|
| |
|
Слаботочка Книги  Ркс. 5.14. Принципиальная схема пневмо- повюрителя со сдвигом типа ПАМП-2: I - канал пневмосопротивления IS, 2, 10 - кандлы камеры Г; 3 - канал камеры Б; 4 - выходной канал камеры Б, 5 - .опло камеры Г, 6 - канал камеры А; 7 - канал камеры В, 8 - канал пнеимо-сопротивления 19, 9, 12- каналы питания, 11 - канал Сопла 5; И, - пневмосопротивления. 14, - мембраны, /5 - шариковый клапан, 16 - пружина, 17 - винт  Рис. 5,15. Принципиальная схема пневмо-повторителя - усилителя мощности типа ПАМП-3 бается в сторону камеры Г, перекрывая сопло сброса воздуха 5 в атмосферу, н выходное давление увеличивайся. При уменьшении входного давления давление в камере В понижается, сопло сброса в атмосферу открывается и выходное давление уменьптается Каждому значению выходного давттения соответствует такое положение мембраны, при котором Рвы\ = Рвх ± ±Рс, где Р(. - установленный сдви! Диапаюн сдвига - не менее ± 15 кПа. Непостоянство выходного давления в функции времени при постоянном значении входного сигнала - пе более +0,5% рабочего дианазопа изменения выходнот о сигнала. Допустимый диапазон изменения входного и ныходного СИ1 HajmB, кПа, (80 - Р}, где Рс - сдвиг. Иневмопов горитель - усилитель мощно-с(и типа ПАМП-3 предназначен для создания выходного сит нала, равнот о по давлению входному сит налу и усиленного по мощности (расходу). Ппевмопот)торнтель - усилитель мощности состоит из четырех секций (рис. 5.15), металлических и резинотканевых прокладок, четырех мембран И1 ттолиэтилентерефталат-1ЮЙ (лавсановой) ппенки 2, 3, 5 и X, двух пар «сопло - 5acJTOHKa» 10, 7, клапана набора 12 п клапана моттщого сброса выходного дав]те-ния 9. Секпии, прокладки и мембраны образуют левягь камер А - И. Давление питания подастся через капал 11 в камеру И и через пневмосопро т ивление /, конструктивно входятпее в повторитеть, - в камеру Ж. Выходное давленне через канал 4 подается в камеры А, Г и Е. Выходом элемента янляеюя канал 6 Камера Ж - это тшевмоемкость, заключенная между пневмосопротивлением / и пневмосопротивлением, образуемым парой «сопло - заслонка» 10. Значение давления в пневмоемкости, опредстяемое значением вводного ланлення, управляет набором (из камеры И) выходного давления. Выходная камера 3 соединена с камерами отрипатель-ной обрагнок связи В и Д и камерой мощного сброса воздуха в атмосферу Б При увеличении входного давления сброс воздуха в атмосферу через тшру «сопло - заслонка» 7 уменьшается, мембрана 3 прогибается в сторону камеры Д, а мембрана 2 - в сторону камеры 3, проходное сечение Клапана 12 увеличивается и выходное давление возрастает. Пневмоповторитель работает аналогично при уменьшении выходного давления, например вследствие увеличения расхода в выходной линии При уменьтнении входного давления и соо I ветствующем уменьшении давления в камере Ж клапан 12 закрывается и одновременно открывается клаттан 9. Происходит мощный сброс воздуха в атмосферу, в результате чего давленне на выходе пневмо-повторителя уменьшается. В установившемся режиме работы пневмоповторителя клапан 9 !акрыт. Сумма гор иа три входа типа СМАМП предназначен для алгебраического суммирования трех пневматических аналоговых сиг-  САМИ-4-2 Рис. 5.16. Принцип ивльная схема сумматора на три входа типа СМАМП  Рнс. 5.17. Принциннальная схема пневмосопротивлений регулируемых типов САМП-1, САМП-2, САМП-3 налов, из которых два суммируются и один вычитается. Сумматор содержит сильфоны 6, Н, 10, 13 (рис. 5.16), нижняя часть которых жестко связана с основанием 14, а верхняя ~ с коромыслом 7, укрепленным на основании с помощью щариира 9, заслонки 77, укрепленной на коромысле, и сопла 12. Сумматор работает в комплекте с пневмосопротивлением, регулируемым САМП-4-1, и реа;шзует функцию Давление питания через пневмосопроги-влеине по каналу 5 подается в сонло 12. Выходные сигналы подаются через каналы 1 ~3 в сильфоны б, 8 и 13. Выходной сигнал отводится от сопла 72, связанного обратной связью с сильфоном 10, и через канал 4 поступает на выход. При подаче входных сигналов в сильфоны на коромысле 7 возникает момент, который вызывает поворот коромысла. При этом меняется зазор между соплом 72 и заслонкой 77, в результате чего изменяется давление на выходе н в сильфоне обратной связи. Процесс происходит до тех пор, пока момент, создаваемый сильфоном обратной связи, не уравновесит сумму моментов, создаваемых входными сильфонами. Пншмосопротнвление регулируемое типа САМП-1 предназначено для ограничения расхода воздуха. Расход через ппевмосопротивленне зависит от перепада давления до и после него и от кольцевого зазора, через который проходит воздух. Пневмосопротивлемие состойi из корпуса (рис. 5 17), коническою щгока 2, жестко связанного с двумя плоскими пружинами 7, маховичка 5, толкателя 4 и цилиндрических пружин 7, б. Входное давление подается по каналу 3, выходное давление отводится по каналу 8. Расход воздуха через пневмосопротивлепие устанавливается путем изменения проходного сечепня кольцевого зазора, через который проходит воздух. Нас 1 ройка расхода производится поворотом маховичка 5, перемещающего вдоль оси толкатель 4, который непосредственно контактирует с коническим штоком 2. При этом конический шток перемешается в конусном Отверстии, выполненном в корпусе элемента. Цилиндрические пружины 1, 6 возвращают конический шток в исходное положение Пнсвмосопротмялеане регулируемое типа САМП-2 (рис. 5.17) предназиачено для ограничения расхода воздуха. Оно отличается от 1[невмосопротивленив типа САМП-1 большим рабочим ходом конического [птока и консгрук] ивным исполнением шкалы. Пневмосопротпаление регулируемое тнпа САМП-3 предиазиачено для ограничения расхода воздуха. Оно отличается от пневмосопротивлений регулируемых типов САМП-1 и САМП-2 (рис. 5.17) тем, что вместо маховичка со шкалой имев! регулировочный винт, поворотом которого и производится настройка сопротивления. Компаратор тнпа КАМП предназначен для сравнения двух непрерывных пневматических сигналов и формирования на выходе дискретных пневматических chi налов О или 1. Компаратор состоит из двух секций, металлических и резинотканевых прокладок, двух мембран из полютилентерефталатной (лавсановой) пленки 2, 5 (рнс. 5.18), пневмо-коитакга «сопло - заслонка» 7, клапана, выполненного в внде двух сопл 1, 10, и расположенного между ними резинового диска 72. Секции, прокладки и мембраны обра- -> -о  Рис. 5.18. Принципиальная схема компаратора типа КАМП чуют четыре камеры [Л - Г). Давление пита ния подается через канал 3 в сопло /, выходной сигнал отводится через канал 77, Два сравниваемых сигнала подаются через каналы 4, 6 ъ камеры А я Б. Если давление в камере А меньше давления в камере £, мембрана 5 открывает сопло пневмоконтакта 7 и давление в камере В повышается. Под действием этого давления мембрана 2 перемещается в сторону камеры Г, вследствие чего диск 12, передвигаясь под действием штока 9, перекрывает сопло питания /; выходной канал 77 через камеру Г соединяется с атмосферой, и на выходе компаратора формируется сигнал 0. Если давление в камере А превышает давление в камере Б, мембрана 5 1акрывает сопло и сжатый воздух из камеры В через пневмосопротивление S сбрасывается в атмосферу. Под действием давления питания диск 72, перемещаясь вверх, открывает сопло 7, закрывает conJio Ю, и на выходе компаратора формируется сигнал 7. 5.3. ТИПОВЫЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ЗВЕНЬЯ В СИСТЕМАХ И УСТРОЙСТВАХ ПНЕВМОАВТОМАТИКИ Из элементов УСЭППА и КЭМП при разработке регулирующих устройств [шев-моавзоматнки формируются различные сочетания - соединения, которые реализуют определен1П)1е функциональные зависимости выходного сигнала от входного. Так как эти соединения используются во многих устройствах, выпускаемых отечествешюй приборостроительной промышленностью, и в динамическом отношении являются типовыми элементарными звеньями, то их целесообразно рассмотреть отдельно. Апериодическое звеио Принципиальная пневматическая и структурная схемы соединения и* элементов УСЭППА, реализующие апериодическое звено, представлены на рис. 5.19. Звено образуется с помощью переменного пневмосо-против1ення с проводимостью р и пнев-моемкостью V. Расход воздуха через пневмосопротивление пропорционален перепаду давления на нем: 0/Л = Р(Рв.-Рвых), (5.11) где dCi/dt - массовый расход воздуха через пневмосопротивление в единицу времени; р - проводимость пневмосопротивления; Pg и Рвых - давление на входе и выходе соединения соответственно. Уравнение универсального газового закона лля пневмоемкости имеет вид GRO = PV, (5.12) где А - универсальная газовая постоянная, равная 2930 см/К; О - абсолютная температура. С учетом (5.11) выражение (5.12) запишется в виде dG/dt = {VIR?\){dP,,,Jdt) = = Р(Рвх-Рвь,х) Тр(Р,ых/Л) + (5.13) где Тр = F/(pR9) - постоянная времени апериодическою звена. Р1з (4.13) находим передаточную функцию звена: W{p)=\/{Tp + \). (5.14) Параметром настройки апериодического звена является его постоянная времени Тр. Она определяется по экспериментальной переходной характеристике звена, полученной прн ступенчатом единичном входном воздействии. Апериодическое звено демпфирует входной си[ нал. В связи с этим в структурных схемах автоматических регуляторов постоян- 4 У fi а) 6Ь!Х О Рнс. 5.19. Апериодическое звено: й ~ принципиальная Ш1епма1ическая схема; б- структураая схема 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 [66] 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 |