Прямоходные электрические исполнительные механизмы

Кроме исполнительных механизмов с выходным вращательным движением выпускаются также прямоходные ис­полнительные механизмы:

1. Прямоходный механизм с выходным механическим элементом в виде зубчатой рейки с приво­дом от электродви­гателя;

2. Линейные двигатели. Линейный двигатель — электродвигатель, у которого один из элемен­тов магнитной си­стемы разомкнут, и имеет развёрнутую обмотку, создающую магнитное поле, а другой взаимо­действует с ним и выпол­нен в виде направляющей, обес­печивающей линейное перемещение подвижной ча­сти двигателя.

Сейчас разработано множество разновидностей (типов) линейных электродвигателей, например, линейные асин­хронные элек­тродвигатели (ЛАД), линейные синхронные электродвигатели, линейные элек­тромагнитные двигатели, ли­нейные магнитоэлектриче­ские двигатели, линейные магнитострик­ционные двигатели, линейные пьезоэлектрические (электрострикционные) двигатели и др. Многие типы линейных дви­гателей, такие как асинхронные, синхронные или по­стоянного тока, повторяют по принципу своего дей­ствия соответствующие двигатели вращательного движения, в то время как дру­гие типы линейных двигателей (магнитострикционные, пьезоэлектрические и др.) не имеют прак­ти­ческого исполнения как двигатели вра­щательного движения. Неподвижную часть линей­ного элек­тродвигателя, получающую электроэнергию из сети, называют статором, или первичным элементом, а часть двигателя, полу­чающая энергию от ста­тора, называют вторичным элементом или якорем (название "ротор" к деталям линейного двигателя не при­ме­няется, т.к. слово "ротор" буквально озна­чает "вращающийся", а в линейном двигателе вращения нет). Наибольшее распространение в транс­порте и для больших линейных перемещений получили асинхронные и синхронные линейные двига­тели, но при­меняются также линейные двигатели постоянного тока и линейные электромагнитные двигатели. Последние чаще всего используются для получения небольших перемещений рабочих ор­ганов и обеспечения при этом высокой точности и зна­чительных тяговых усилий.

3. Исполнительные электромагнитные механизмы используют соленоид, который после вклю­че­ния в сеть электро­питания втяги­вает сердечник. Последний, преодолевая упругое противо­действие пружины, перемещает выходной шток. Выходной шток связывают с регулирующим органом. Элек­тромагнитные исполнительные механизмы применяются в системах двухпозиционного и трехпози­ци­онного регулирования, где для обеспечения третьей позиции заслонки исполь­зуется второй соле­ноид.

34.Классификация регулирующих органов. Регулирующие клапаны; устрой­ство, сфера применения, преимуще­ства/недостатки.

Регулирующим органом называется устройство, непосредственно воздействующее на объект ре­гулирования для поддержания за­данного значения регулируемой величины (или изменения ее по за­данному закону).

Регулирование технологических процессов осуществляется при помощи регулирующих органов посредством изме­нения количе­ства вещества (энергии), протекающего через уста­новку в единицу времени. Регулирующие органы приво­дятся в движение или удер­живаются в определенном положе­нии исполнительными механизмами.

Способы управления регулирующими органами можно разделить на две группы: местное и ди­станционное.

Местное управление осуществляется обслуживающим персоналом непосредственно у места уста­новки регулирую­щего органа, дистанционное с помощью вспомогательных при­боров, питаемых от постороннего источника энергии.

Выбор регулирующего органа определяется физическими свойствами регулирующей среды и ха­рактером воздей­ствия на нее.

В качестве регулирующих органов для сыпучих сред применяются дозаторы и питатели. Регули­рующие органы для жидких и га­зообразных сред выполняют в виде клапанов, кранов, задвижек и за­слонок различной конструкции.

Регулирующий клапан — один из конструктивных видов регулирующей трубопровод­ной арма­туры. Это наиболее часто приме­няющийся тип регулирующей арматуры как для непрерывного (ана­логового), так и для дискретного регули­рования расхода и давле­ния. Вы­полнение этой задачи регу­лирующие клапаны осуществляют за счёт изменения расхода среды через своё проходное сечение. Для присоединения регулирующих клапанов к трубо­проводам применяются все из­вестные способы - фланцевый, муфтовый, штуцер­ный, цапко­вый, приваркой.

Приварка к трубопроводу используется только для клапанов, изготовленных из сталей. По направлению потока ра­бочей среды ре­гулирующие клапаны делятся на: проходные - та­кие клапаны устанавливаются на прямых участках тру­бопровода, в них направление потока рабочей среды не из­меняется; угловые - меняют направление потока на 90°; трех­ходовые (смесительные) — имеют три па­трубка для присоединения к трубопроводу (два входных и один выходной) для смешивания двух потоков сред с различными парамет­рами в один.

Клапаны могут быть одно- и двухседёльными. Односедельные клапаны называют нераз­гружен­ными потому, что ре­гулируемая среда постоянно воздействует на нижнюю поверх­ность плунжера и стремится его поднять.

Двухседёльные клапаны называют разгруженными, так как регулируемая среда при ра­боте дей­ствует одновременно на нижнюю и верхнюю поверхности плунжера. Такие клапаны могут приме­няться для сред, находящихсяпод большим давлением.

35.Классификация регулирующих органов. Краны; устройство, сфера примене­ния, преимуще­ства/недостатки.

Кран трубопроводный (от нидерл. kraan) — тип трубопроводной арматуры, у которого запира­ющий или регулиру­ющий элемент, имеющий форму тела вращения или его части, по­ворачивается вокруг собственной оси, произвольно рас­положенной по отношению к направ­лению потока рабочей среды

По направлению потока краны могут быть проходными, то есть направление потока не меняется, угловыми, то есть направление потока меняется на 90° и трёхходовыми, то есть иметь один входной и два выходных патрубка

Главные различия в конструкции кранов заключаются в форме затвора, он может быть в виде шара, конуса или ци­линдра.

Современным и прогрессивным представителем кранов является шаровой кран, традици­онным, и в силу этого всё еще часто ис­пользующимся, несмотря на существенные недо­статки конструкции, — конусный кран. Цилиндрические краны имеют крайне ограни­ченное применение.

Основными частями крана являются корпус и пробка (затвор) в виде шара, конуса или цилиндра. Для прохода среды в затворе предусмотрено сквозное отверстие. Управление кра­ном осуществляется путём поворота пробки. При повороте на 90° осуществляется полное перекрытие хода среды, при по­вороте на меньшие углы — частичное, что позволяет приме­нять кран в качестве регулирующего устройства. Существуют также трёхходовые краны, где пробка имеет допол­нительные отверстия, что позволяет использовать их для перенаправле­ния потока среды: поворотом пробки среда направля­ется из входного отверстия в одно из двух выходных. В промежу­точном положении, в зависимости от кон­струкции крана, среда может направляться либо в обоих направлениях, либо полностью пере­кры­ваться.

Шаровой кран – это разновидность крана, запирающий или регулирующий элемент ко­торого имеет сферическую форму. По­движным элементом (затвором) таких кранов служит пробка сфериче­ской формы — шар, по оси которой вы­полнено сквозное круглое отверстие для прохода среды. В проходных кранах для полного закрытия или открытия про­хода доста­точно повернуть шар на 90°. Диаметр отверстия чаще всего соответствует внутреннему диа­метру трубопро­вода, на который уста­навливается кран, называющийся в этом случае полно­проходным. Гидравлические потери при про­ходе рабочей среды через полностью открытый кран весьма малы, прак­тически такие же, как при проходе среды через трубу, равную по длине корпусу крана, что в разы меньше, чем в задвижках и клапа­нах. Это ценное качество сделало шаровые краны основным запорным устройством на линей­ной части магистральных газопроводов. Однако для уменьше­ния габаритов и крутящих моментов, необходимых для управления арматурой, иногда применяются суженные краны. Кроме общих для кранов, ша­ровые краны имеют ряд специфических достоинств, среди которых:

• малое время, затрачиваемое на поворот;

• весьма малые гидравлические потери;

• высокая и надёжная герметичность;

• простая форма проточной части и отсутствие в ней застойных зон;

• удобное управление.

Сёдла в корпусе выполняются в виде колец из различных видов пластмасс (в основном фторопла­ста), что обеспечи­вает надёжную герметичность, лёгкость и плавность поворота шаровой пробки, но ограничивают применения таких кра­нов для сред с температурой не бо­лее 200 °C.

Конусный кран - это разновидность крана, запирающий или регулирующий элемент ко­торого имеет форму конуса.

Сквозное отверстие в пробке, которое в отличие от шаровых кранов, как правило, не круглое, а трапециевидное обеспечивает проход среды при открытии такого крана. Сёдлами является внутрен­няя поверхность корпуса. Таким обра­зом, уплотнительными по­верхностями запорного органа явля­ются конические поверхности —наружная пробки и внут­ренняя кор­пуса.

В конусных кранах обеспечиваются два весьма трудно сочетаемых требования — создать плот­ный и герметичный контакт между коническими поверхностями пары корпус—пробка и при этом обеспечить свободный плавный поворот пробки, не допуская её закли­нивания и за­дирания уплотни­тельных поверхностей. Последнее требование диктует необхо­димость изго­товления корпусов и про­бок из материалов, обладающих хорошими антифрикционными ка­чествами (ла­тунь, бронза, чугун). Такие материалы ограничивают прак­тическое применение конусных кранов давлением 1,6 МПа и диаметром 100 мм. Иногда конусные краны изготав­ливают также из уг­леродистой стали диаметром до 200 мм, но пробку в этих случаях делают из чугуна, либо применяют специальную систему смазки уплотнительных поверхностей.

Конусный кран весьма сложно изготовить и отрегулировать так, чтобы обеспе­чить какую-то стабильную ве­личину уси­лия, необходимого для поворота пробки, по­этому они практически непригодны для использования с электро- или пневмоприво­дами и управляются вручную.

36.Классификация регулирующих органов. Задвижки и заслонки; устрой­ство, сфера применения, преимуще­ства/недостатки.

 Задвижка — трубопроводная арматура, в которой запирающий или регулирующий эле­мент пе­ремещается перпен­дикулярно оси потока рабочей среды.

Главные достоинства: возможность применения в разнообразных условиях эксплуатации (до 565 °C); малое гидрав­лическое со­противление

К недостаткам задвижек можно отнести большую строительную высоту (особенно для задвижек с выдвижным шпинделем, что обусловлено тем, что ход затвора для полного от­крытия должен соста­вить не менее одного диаметра прохода) и значительное время откры­тия и закрытия; изнашивание уплотнительных поверхностей в корпусе и в затворе, слож­ность их ремонта в процессе эксплуата­ции.

Основные различия задвижек — в конструкции запорного органа, по этому признаку за­движки различаются на кли­новые, парал­лельные, шиберные и шланговые.

В клиновых задвижках сёдла в корпусе расположены под небольшим углом друг к другу, а затвор представляет со­бой устройство в виде клина — жёсткого, упругого или двухдиско­вого, который в положении «закрыто» плотно входит в пространство между сёд­лами, клин находится в нижнем по­ложении, между сёдлами).

В параллельных задвижках уплотнительные поверхности двух сёдел в корпусе располо­жены па­раллельно друг другу. Затвор со­стоит из двух дисков, которые в положении «за­крыто» при помощи специального клинового грибка прижима­ются к сёдлам, перекры­вая проход рабочей среде через кор­пус.

Шиберная задвижка является однодисковой разновидностью параллельной задвижки, в которой затвор называется шиберным односторонним. Такие задвижки применяются в тех случаях, когда до­пускается одностороннее направление потока рабочей среды и не требуется высокая герметичность запорного органа. Они предназначены для установки в ка­честве за­порных устройств на трубопро­во­дах, транспортирующих канализационные стоки, шламы, пульпы и другие, за­грязнённые механиче­скими примесями среды.

Шланговая задвижка. Задвижки с таким запорным органом принципиально отличаются от дру­гих конструкций. Корпус не имеет сёдел, а затвор — уплотнительных поверхностей. Проход среды ведётся через эластичный шланг (па­трубок), вставленный в корпус и полно­стью изолирующий ме­таллические детали конструкции от рабочей среды. Для пе­рекрытия прохода шланг полностью пере­жимается под воздействием шпинделя (штока), поэтому та­кие устройства назы­ваются шланговыми, задвижками их назвали по­тому, что шпиндель для управления арматурой перемещается перпендику­лярно к оси прохода среды, то есть рабо­тает по принципу за­движки.

Шланговые задвижки предназначены для трубопроводов, транспортирующих вязкие, пульпооб­разные и другие по­добные среды, а также слабоагрессивные и агрессивные жидко­сти.

37.Элементы электроавтоматики: устройство и назначение командоаппара­тов, элек­тромагнитных реле, тепло­вых реле, электронных твердотельных реле, магнитных пус­кателей, путевых и конечных выключателей.

Электромагнитное реле — это электромеханический прибор, управляющий каким-либо другим электрическим при­бором или ме­ханизмом, электри­ческой цепью.

Этот прибор представляет собой стержень из «мягкого» железа — сердечник, на который наса­жена катушка, содер­жащая большое число витков изолирован­ного провода. На Г-образном корпусе, называемом ярмом, удерживается якорь — пластинка тоже мягкого железа, согнутая под тупым уг­лом. Сердечник, ярмо и якорь образуют магнитопровод реле. На ярме же укреплены пружины с кон­так­тами, замыкающие и размыкающие питание исполнительной цепи, например цепи питания сиг­нальной лампы накаливания. Пока ток через об­мотку реле не идет, якорь под действием контактных пружин находится на некотором расстоянии от сердечника. Как только в обмотке появляется ток, его магнитное поле намагничивает сердечник и он притягивает якорь. В этот момент другой конец якоря надавливает на контактные пру­жины и замыкает исполнительную цепь. Прекращается ток в обмотке - исчезает магнитное поле, раз­магничивается сер­дечник, и контактные пружины, выпрямляясь и раз­рывая цепь исполнения, возвращают якорь реле в исходное по­ложе­ние.

Тепловые реле - это электрические аппараты, предназначенные для защиты электродвигателей от токовой пере­грузки. Наиболее распространенные типы тепловых реле - ТРП, ТРН, РТЛ и РТТ.

⇐ Предыдущая13141516171819202122Следующая ⇒

Поделиться: