Гидравлические Исполнительные Механизмы

1. Поршневой

Диаметр поршня от 80 до 150 мм. Ход штока до 200 мм. Перестановочное усилие от 5000 Н до 20000 Н. Могут быть прямоходными с кривошипным механизмом с углом поворота до 300. Мощность, подводимая к поршню зависит положения выходного вала.

Электрические Исполнительные Механизмы

1. Электромагнитные

М огут использоваться соленоидного типа или электромагнитные муфты.

1 – обмотки; 2 – плунжер (сердечник).

Используется для малых диаметров и небольших перепадов давлений.

2. Электродвигательные

Э лектродвигатель может быть общего промышленного исполнения или специальные электродвигатели. Специальные имеют в своем составе помимо двигателя еще редуктор, ручной привод, конечные выключатели, указатели положения выходного вала.

Редуктор используется для фиксации в определенном положении вала двигателя при отключении последнего. Если угол поворота превышает технические возможности (~ 330), ИМ отключается конечными выключателями.

ИМ с постоянной скоростью вращения выходного вала используются с импульсными регуляторами.

ИМ с переменной скоростью вращения применяется для работы с аналоговыми регуляторами.

Регулирующие органы

Осуществляют регулирующее воздействие на объект посредством изменения расхода вещества или энергии подводимой к нему. Регулирующие органы могут быть:

• дросселирующими – переменное гидравлическое сопротивление, воздействующее на расход вещества за счет изменения своего проходного сечения;

• дозирующими – это механизмы и агрегаты, посредством которых осуществляется заданное дозирование, поступающего вещества или энергии за счет изменения производительности агрегата или механизмов.

1. Дроссельные

Используются, если перекрываемые потоки не несут абразивных веществ

О дноседельные	Двухседельные
1 – корпус; 2 – плунжер; 3 - седло	Q
Обеспечивает наилучшую герметичность, но перепад давлений создает максимальное выталкивающее усилие при полностью закрытом клапане – неуравновешенность штока (используются разные усилия для перемещения) При Dy < 25 мм.	Силы давления в потоке прикладываются к обоим плунжерам, при чем усилие направлено в разные стороны, но не обеспечивается полная герметичность. При Dy > 25 мм.

2. Шланговые

Используются, если потоки содержат абразивные вещества. Изменяют проходное сечение при перемещении роликов

3. Диафрагмовые

Применяются для агрессивных сред, имеют более простую конструкцию.

Не используются при больших давлениях.

1 – корпус;

2 – диафрагма;

3 – перегородка.

Проходное сечение изменяется в случае перемещения центра диафрагмы отнсительно перегородки

4. Заслоночного типа

Для изменения расхода газовых сред в трубопроводах большого диаметра.

1 – диск;

2 – ось;

3 – корпус.

Общие требования к регулирующим органам:

1. Принцип действия и конструкция регулирующего органа должны обеспечивать выполнением поставленной задачи автоматизации. Необходимо учесть какой должен быть регулирующий орган: нормально открытый или нормально закрытый, чтобы обеспечить безаварийность процесса при отказе системы автоматического регулирования.

НО – регулирующий орган, проходное сечение которого остается открытым при отсутствии командного сигнала.

НЗ – регулирующий орган, проходное сечение которого остается закрытым при отсутствии командного сигнала.

2. Технические параметры регулирующего органа должны соответствовать свойствам и значениям параметров регулируемой среды, т.е. материал должен быть стойким к агрессивным средам, должен выдерживать рабочее давление и температуру.

3. Регулирующий орган должен обеспечивать требуемую надежность работы и технический ресурс.

4. Регулирующий орган должен безотказно работать в производственной атмосфере, в предполагаемом месте установки.

5. Место размещения регулирующего органа должно отвечать условиям удобства монтажа и обслуживания.

6. Участок трубопровода, на котором устанавливается регулирующий орган и его байпасный узел должны иметь такое крепление, при котором регулирующий орган не испытывал бы механических перенапряжений, перекосов, изгибающих усилий.

7. Трубопровод должен иметь прямолинейный участок до и после места установки регулирующего органа.

Характеристики регулирующего органа:

1. Пропускная способность (условная) – номинальный расход в м³/ч жидкости, плотностью 1000 кг/м³ при нормальных условиях (20С), протекающей через полностью открытый регулирующий орган при перепаде давлений на нем 0,1 МПа.

K_VY = D_Y², где

D_Y – внутренний диаметр трубопровода, с помощью которого регулирующий орган присоединяется к трубопроводу.

Действительная пропускная способность может отличаться от условной на 10%. Пропускная характеристика выражает функциональную зависимость изменения пропускной способности от перемещения штока: K_V = f()

1 – линейная характеристика применяется для регулирования: , где m - коэффициент пропорциональности;

2 – равнопроцентная применяется для регулирования: , где - приращение пропускной способности, относительно приращения перемещения штока;

3 – двузпозиционная  создается с помощью специального профиля затвора с учетом дополнительных конструктивных особенностей и используется в системах блокировки;

4 – специальная  создается с помощью специального профиля затвора и используется в системах регулирования, когда необходимо совместить все виды передаточных функций, чтобы получить переходную функцию стандартного регулятора.

2. Диаметр условного прохода. Наиболее распространенный диапазон: 25 – 350 мм.

3. Конструктивные характеристики. Выражают функциональную зависимость относительного изменения проходного сечения f регулирующего органа от степени его открытия l: f =  (l), где , F – площадь проходного сечения в конкретный момент времени,  - ход штока в конкретный момент времени, _МАХ – максимальный условный ход.

4. Расходная характеристика. Выражает функциональную зависимость относительного изменения расхода от степени открытия регулирующего органа: , Q – текущий расход. Практически совпадает с пропускной характеристикой, но пропускная характеристика снимается при постоянном перепаде давлений (0,1МПа), а расходная может сниматься при других перепадах.

103