Розрахунок та вибір електричних ВМ ⇐ ПредыдущаяСтр 12 из 23Следующая ⇒ Розрахунку та вибору електричного ВМ передує силовий розрахунок РО, в ре­зультаті якого встановлюють необхідне перестановочна зусилля N або момент М. Розрахунок електромагнітних ВМ зводиться до визначення передавального відношення механізму з'єднаня РО з ВМ із такого співвідношення                        N ВМ де NBM- зусилля, яке розвиває ВМ; N - зусилля, необхідне для переміщення РО;       l-хід РО; S - хід ВМ; α = 1.1...1.5 - коефіцієнт запасу. Для електродвигунних ВМ розрахунок полягає у знаходженні крутного моменту, якщо відома потужність привідного двигуна                            , де Ρ - потужність двигуна, кВт; Μ - кругами момент на валу приводу, Нм; n - частота обертання вала приводу, об/хв; і - передавальне число редуктора; η - к.к.д. редуктора; k=2.2...2.7 - коефіцієнт перевантаження двигуна за моментом (Ммах/Мном). Вибір ВМ здійснюється з дотриманням співвідношення Для прямоходових ВМ здійснюють    перерахунок крутного моменту в зусиллях за формулою  ,       де R - радіус важеля ВМ, м.   Гідравлічні ВМ Гідравлічні ВМ, як робочий агент використовують рідини (вода, мінеральні мас­ла тощо). Вони поділяються на мембранні, поршневі і лопатеві. Найширше використо­вуються поршневі ВМ, які поділяються на прямоходові (поступальний рух), поворотні (вихідний елемент переміщується по дузі). По виду штока (привідного вала) розрізняють ВМ з одностороннім виводом штока і двостороннім виводом штока, пру­жинні та безпружинні. Гідравлічні ВМ прямоходові мають шифр MГП, поворотні з кривошипом - МГК, а рейкові - МГР. Випускаються гідравлічні ВМ із такими характеристиками: Діаметр поршня D у мм............................63, 80, 125 Умовний хід Sy у мм МГП........................25, 40, 63, 100, 200, 400 α у в град.(МГК, МГР)................................90 (320). Номінальний тиск  робочого агента Рном, МПа.........................1, 0; 2, 5; 6, 3; 16, 0; 32, 0 Імовірність безвідмовної роботи за 2000 год для ВМ без додаткових пристроїв складає 0, 98. Таблиця 4.6 - Характеристика гідравлічним поршневих ВМ двосторонньої дії Тип ме­ханізму   Марка меха­нізму   D порш­ня, мм   Хід вихід­ного еле­мента    Перестановочне зусилля (мо­мент) при Δ Р=1, 2МПа   Чутли­вість, МПа   Прямий хід   Зворотній хід   МГП   СПГП-2   80   200мм   5800Н   5200Н   0, 036   СПГП-4   120   13000Н   12000Н   СПГП-5   150   20500 Н   19500Н   МГК	СПГК-1	80	90°	780Нּ м	560Нּ м	0, 024
СПГК-2	120	1760Нּ м		1260Нּ м
СПГК-4	150	2750Нּ м		2000Нּ м

Вибирають гідравлічний ВМ за відповідним перестановочним зусиллям або мо­ментом, який є необхідний для приводу відповідного РО.

 

5 ДОДАТКОВІ БЛОКИ ВИКОНАВЧИХ МЕХАНІЗМІВ

 

Додаткові блоки розширюють можливості та покращують технічні характерис­тики ВМ. До додаткових блоків відносяться позиціонери, підсилювачі, пускові при­строї, ручні дублери, датчики положення, фіксатори положення, гальма, сигналізатори крайніх положень тощо.

       5.1 Позиціонери

Позиціонер - найрозповсюдженіший тип підсилювача сигналів пневматичних і гідравлічних ВМ. Він є необхідним елементом ВМ при реалізації АСР. Для гідравлічних ВМ використовують гідравлічні і електрогідравлічні по­зиціонери, для пневматичних - пневматичні й електропневматичні позиціонери, які працюють на вхідному струмовому сигналі 0-5мА. Комбіновані позиціонери з елект­ричним входом мають суттєві переваги - велику швидкодію, можливість працювати на комунікаційних лініях значної протяжності.Застосовуються в нафтогазовій промисловості найчастіше пневматичні позиціонери (при керуванні пневмоприводами від пневматичних регуляторів ) та електропневматичні позиціонери, відсоток використання яких постійно зростає з появою сучасних цифрових регуляторів.

Пневматичні позиціонери

Структурно пневматичний позиціонер представляє собою підсилювач зі зворотнім зв'язком від положення рухомого елемента ВМ. Обов'язковим конструктивним елементом позиціонера є чутливий елемент, пружина зворотного зв'язку і золотниковий пристрій. Керуючий сигнал перетворюється чутливим елементом у параметр, зручний для порівняння - переміщення або зусилля, яким визначає принцип роботи позиціонера -компенсація сил або компенсація переміщень. Широке розповсюдження одержав принцип компенсації сил (простота реалізації).

По способу приєднання пружини зворотного зв'язку з вихідною ланкою ВМ розрізняють позиціонери з безпосереднім і з важільним приєднанням.

За конструктивним виконанням золотникового пристрою розрізняють по­зиціонери односторонньої (для безпружинних ВМ із буферною ємністю і пружинних ВМ) і двосторонньої (для безпружинних ВМ двостороньої дії) дії.

Для пневматичних ВМ випускаються по­зиціонери, які забезпечують умовний хід ВМ згідно ряду: 2.5; 4.0; 6.0; 10; 16; 25; 40; 60; 100; 160; 250 і 400мм.

Мембранні ВМ мають нелінійною ходовою характеристикою (діють сили тертя в приводі і РО). Для підвищення чутливості й ліквідації нелінійностей приводу використовують позиціонери - пристрої, що реалізують зворотні від'ємні зв'язки за переміщенням або зусиллям. Найчастіше використовуються позиціонери зі зворотними зв'язками по пе­реміщенню (рисунок 5.1).

 

Рисунок 5.1-Принципова схема позиціонера

Тиск Рвх поступає в сильфон 6. Зростання Рвх приводить до деформації сильфона, що зменшує стравлювання повітря в атмосферу через клапани 5 підсилювача 1. Тому тиск після підсилювача потужності зростає й передається на ВМ 2. При цьому шток 3 приводу переміщується вниз разом із важелем 4, що привідкриває клапан 5, стравлюючи повітря в атмосферу. Шток 3 переміщується до тих пір поки не зрівноважиться тиск Рвх, із точністю до статичної помилки. Дана позиція не буде зале­жати від сторонніх факторів впливу на ВМ (зміни навантаження, зміни сил тертя між штоком і корпусом, зміни характеристики мембрани й пружини). Дня неперервних си­гналів керування використання ВМ із позиціонером є обов'язковим (інакше характери­стика ВМ буде нелінійною), а для дискретних схем керування наявність позиціонерів не обов'язкова.

Тиск живлення позиціонера слід вибирати з такого ряду: 140; 250; 400; 600; 800; 1000 кПа. Допустима основна похибка, у відсотках від діапазону умовного ходу скла­дає: 0.6; 1.0; 1.6; 2.5 (допускаються значення 0.5 і 1.5%). Імовірність безвідмовної роботи позиціонера за 2000 годин складає не гірше 0.9.Серійно випускаються позиціонери (збудовані на принципі компенсації зусиль) приведені в таблиці 5.1.

Таблиця 5.1-Технічна характеристика позиціонерів

Шифр позиціонера	Діапазон настройки	Пристрій зворотного зв'язку	Елемент під'єд­наний до МИМ	Клас точ­ності
П4-10-П	4-10	Безпосереднє	Штуцер	1, 5
П4-25-П	10-25		Г-подібний кронштейн, план­ка	2, 5
Π 10-75Α -Π	10-75	Важільне		2, 5
Π 10-75-ПБ	10-75
Π 10-100-ПА, Б	10-100	Теж	Теж	2, 5
П025-100-ПА, Б	25-100	Теж	Теж

Зміст шифру:

1) Букви - напрям руху вихідної ланки (П-пряме, ПО-зворотнє);

        2) Цифри арабські - діапазон настройки ходу;

         3) Цифри римські - групи стійкості щодо температури й вологості;

         4) Буква А - кріплення кронштейном, Б - планкою.

Крім того, випускаються позиціонери типу ПП 100, робота якого ґрунтується на принципі компенсації переміщень. Даний позиціонер комплектується профільованими кулачками, які забезпечують одержання 12 видів характеристик " пропускна здатність -командний сигнал" при з'єднанні ВМ із РО. Випускаються дві модифікації позиціонера: типу ПП 100-1 і ПП 100-2 із діапазонами настройки ходу 10-60мм і 60- 100мм. Вхідний командний сигнал змінюються в діапазонах (у кПа): 20-100; 20-60; 60-100. Клас точ­ності позиціонера рівний 1.0.

⇐ Предыдущая78910111213141516Следующая ⇒

Поделиться: