Регулирующим органон называется устройство, пред­ назначенное для изменения количества регулирующего агента поступающего в объект регулирования. Свойства регулирую­

щего органа определяются тремя характеристиками :

I ) конструктивной, выражающей.зависимость между Перемещением штока и открывающейся при этом площадью

-ИТ -

/- иеіівмешѳниѳ штока ;

2) идеальной расходной, выражающей зависимость.между пѳвѳмешенкісм штокп и расходом регулирующего агента при Постоянном перепаде давления на регулирующем" органе, т . е ,

Ç =ff£) ЯрИ Р = Сф71? ,

где (? - лаоход-Регулирующего агента;

3) рабочей расходной, выражающей зависимость между перемещением штока и расходом регулирующего агента при переменном перепада давления на-регулирующем органе, т . е .

а

—

-119 -

П.Поворотные заслонки. Поворотная заслонка предстас ляет собой Регулирующий опган, который изменяет проходное сечение трубопровода в результате поворота ее относитель­ но оси вращения.

На рио.ь8,а,б приведены принципиальные схемы и кон­ структивные характеристики заслонки для круглых и прямо­ угольных трубопроводов, которие строятся в соответствии о

нижнюю половину полотна заолонки, взаимно уравновешивают­ ся. Во всех промежуточных положениях полотно поворотной заслонки делит поток на две неравные части. Большая часть потока отжимается вверх, а меньшая - вниз (рмо.ь8,в)

Разность этих моментов л М= Мі - Л ^ называется реактив­ ным или поворотным моментом заслонки. Он может быть оппе- речей по фопмуле