Типы устройств, рекомендуемых для управления механизмами

Управление ИМ

Позиционеры

Позиционер представляет собой усилитель с обратной связью по положению выходного звена исполнительного устройства.

Позиционеры (позиционные реле) предназначены для:

- повышения чувствительности,

- повышения быстродействия,

- увеличения перестановочного усилия,

- уменьшения гистерезиса пневматического ИМ.

Позиционеры применяют:

- при работе клапанов в условиях вязких сред,

- в условиях высоких давлений регулируемой среды,

- в случае установки клапанов в не рекомендуемых положениях,

- на клапанах большого диаметра,

- при значительном расстоянии между регулирующим устройством и ИМ,

- в других случаях, когда возможно затирание штока и плунжера.

Управление механизмами (пуск, останов, изменение направления движения или реверс) осуществляется контактными и бесконтактными устройствами.

При контактном управлении используют реверсивные электромагнитные пускатели или реле. Бесконтактное управление механизмами МЭО реализуется бесконтактными реверсивными пускателями типа ПБР-2М, а механизмами МЭО-К - пускателями ПБР-3А.

Управление механизмами рекомендуется осуществлять контактным электромагнитным пускателем типа ПМЛ или с помощью пускателей бесконтактных реверсивных ПБР или усилителей тиристорных ФЦ.

Наиболее характерна классификация ИМ по виду потребляемой энергии (табл. 1.3) на гидравлические, пневматические и электродвигательные или электромагнитные.

Гидравлические ИМ. Они состоят из управляющего и исполнительного элементов. Обычный вариант первого элемента – золотник, второго – гидроцилиндр. Последний, в свою очередь, реализует поступательное (а) или вращательное (б) движение выходного вала (табл. 1.3). В гидравлических ИМ входная величина – перемещение управляющего устройства или давление жидкости на поршень р, а выходная – перемещение (поворот) выходного вала S.

Постоянная времени реального гидравлического ИМ при больших скоростях перемещения поршня сильно возрастает, что объясняется резким увеличением сил вязкого трения поршня, но все-таки с достаточной точностью его характеристики совпадают с характеристиками интегрирующего звена, постоянная времени которого прямо пропорциональна площади поршня и обратно пропорциональна, где р ₁и р ₂ – давление нагнетания и слива рабочей жидкости.

Гидравлические ИМ обладают высокой точностью и выходной мощностью.

Пневматические ИМ. По устройству аналогичны гидравлическим. Они получили широкое распространение благодаря высокой надежности, простоте конструкции и возможности получения достаточно больших усилий.

Исполнительные механизмы

Таблица 1.3

Схема	Наименование	Вход	Выход	Выходная мощность, Вт
	Поршневые двигатели с поступательным (а) и вращательным (б) движением поршня	Давление 0,1...10 МПа	Механическое перемещение	10-2... 5×104
	Пневматический мембранный двигатель	Давление 0,1...0,5 МПа	То же	До 200
	Электродвига-тельный исполнительный механизм	Напряжение	Механическое вращение	До 4×104
	Электромагнит-соленоид	То же	Механическое перемещение	До 1,4×103

Крутизна статической характеристики пневматического ИМ находится в прямой зависимости от площади мембраны и в обратной – от коэффициента жесткости пружины (несколько возрастает по мере ее сжатия). Соответственно, при малых изменениях выходного параметра S динамику механизма можно представить характеристиками безынерционного звена, причем коэффициент передачи которого несколько убывает с увеличением S.

Общие недостатки пневматических и гидравлических ИМ – сложность операций по их наладке и ремонте, необходимость специальных компрессорных (насосных) установок для их питания.