Единое окно доступа к образовательным ресурсам

Технические средства автоматизации. Ч.1. Пневматическая ветвь: Учебное пособие

Голосов: 2

Приведены общие сведения о технических средствах автоматизации, о государственной системе промышленных приборов и средств автоматизации (ГСП). Рассмотрены конструкции и принцип действия основных мембранных и струйных пневматических элементов. Приводится описание схем пневматических усилителей, преобразователей, генераторов, триггеров, вычислительных устройств, контрольно-измерительных приборов, регуляторов и исполнительных устройств. Показаны области применения и условия выбора пневматических средств автоматизации в зависимости от промышленных условий и сложности систем автоматического управления. Пособие предназначено для студентов технических вузов и может быть полезно для самостоятельной работы, а также при выполнении курсовых и дипломных проектов.

Приведенный ниже текст получен путем автоматического извлечения из оригинального PDF-документа и предназначен для предварительного просмотра.
Изображения (картинки, формулы, графики) отсутствуют.
         Под исполнительным механизмом в общем случае подразумевают блок исполнительного устройст-
ва, преобразующий входной командный сигнал от регулятора в сигнал, который через соответствующую
связь осуществляет исполнительное воздействие на регулирующий орган.
     Регулирующим органом называют блок исполнительного устройства, с помощью которого на осно-
вании полученного исполнительного сигнала производится регулирующее воздействие на объект регу-
лирования.
     В зависимости от конкретных условий работы к исполнительному устройству иногда подключают
функциональные дополнительные блоки с целью расширения области использования этих устройств. Та-
ким образом, структурная схема исполнительного устройства может быть усложнена и может иметь
большое количество вариантов в зависимости от комбинаций включения этих функциональных дополни-
тельных блоков. Так на рис. 11.1 в качестве функциональных дополнительных блоков показаны блоки
дистанционного управления, указатель положения и др.
                   11.2. КЛАССИФИКАЦИЯ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ

  В настоящее время нет окончательно отработанной классификации существующих разновидностей
  исполнительных устройств, а поэтому рассматриваемая классификация может быть расширена и
  уточнена в соответствии с проводимыми усовершенствовании.
    Классификация исполнительных устройств, приводимая ниже, составлена в зависимости от вида
потребляемой энергии, принципа действия исполнительных механизмов (ИМ) и конструктивного ис-
полнения регулирующих органов (РО).
  Исполнительные устройства в зависимости от используемой энергии можно подразделять на сле-
  дующие виды:
   −   пневматические (с пневматическим ИМ);
   −   электрические (с электрическим ИМ);
   −   гидравлические (с гидравлическим ИМ);
   −   электропневматические (пневматический ИМ с электропневматическим преобразователем);
   −   электрогидравлические (гидравлический ИМ с электрогидравлическим преобразователем);
   −   пневмогидравлические (гидравлический ИМ с пневмогидравлическим преобразователем).
    В зависимости от конструктивных особенностей РО исполнительные устройства подразделяют на
виды:
    − заслоночное;
    − односедельное;
    − двухседельное;
    − трехходовое;
    − шланговое;
    − диафрагмовое.
    Полное комплексное наименование исполнительного устройства составляется на основании указан-
ного разделения, а именно, если пневматический исполнительный механизм сочленен с заслоночным
регулирующим органом, то его полное комплексное наименование – "пневматическое заслоночное ис-
полнительное устройство", а его сокращенное обозначение образуется из первых букв наименования, но
с исключением слова "исполнительное", т.е. в приведенном примере исполнительное устройство может
быть обозначено ПЗУ.
    Помимо общеизвестных и широкоупотребляемых регулирующих органов, отмеченных выше, для
целей регулирования технологических процессов используются:
    − задвижки, шиберы, вентили, краны, посредством которых изменяют расходы технологических
сред для поддержания заданного значения регулируемой величины;
    − направляющие аппараты, позволяющие изменять производительность тягодутьевых агрегатов;
    − плужковые сбрасыватели, воздействующие на изменение направления потока сыпучих веществ;
    − реостаты, изменение электрического сопротивления которых вызывает изменение силы тока в
электрических цепях, что обеспечивает регулирующее воздействие на процесс (например, регулирова-
ние температуры при помощи электронагревателей);
    − специальные приспособления и устройства, обеспечивающие тем или иным путем получение не-
обходимого регулирующего воздействия.
    Кроме того, в качестве РО может быть использовано технологическое оборудование, а именно: на-
сосы, компрессоры, транспортерные механизмы, шнековые, пластинчатые и дисковые питатели.


   Большое количество и разнообразие исполнительных механизмов и регулирующих органов, разли-
чающихся по конструкции, типам и размерам, позволяет синтезировать исполнительные устройства
применительно к конкретным требованиям регулируемой среды, условиям эксплуатации и результатам
произведенных расчетов для каждой системы регулирования.

                       11.3. ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ

    Исполнительные пневматические механизмы предназначены для преобразования входного сигнала
давления, поступающего от регулирующего или командного прибора, в перемещение регулирующего
органа, который изменяет приток или сток вещества или энергии в объект управления.
    Всякий исполнительный пневматический механизм состоит из привода, воспринимающего команд-
ный сигнал давления, и регулирующего органа.
    Исполнительные механизмы, входящие в системы автоматического регулирования, должны разви-
вать достаточные перестановочные усилия для преодоления сил, противодействующих перемещению
регулирующего органа на всем диапазоне перемещений, обладать детектирующими свойствами, иметь
чувствительность, люфт и гистерезис, соизмеримые с аналогичными показателями других элементов
системы.
    По принципу действия исполнительные пневматические механизмы делят на механизмы поступа-
тельного движения, вращательного движения и струйные.
    В свою очередь механизмы поступательного движения делят на поршневые, мембранные и силь-
фонные, а механизмы вращательного движения – на шестеренчатые, лопастные и поршневые.
                             11.4. ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ
                                ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ

    В исполнительных механизмах с мембранным приводом перемещения регулирующего органа вызы-
вается прогибом эластичной мембраны. Мембранный привод в настоящее время получил наибольшее
распространение из-за отсутствия механического трения в уплотнениях и большей по сравнению с дру-
гими приводами чувствительностью к давлению.
    Элементом, который преобразует входное давление в перемещение штока привода, служит эластич-
ная мембрана 2 (рис. 11.2) с жестким центром 1. Усилие, развиваемое эластичной мембраной с жестким
центром, зависит от эффективной площади мембраны. Пропорциональность между входным давлением
Рвх и ходом х штока 4 достигается за счет сил деформации уравновешивающей пружины 3.
    Усилие, развиваемое мембранным приводом, при стандартных давлениях (0,2…1,0) ⋅ 105 Па
(0,2…1,0 кгс/см2) может достигать 500 и более килограммов.
    Мембранные приводы могут быть одинарного и двойного действия.
    На рис. 11.2, а, б показаны схемы мембранных приводов одинарного действия с пружиной под мем-
браной и над мембраной.
    Как в том, так и в другом приводе пружины работают на сжатие при подаче входного давления. В
приводах одинарного действия возврат штока в исходное положение осуществляется с помощью пружи-
ны.
    В приводах двойного действия (рис. 11.2, в) давление воздуха управления подается с двух сторон
мембраны. Поэтому движение штока в обоих направлениях вызывается подачей сжатого воздуха по ту
или другую сторону мембраны.

а)       Рвх           б)                         в)
                                      3                Рвх 1
          1        2                                               2
                            Рвх       1   2

                                              Рвх 2                1
                                                               4
               3                      4
                                                          x
     x         4
                                  x


                        Рис. 11.2. Принципиальные схемы мембранных приводов
                                11.5. ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ ПОЗИЦИОНЕРЫ


    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 Рвх 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 Рвх поступает в камеру А и создает усилие на мембранах 4, имеющих
разные эффективные площади (у 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.
                                        2           B
                                                                3
                       1
      Рпит                                  Б

                           5                A
                                        3                   4
                                                2
                               4
                   6                                    1


             Рвх


                                   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.


    В приводах одинарного действия воздух подводится к поршню только с одной стороны, а сила, раз-
виваемая при этом поршнем, уравновешивается либо противодействием груза 4 (рис. 11.4, а), либо си-
лой упругой деформации пружины 5 (рис. 11.4, б). В поршневых приводах двойного действия (рис. 11.4,
в) перемещение поршня в противоположных направлениях осуществляется подачей давлений Рвх1 и Рвх2
в ту или другую полость цилиндра.
    Выпускают поршневые приводы с внутренним диаметром цилиндра 30…300 мм. Для увеличения
точности и уменьшения инерционности поршневых исполнительных механизмов их, как и мембранные,
дополняют позиционерами. Такие поршневые приводы называют следящими.
    a)                  Рвх          б)                    в)   Рвх 1    Рвх 2
                                                   Рвх           1 2 3
                                                                             x
                        1                          1

                        2                          2
                                                   3
                        3                          5
                               4
                                          x
         x



                                                   Рис. 11.4. Схемы поршневых приводов

    На рис. 11.5 приведена схема поршневого следящего привода с мембранно-золотниковым позиционе-
ром. Привод состоит из цилиндра 5 и поршня 5, уплотнение между которыми обеспечивается кольцами
4.
С помощью пружины 7 осуществляется преобразование величины перемещения в силу и вводится от-
рицательная обратная связь по положению поршня.
    Привод работает следующим образом. Давление Рвх поступает в камеру Б и деформирует мембрану
11 с жестким центром 10. Пропорциональность между давлением Рвх и деформацией мембраны дости-
гается за счет пружины 12. При увеличении входного давления деформация мембраны увеличивается и
золотник 2 передвигается влево. Воздух питания (обычно с давлением 6 ⋅ 105 Па) из полости А поступа-
ет в канал 1, и поршень 8, а вместе с ним и шток 6 передвигаются вправо. При этом пружина 7 растяги-
вается и усилие, воздействующее на мембрану со стороны этой пружины, увеличивается, т.е. осуществ-
ляется отрицательная обратная связь по положению поршня.
    Движение поршня происходит до тех пор, пока он не займет положение, пропорциональное входно-
му давлению. При уменьшении входного давления воздух поступает в линию питания 3.

             Рпит              Б
                                                                    5
                                              10       8


                    2       А 12               8                7        8
                    1       Рвх 11


                                      Рис. 11.5. Схема поршневого следящего пневмопривода
                                             11.7. ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ
                                                  ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ

    Исполнительные механизмы вращательного движения используют пневматические двигатели для
сообщения вращательного движения регулирующему органу.
    На рис. 11.6, а показана схема шестеренчатого пневматического двигателя, состоящего из двух ци-
линдрических косозубых (рис. 11.6, б) шестерен и 4, размещенных в корпусе 2. В нижней части двига-
теля зазор между шестернями и стенкой корпуса выполняется минимальным. Воздух питания подается
к двигателю через штуцер 5 и сбрасывается в атмосферу через штуцер 3. Вращение двигателя (направ-
ление вращения показано на чертеже стрелками) происходит под действием неуравновешенного давле-
ния, действующего на косые зубья двигателя. Подобные двигатели могут быть выполнены реверсивны-
ми. Двигатель может быть снабжен регулятором скорости вращения, который обычно представляет со-
бой центробежный механизм, соединенный с заслонкой, перекрывающей линию воздуха питания двига-
теля.


            а)                                   б)
                      3




        2

              1                          4
                      5
                             Рпит г)         4
         в)                              3                5
                          Рпит
                  1                                           6
                                 2
                                         2
                                     3                        7
                                     4
                                     5
                                 6                    8
                                                 1




                         Рис. 11.6. Пневматические исполнительные механизмы
                                      вращательного движения
    На рис. 11.6, в представлена принципиальная схема пневматического лопастного двигателя. Ротор 3
расположен в камере 5 двигателя эксцентрично. В ротор вмонтированы лопасти 6, которые способны
выдвигаться из него под действием пружин 4. Вал двигателя вращается под воздействием разности дав-
лений, образующейся на каждой из лопастей за счет расширения газа. Воздух питания поступает в дви-
гателе через штуцер 2 и сбрасывается в атмосферу через штуцер 1.
    На рис. 11.6, г приведена схема поршневого пятицилиндрового пнев-модвигателя, поршни которого
приводят во вращение коленчатый вал.
    Силовые цилиндры 7 расположены под углом 72°. Их поршни 4 с помощью поршневых пальцев 3 и
шатунов 6 связаны с кривошипом 5 основного вала 2 привода. На валу 2 расположен жестко связанный с
ним распределитель 5, который вращается в неподвижной втулке 1. К этой втулке (на рисунке не показа-
но) подводится воздух питания, а пять равномерно расположенных по окружности окон связаны кана-
лами с соответствующими цилиндрами.

                                                 11.8. РЕГУЛИРУЮЩИЕ ОРГАНЫ

     Регулирующие органы служат для изменения количества вещества, подводимого к объекту регули-
рования или отводимого от него. Они представляют собой различного рода клапаны, заслонки или ши-
беры, приводимые в движение приводами.
     Чаще всего с помощью регулирующих органов изменяют расход вещества, подаваемого в объект ре-
гулирования. Изменение расхода среды при перемещении регулирующего органа из одного крайнего
положения в другое называют диапазоном регулирования органа. Для обеспечения регулирующим орга-
ном управления процессом необходимо, чтобы диапазон регулирования его превышал те изменения рас-
хода среды, которые могут иметь место при переходе от минимальной нагрузки к максимальной.
     Действие регулирующего органа в пределах диапазона регулирования оценивается его статической
характеристикой, т.е. зависимостью расхода среды от положения (степени открытия) регулирующего ор-
гана.
     Различают теоретическую и рабочую статические характеристики. Теоретическая характеристика опре-
деляется при постоянном перепаде давления на регулирующем органе, а рабочая – при переменном перепа-
де, т.е. для реальных рабочих условий. Рабочая характеристика может отличаться от теоретической. Если
последняя линейна, то рабочая характеристика может быть существенно нелинейной. Поэтому для получе-
ния линейной рабочей характеристики необходимо выбрать профиль регулирующего органа так, чтобы тео-
ретическая характеристика была нелинейной. Регулирующие органы обычно выполняются с линейной, па-
раболической или логарифмической теоретическими характеристиками.
     Чаще других в качестве регулирующих органов используют клапаны (рис. 11.7, а). Регулирование
расхода среды через клапан осуществляется за счет изменения проходного сечения между плунжером 1


и седлом 5. Поверхность, по которой соприкасаются плунжер и седло в закрытом положении, называют
опорной поверхностью. Шток 4, перемещающийся под действием привода, выведен из корпуса 2 нару-
жу через сальник 3.
    Статическая характеристика клапанного регулирующего органа определяется формой и размерами
плунжера и седла, которые могут быть различными (рис. 11.7, б–ж).
    На рис. 11.7, б показан тарельчатый клапан с плоской опорной поверхностью. Проходное сечение
его – цилиндрическая поверхность. Такие клапаны применяют редко, так как при больших скоростях
протекания среды через них кромки тарелок быстро истираются, что приводит к изменению характери-
стик клапанов.
    Тарельчатые клапаны с конической опорной поверхностью (рис. 11.7, в) используют для регулиро-
вания больших расходов. Проходным сечением у них служит кольцевая щель между внутренней кром-
кой плунжера и опорной поверхностью седла.
    Игольчатые клапаны (рис. 11.7, г) применяют для сравнительно малых расходов среды и при значи-
тельных давлениях. Проходным сечением игольчатых клапанов служит коническая щель между внут-
ренней кромкой седла и конической поверхностью плунжера.
    Золотниковый клапан (рис. 11.7, д, е, ж) представляет собой полый цилиндр с прорезанными в его
боковой стенке окнами. Величина проходного сечения клапана определяется суммарной площадью той
части окон, которая выступает над кромкой седла. Окна могут быть прямоугольного (рис. 11.7, д), тре-
угольного (рис. 11.7, е) или другого по форме (рис. 11.7, ж) сечения.

а)   2        3         б)         в)        г)
     1         4



 5
                       д)          е)         ж)




                             Рис. 11.7. Типы регулирующих клапанов


a)                  б)                 в)




г)                 д)                 е)




ж)




                         Рис. 11.8. Конструкции регулирующих клапанов

    На рис. 11.8 представлены некоторые конструкции регулирующих органов. Они выполняются как од-
носедельными, так и двухседельными.
    Односедельные регулирующие органы (рис. 11.8, а) применяют для установки на трубопроводах ма-
лого диаметра и при небольших перепадах давлений на клапанах. Обычно регулирующие органы испол-
нительных механизмов выполняют двухседельными прямого (рис. 11.8, б, в) или обратного (рис. 11.8, г)
действия. У регулирующих органов прямого действия при ходе штока вниз проходное сечение уменьша-
ется, а у регулирующих органов обратного действия – увеличивается. Двухседельные клапаны позволя-
ют значительно уменьшить усилие, оказываемое на шток регулирующего органа.
    Кроме указанных регулирующих органов для регулирования расхода загрязненных и агрессивных сред
применяют диафрагмовые (рис. 11.8, д) и шланговые (рис. 11.8, е) клапаны. В диафрагмовых клапанах
проходное сечение перекрывается диафрагмой из специального материала, а в шланговых – сечение по-
тока изменяется за счет деформации шланга, изготовленного из специального материала, стойкого к ре-
гулируемой среде.
    В промышленности последнее время получают распространение трехходовые смесительные клапа-
ны (рис. 11.8, ж). Преимущество их заключается в том, что при постоянном давлении потоков можно
без применения специальных регуляторов соотношения поддерживать соотношение расходов двух сме-
шиваемых потоков.
    В системах регулирования при воздействии на потоки газа и пара находят применение также регу-
лирующие заслонки. Они используются в трубопроводах большого диаметра при небольших избыточ-
ных давлениях, где допускаются небольшие потери давления. Заслонки могут работать в среде газов,
содержащих твердые частицы, а также в среде сыпучих гранулированных твердых материалов. Измене-
ние проходного сечения регулирующего органа достигается поворотом заслонки под действием пневмо-
привода.
    На рис. 11.9 показаны некоторые типы заслонок. Круглые заслонки (рис. 11.9, а) устанавливают в
трубопроводах, а прямоугольные (рис. 11.9, б) – в коробах и газоходах. Заслонки прямоугольного сече-
ния могут выполняться однолопастными (рис. 11.9, б), многолопастными с разделительными перегород-
ками (рис. 11.9, в) и многолопастными без разделительных перегородок (жалюзи) (рис. 11.9, г). Приме-


нение многолопастных заслонок позволяет значительно уменьшить усилие пневматического привода
требуемое для управления заслонкой.




    а)               б)              в)         г)


                               Рис. 11.9. Типы поворотных заслонок
    При управлении многими технологическими процессами встречаются задачи регулирования расхо-
да агрессивных или нагретых до нескольких тысяч градусов Цельсия газов и жидкостей, а также газов и
жидкостей, содержащих механические частицы. Установка механических регулирующих органов (кла-
панов или заслонок) во многих таких случаях практически невозможна (или неэффективна), так как
приводит к быстрому износу регулирующего органа и потере им регулирующей способности. Преодо-
ление указанных трудностей оказалось возможным в некоторых случаях путем применения принципов
струйной техники. Первоначально струйные методы были использованы для конструирования исполни-
тельных устройств в ракетно-космической технике.

                11.9. СТРУЙНЫЕ МЕТОДЫ УПРАВЛЕНИЯ ПОТОКАМИ ВЕЩЕСТВ

    В технологических процессах также могут быть применены принципы струйного управления пото-
ками. На рис. 11.10, а показана схема струйного исполнительного механизма, предназначенного для
управления расходом вещества в технологическом потоке. В каналы управления подается вещество,
аналогичное веществу в технологическом потоке, или вещество, подача которого допустима из требова-
ний технологии процесса.
    По такой схеме можно построить исполнительный струйный механизм, используя любой из рас-
смотренных ранее струйных принципов усиления пневматических сигналов. Однако недостаток всех
этих исполнительных устройств в том, что они не могут регулировать расход вещества только через
один канал, а это создает ряд технологических трудностей.

                                      Рупр 1
                а)




                                      Рупр 2
                б)        1   Рупр
                                2

                          3




                     Рис. 11.10. Струйные методы управления потоком вещества
    На рис. 11.10, б показана схема исполнительного струйного устройства, позволяющего регулировать
расход вещества через один канал без слива или рециркуляции.
    Устройство представляет собой сопло 1, устанавливаемое на технологическом потоке. В камеру 2
вводится поток управления, который, вытекая через кольцевой канал 3, воздействует на основной поток,
протекающий через сопло, и поджимает его. Управляющий поток вводится в дозвуковую часть сопла.
Возникающий при взаимодействии потоков эффект уменьшения площади критического сечения приво-
дит к уменьшению суммарного расхода. Изменение же расхода результирующего потока пропорцио-
нально расходу управляющего потока.


                           Вопросы для самостоятельной работы студентов

   1. Дайте определение исполнительного устройства?
   2. С какой целью используется исполнительное устройство в системах автоматического регулиро-
вания?
   3. Что Вы понимаете под исполнительным механизмом?
   4. Какую функцию выполняет исполнительный механизм в автоматических системах автоматиче-
ского регулирования?
     5. Какое устройство называют регулирующим органом?
     6. Где устанавливается регулирующий орган?
     7. Может ли функционировать система автоматического регулирования без регулирующего органа?
     8. Какую функцию выполняет регулирующий орган?
     9. Из каких блоков и субблоков состоит исполнительное устройство?
     10. Классификация исполнительных устройств в зависимости от вида используемой энергии.
     11. Классификация исполнительных устройств в зависимости от конструктивных особенностей ре-
гулирующего органа.
     12. На что направлено действие перестановочного усилия, развиваемого исполнительным механиз-
мом?
     13. Конструктивные особенности мембранных приводов одинарного и двойного действия.
     14. С какой целью устанавливают на исполнительные механизмы позиционеры?
     15. Принцип действия пневматического позиционера, работающего по схеме компенсации переме-
щений.
     16. Принцип действия пневматического позиционера, работающего по схеме компенсации сил.
     17. Поршневые пневматические приводы одинарного и двойного действия.
     18. Поршневой следящий привод с мембранно-золотниковым позиционером.
     19. Особенности конструктивного выполнения исполнительных механизмов вращательного дейст-
вия.
     20. Регулирующие органы тарельчатого типа.
     21. Конструкции односедельных и двухседельных регулирующих органов.
     22. Достоинства и недостатки шланговых и диафрагмовых регулирующих органов.
     23. Поворотные и шиберные заслонки. Сходство и различия.
     24. Сущность струйных методов управления потоками веществ.


СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ



     1. Технические средства автоматизации химических производств: Справ. изд. / В.С. Балакирев, Л.А.
Барский, А.В. Бугров и др. М.: Химия, 1991. 272 с.
     2. Государственная система промышленных приборов и средств автоматизации: Номенклатурный ка-
талог. М.: ЦНИИТЭИприборостроения, 1984. Ч. 1. 172 с.
     3. ГСП. Методическое пособие для инженерно-технических работников / С.Я. Борисов, Г.И. Кава-
леров, А.Б. Родов и др.; Под общ. ред. Г.И. Кавалерова. М.: ЦНИИТЭИприборостроения, 1981. 392 с.
     4. Технические средства АСУ ТП: Учеб. пособие для вузов / Под ред. В.Б. Яковлева. М.: Высш. шк.,
1989. 263 с.
     5. Фудим Е.В. Пневматическая вычислительная техника. М.: Наука, 1973. 528 с.
     6. Дмитриев В.Н., Градецкий В.Г. Основы пневмоавтоматики. М.: Машиностроение, 1973. 360 с.
     7. Элементы и схемы пневмоавтоматики / Т.К. Берендс, Т.К. Ефремова, А.А. Тагаевская, С.А.
Юдицкий. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1976. 246 с.
     8. Балакирев В.С., Софиев А.Э. Применение средств пневмо-гидроавтоматики в химических произ-
водствах. М.: Химия, 1984. 192 с.
     9. Ибрагимов И.А., Фарзане Н.Г., Илясов Л.В. Элементы и системы пневмоавтоматики. 2-е изд. пере-
раб. и доп. М.: Высш. шк., 1985. 544 с.
     10. Мордасов М.М., Мищенко С.В., Мордасов Д.М. Физические основы измерения плотности и по-
верхностного натяжения пневматическими методами: Учеб. пособие. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-
та, 1999. 76 с.


   11. Мордасов М.М., Мордасов Д.М., Трофимов А.В. Пневматические элементы и узлы в устройствах
контроля состава и свойств веществ: Учеб. пособие. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2001. 88 с.
    12. Кивилис С.С. Плотномеры. М.: Энергия, 1980. 279 с.
    13. Беляев Г.Б., Кузищев В.Ф., Смирнов Н.И. Технические средства автоматизации в теплоэнергети-
ке. М.: Энергоиздат, 1982. 320 с.
    14. Емельянов А.И., Емельянов В.А. Исполнительные устройства промышленных регуляторов. М.:
Машиностроение, 1975. 224 с.



                           2.1. Сопоставление электрических и пневматических величин

                                                             Величины
                         электрические                                                   пневматические
  наименова-               единица                                наименова-                   единица
                                              обозначение                                                           обозначение
 ние величины             измерения                              ние величины                 измерения
                                                                                                   кг/с,                    G,
 Ток                          А                        I         Расход
                                                                                                   м3/с                     Q
                                                                 Перепад
 Напряжение                   В                        U                                            Па                      ∆P
                                                                 давления
 Проводи-                                                        Проводи-
                             Ом–1                     1/R                                           м⋅с                      α
 мость                                                           мость
 Заряд                        Кл                       q         Заряд камеры                        кг                      N
 Напряжен-                                                       Напряжен-                                                      dP
                             В⋅м-1                     Е                                          H/м–3                    E=
 ность                                                           ность                                                          dx

                                                                                                  кг ⋅ м 2                 C=
                                                                                                                                dN
 Емкость                      Ф                        С         Емкость
                                                                                                    Н                           dP
                                                                                                                                ∆P
 Индуктив-                                                       Индуктив-                         Н ⋅ с2              L=
                              Гн                       L                                                                    d 2N
 ность                                                           ность                            кг ⋅ м 2
                                                                                                                             dt 2


3.1. Общий вид решений дифференциального уравнения второго порядка при нулевых начальных
                                       условиях

  Значение дискри-
                                 Значение корней                      Вид решения
 минанта характери-                                                                                             Значение
                               характеристического               дифференциального урав-
     стического                                                                                              коэффициентов
                                    уравнения                            нения
     уравнения
        2
       a1 − 4a2 a0 > 0                         2
                                       − a1 + a1 − 4a2 a0         Pвых (t ) = C 0 + C1e λ1t + C2 e λ 2 t            C0 =
                                                                                                                            b
                                                                                                                               ;
                                λ1 =                         ;                                                              a0
                                              2a 2
                                                                                                                      −b λ 2
                                               2
                                       − a1 − a1 − 4a2 a0                                                     C1 =                 ;
                                λ2 =                                                                                  a 0 λ 2 − λ1
                                               2a 2                                                                   b     λ1
                                                                                                              C2 =
                                                                                                                      a0 λ 2 − λ1
        2
       a1 − 4a2 a0 = 0               λ1 = λ 2 = λ =
                                                      − a1        Pвых (t ) = C0 + (C1 + C 2 t ) e λt        C0 =
                                                                                                                    b
                                                                                                                       ;    C1 =
                                                                                                                                     −b
                                                                                                                                        ;
                                                      2a 2                                                          a0               a0
                                                                                                                            bλ
                                                                                                                    C2 =
                                                                                                                            a0



    
Яндекс цитирования Яндекс.Метрика