Технические средства автоматизации. Ч.1. Пневматическая ветвь. Мордасов М.М - 103 стр.

UptoLike

Однозначная зависимость между входным давлением и ходом штока мембранного привода в про-
цессе эксплуатации может меняться из-за изменяющихся сил трения в узлах регулирующего органа и
привода. Для устранения этих явлений, а также для увеличения чувствительности исполнительных ме-
ханизмов применяют специальные усилители давления с обратной связью по положению штока приво-
да. Подобные усилители называются позиционерами и устанавливаются непосредственно на приводе.
В зависимости от принципа действия пневматические позиционеры подразделяют на позиционеры,
работающие по схеме компенсации перемещений и схеме компенсации сил.
Схема позиционера, работающего по схеме компенсации перемещений, показана на рис. 11.3, а.
Давление Р
вх
поступает в сильфон 6. Увеличение входного давления приводит к деформации сильфона,
что в свою очередь вызывает уменьшение сброса воздуха в атмосферу через клапаны 5 усилителя мощ-
ности 1. Поэтому расход воздуха, поступающего от усилителя мощности к приводу 2, увеличивается.
При этом шток 3 привода перемещается вниз и увлекает за собой рычаг 4, который приоткрывает клапа-
ны 5 и увеличивает сброс воздуха в атмосферу.
Шток 3 перемещается до тех пор, пока не займет положение, пропорциональное поданному входно-
му давлению, с точностью до статической ошибки. Таким образом, обратная связь по положению штока
обеспечивает его однозначную установку в положение, соответствующее командному давлению. Это
положение не зависит от величины трения в элементах приводами регулирующего органа.
Большей точностью в работе обладают позиционеры, построенные по схеме компенсации усилий
(рис. 11.3, б). Входное давление Р
вх
поступает в камеру А и создает усилие на мембранах 4, имеющих
разные эффективные площади нижней мембраны эффективная площадь больше, чем у верхней). Кла-
пан 3 перемещается вниз и увеличивает подачу воздуха из камеры В в мембранный привод. Давление,
действующее на мембрану привода, увеличивается. Последняя прогибается вверх и перемещает шток 1
позиционера. Перемещение штока преобразуется в усилие с помощью пружины 2. Сжатие пружины вы-
зывает на мембранном блоке дополнительное усилие, которое прикрывает клапан 3 и уменьшает давление
воздуха, подводимого к мембранному приводу. Равновесие наступает тогда, когда усилие пружины, а
следовательно, и положение мембраны и штока мембранного привода станут соответствующими подан-
ному входному давлению воздуха. Через камеру Б воздух выходит в атмосферу при уменьшении входно-
го давления.
а) б)
Рис. 11.3. Схемы пневматических позиционеров
Позиционеры, работающие по схеме компенсации перемещений, применяют в основном для мем-
бранных приводов, имеющих большой ход штока (25…100 мм), а позиционеры, построенные по схеме
компенсации сил, – для мембранных приводов, ход штока которых составляет 7…25 мм.
11.6. ПОРШНЕВОЙ ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ПРИВОД
Поршневой привод в отличие от мембранного позволяет получить большое перемещение штока, что
в некоторых случаях определяет целесообразность его применения. Основные элементы поршневого
привода (рис. 11.4) поршень 3 и цилиндр 1, герметичность между трущимися поверхностями которых
обеспечивается манжетой 2. Под действием входного давления на поршне развивается усилие, которое
будет поступательно перемещать регулирующий орган.
Конструктивно поршневые приводы бывают одинарного и двойного действия.
4
3
2
B
3
1
4
2
1
5
6
Р
вх
Б
A
Р
пит