ВУЗ:
Составители:
В данной главе изучаются усилительные звенья, построенные на мембранных элементах. Техниче-
ские характеристики комплекса элементов универсальной системы элементов промышленной пневмо-
автоматики (УСЭППА) приведены в прил. 4. Рассмотрено преобразование информации, происходящее
в пятимембранном элементе сравнения. Формируются навыки студентов по составлению и анализу
структурных схем аналоговых пневматических устройств, в том числе по выявлению обратных связей в
схемах.
2.1. ЭЛЕМЕНТ СРАВНЕНИЯ –
ОСНОВА ПНЕВМАТИЧЕСКИХ УСИЛИТЕЛЕЙ
В системе УСЭППА имеются трех- и пятимембранные элементы сравнения (рис. 2.1.1), которые со-
держат мембранный блок и два дросселя типа "сопло-заслонка" [1]. Между мембранами образуются от-
дельные камеры.
Мембранный блок перемещается как единое целое и управляет дросселями. В крайних камерах А и
Е, А и Г имеется два входа, причем один вход соединен непосредственно, а второй вход – через дрос-
сель типа "сопло-заслонка" с камерой. В остальные камеры входные сигналы поступают непосредст-
венно.
Выходной сигнал элемента формируется следующим образом. Давление питания подается в верх-
нее сопло элемента, а атмосферное – в нижнее сопло. Крайние камеры соединяются друг с другом. Дав-
ления в камерах создают силы, которые складываются на мембранном блоке.
а) б) в) г)
Рис. 2.1.1. Трехмембранный (а) и пятимембранный (б) элементы сравнения
и их мембранные блоки (в) и (г)
В качестве положительного направления выберем направление сверху вниз. Запишем уравнение
равновесия пятимембранного блока:
()
(
)
(
)
(
)
0
АБВГДE
=
−
−
−
−
+
−
−−++ fPfFPfFPfFPfFPfP ,
(2.1.1)
где
А
P ,
Б
P ,
В
P ,
Г
P ,
Д
P ,
Е
P – давления в соответствующих камерах; f, F – эффективные площади малых и
больших мембран соответственно.
Давления в крайних камерах равны между собой, так как эти камеры соединены друг с другом.
Особенность конструкции элемента в том, что площади малых мембран в крайних камерах равны. По-
этому в уравнении (2.1.1) члены fP
A
и fP
Е
равны и сокращаются. Тогда уравнение равновесия мем-
бранного блока запишется как алгебраическая сумма давлений во входных камерах Д, Г, В и Б:
0
БВГД
=−+−+ PPPP .
Изучим работу пятимембранного элемента сравнения (рис. 2.1.2).
Соединим крайние камеры, в одно сопло подадим питание, а второе сопло соединим с атмосферой.
Входное давление подадим в одну из входных камер. Остальные три входные камеры соединим с атмо-
сферой.
Подадим на вход давление =
1
P 1 кПа. Это давление в камере Д на эффективных площадях мембран
создает результирующую силу, которая перемещает мембранный блок элемента вниз. Проводимость
сопла в камере А уменьшается, а в камере Е – увеличивается. Поэтому давление на выходе увеличива-
ется.
А
Б
В
Г
Д
Е
А
Б
В
Г
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 34
- 35
- 36
- 37
- 38
- …
- следующая ›
- последняя »
