Автоматические системы управления состоят из отдельных, связанных между собой и выполняющих определенные функции конструктивных элементов, которые принято называть элементами автоматики, или техническими средствами автоматизации. Технические средства автоматизации представляют собой совокупность управляющих устройств, источников вспомогательной энергии и нагрузки, осуществляющих элементарные преобразования входного сигнала. Данная совокупность не может быть разделена на части без потери свойственного ей способа преобразования сигналов.
Развитие ТСА является сложным процессом, в основе которого лежат интересы автоматизируемых производств-потребителей, с одной стороны, и экономика и возможности предприятий — изготовителей средств — с другой. Первичным стимулом развития является повышение эффективности работы производств-потребителей за счет внедрения ТСА. Однако разработка и производство средств автоматики могут быть целесообразны только при условии быстрой окупаемости затрат. Поэтому критерием всех решений по разработкам и внедрению ТСА должен быть суммарный ожидаемый экономический эффект с учетом всех затрат на разработку, производство, внедрение и техническую эксплуатацию. Соответственно к разработке, изготовлению и внедрению следует принимать прежде всего те варианты ТСА, которые обеспечат максимум суммарного эффекта.
Управление судовыми техническими средствами имеет своей целью достижение максимальной экономической эффективности и надежности при заданных ограничениях. Следовательно, одним из главных требований к ТСА для обеспечения оптимального функционирования СУ является соответствие их состава системе управления. Выбираемые при проектировании алгоритмы управления отличаются от идеально оптимальных, а реальные рабочие алгоритмы часто отличаются от проектных. Эти несоответствия, обусловленные конструктивным и функциональным несовершенством ТСА, ведут к снижению реальной эффективности управления и, следовательно, к экономическим потерям. Поэтому правильному формированию функционального состава ТСА в системах управления, поддержанию их качеств в процессе эксплуатации следует уделять особое внимание. В числе факторов, вызывающих отличие реальных алгоритмов управления от проектных и оптимальных, следует отметить погрешности реальных технических средств, а также их надежность и степень сложности эксплуатации.
В отличие от промышленных средств автоматизации использование ТСА в судовых условиях имеет целый ряд особенностей, основными из которых являются стесненность судовых помещений и необходимость ограничения массы ТСА в целом. В связи с этим к судовым ТСА предъявляют требования минимальности их габаритных размеров и массы. Кроме того, следует учитывать, что работа судовых ТСА протекает в более суровых эксплуатационных условиях, поэтому судовые ТСА должны обладать высокой надежностью, достаточной конструктивной простотой, быть простыми в эксплуатации.
Эффективность эксплуатации воздушных судов и совершенствование ...
... системы эксплуатации воздушных судов; формирования системы менеджмента качества авиаработ; совершенствования ороганизации производства аиаработ. В настоящее время исследовательских работ, в которых бы полно и системно освещались вопросы повышения эффективности, ...
К ТСА относятся все элементы автоматических регуляторов, осуществляющих процесс регулирования, или управления, однако, в общее понятие ТСА включается более широкий круг вопросов, так как для автоматизации того или иного процесса прежде всего необходимы: средства для получения информации о ходе технологического процесса, средства для преобразования этой информации, устройство для формирования регулирующего воздействия, усилительные устройства, исполнительные механизмы, устройство автоматической защиты, блокировки и сигнализации.
К пневматическим ТСА относятся элементы и устройства, в которых в качестве рабочего тела используется сжатый воздух. В развитии пневмоавтоматики можно выделить 4 этапа, характеризуемых применение следующих средств: крупногабаритных универсальных приборов, блочных устройств, реализующих агрегатный принцип, устройств позволяющих реализовать элементный принцип, элементов и устройств использующих в работе газодинамические эффекты.
3. Общая характеристика пневматических средств автоматики. Их достоинства и недостатки. Сферы применения
В настоящее время на практике применяется в основном элементный принцип для конструирования пневматических приборов и систем, при котором пневматический прибор создается не в форме специальной конструкции, а собирается из элементов универсального назначения. Идея элементного построения устройств промышленной пневмоавтоматики нашла воплощение в универсальной системе элементов промышленной пневмоавтоматики. Функциональные возможности УСЭППА позволяют реализовывать не только все известные функции управления, но и создавать новые ранее для пневмоавтоматики недоступные: непрерывные дискретные регуляторы, сложные релейные схемы и другие.
Принцип действия большинства элементов универсальной системы элементов промышленной пневмоавтоматики основан на компенсации усилий при малых перемещениях подвижных деталей (мембран).
Струйные приборы, принцип действия которых основан на эффекте взаимодействия потоков воздуха между собой и с твердыми стенками, в некотором смысле аналогичны электронным приборам, выполняющим подобные функции. При очень малых размерах и без всяких подвижных и упругих деталей удается устроить УУ пропорционального и релейного типа с различными характеристиками (генераторы, элементы памяти, триггеры и др., а также разнообразные приборы непрерывной и дискретной техники).
Отсутствие подвижных частей определяет долговечность, быстродействие и простоту таких элементов. Важная особенность струйных приборов — возможность их реализации в виде печатных схем, выполненных методами литья, травления на пластмассах, металлах, керамике и стекле.
Основные достоинства пневматических ТСА:
- возможность эксплуатации без существенного ухудшения характеристик в условиях вибрации, ударных нагрузок в пожаро- и взрывооопасных условиях;
- наличие функционально полных систем приборов и элементов позволяет создавать системы автоматики любой сложности, а использование типовых пневмоэлементов существенно снижает стоимость этих систем и сокращает время сдачи в эксплуатацию;
- малое количество или полное отсутствие (струйные элементы) движущихся механичных частей;
- малые массы пневматических устройств;
- наличие систем сжатого воздуха на большинстве судов позволяет устанавливать системы пневмоавтоматики без применения специальных систем сжатого воздуха.
Недостатками пневмоэлементов являются:
Специфика формирования технологической части дипломного проекта
... части дипломной работы Для выполнения технологического раздела могут потребоваться следующие виды информации: Устав организации : для определения общей картины, видов деятельности, правил функционирования, системы ... плана по решению диагностированной проблемы: обоснование ремонтных работ и способах его проведения, разработка нового элемента или алгоритма действий и обоснование его эффективности ...
- необходимость поддержания герметичности всей системы, а также необходимость очистки воздуха от пыли, масла и воды;
- низкая точность и недостаточная надежность (особенно у элементов непрерывного действия), являющихся, например, следствием малой стабильности технических характеристик элементов;
- низкое быстродействие и достаточно большой расход энергии.
Перечисленные достоинства и недостатки пневмоэлементов обуславливают специфическую сферу их применения в области судовой автоматики. Они дополняют и расширяют возможности электромеханических или электронных систем, а при высоких требованиях противопожарной безопасности специальных судов пневматической системы автоматики могут оказаться единственно приемлемыми.
Задачи, выполняемые элементами пневмоавтоматики, созданы локальные АСР отдельных параметров (например, температуры и деления), системы дистанционного автоматизированного управления СЭУ и другие.
4. Пневматический пропорционально-интегральный регулятор
Пропорционально-интегральный регулятор состоит из пропорциональной части (элементы 1, 2, 6, 7), интегральной части (элементы 3, 4, 5) и переключающих реле 8 и 9. Связь между пропорциональной и интегральной частями регулятора осуществляется путем подачи давления с выхода интегральной части в камеры Д усилителей давления 1 и 2 пропорциональной части.
Рис. 1. Принципиальная схема пропорционально-интегрального регулятора ПР3.21.
Рис. 2. Структурная схема пропорционально-интегрального регулятора ПР3.21.
При выводе передаточной функции регулятора емкостями камер элементов пренебрегаем, в связи с чем, эти связи в структурной схеме отсутствуют. Согласно структурной схеме:
С учетом того, что , получим:
Для интегральной части:
где Тс — постоянная интегральной части.
Окончательно выражение для выходного регулирующего воздействия запишется в виде:
откуда передаточная функция ПИ-регулятора
Настройки пневматических регуляторов ПР3.21 могут быть определены по известным методикам для ПИ-регуляторов. Значения их должны быть приведены к величинам и Тс связаны с Кр и Ти соотношениями:
Регулятор ПР3.21 имеет практически независимые параметры настройки. Время интегрирования Тс может изменяться от 3 с до 100 мин, предел пропорциональности от 5 до 3000%.
Параметры настройки пневматического ПИ-регулятора взаимосвязаны, то есть изменения коэффициента усиления влияет на время интегрирования. Время интегрирования изменяют, устанавливая проводимость переменного дросселя 4. При закрытом дросселе регулятор работает как пропорциональный (так как время интегрирования стремится к бесконечности).
Коэффициент усиления регулятора устанавливают, изменяя проводимость переменного дросселя сумматора 6.
Машины механического типа с дополнительной подачей воздуха воздуходувкой
... осуществляется дополнительная подача воздуха воздуходувкой. 1. Механические флотационные машины Флотационная машина машиностроительного Завода им. Котлякова. Прототипом этой машины, как и многих других конструкций механических флотационных машин, является машина "Денвер-Фаренволд". Аэратор машины завода им. ...
5. Анализ функциональных элементов регулятора: описание назначения, конструкции, принципа действия, конструктивных и эксплуатационных характеристик, вывод уравнений статики и динамики, получение передаточных функций, графическое изображение статических и динамических характеристик и их сравнительный анализ, а также эксплуатационные характеристики элементов
5.1 Датчик давления типа МПД
В качестве датчика для измерения давления используются датчик типа МПД. При изменении измеряемой величины от минимума до максимума выходной сигнал прибора меняется от 0,2 до 1 кг/см.
Основная допустимая погрешность прибора по выходному давлению не превышает 1,5% от интервала измерения. Питание прибора осуществляется сжатым воздухом от сети с давлением от 1,5.до 10 кг/см через фильтр и редуктор, понижающий давление до 1,4 кг/см.
Прибор состоит из трех основных узлов: манометрической пружины, пневмопреобразователя и вторичного реле. Манометрическая пружина служит для измерения давления среды. Пневмопреобразователь преобразует перемещение конца манометрической пружины в пневматический сигнал, а вторичное реле этот сигнал усиливает.
На лицевой части прибора (Рис. 3.) укреплены два манометра: один из них показывает давление питающего воздуха, а другой — величину выходного сигнала. Давление измеряемой среды действует на манометрическую пружину 7. Под действием давления свободный конец пружины перемещается в пределах нескольких миллиметров и через винт 11, верхний рычаг 14 и винт 10 изменяет положение заслонки по отношению к соплу 17. При изменении зазора между соплом и заслонкой, давление воздуха, поступающего к соплу через дроссель 23, будет меняться. Так как проходное сечение дросселя в 4 раза меньше проходного сечения сопла, то даже незначительные перемещения заслонки в несколько сотых миллиметра вызывают резкое изменение давления в проходящей к соплу линии. При перемещении заслонки меняется давление и под кожухом узла сильфонов вторичного реле. Под действием этого давления сильфоны начинают перемещаться, воздействуя заслонкой 4 и нижним концом штока на доступ питающего воздуха через сопло 5 и выход его в атмосферу через сопло 2, тем самым, меняя давление внутри меньшего сильфона узла 6.
В результате сильфоны остановятся в таком положении, когда отношение давления в полости малого сильфона к давлению под кожухом узла 6 будет равно отношению эффективных площадей большого и малого сильфонов. Только в этом случае сила, действующая на сильфон сверху, будет равна силе, действующей на них изнутри.
Вторичное реле усиливает давление, которое возникает при перемещении заслонки 18 относительно сопла 17. Но так как при перемещении заслонки даже на несколько сотых миллиметра давление увеличивается до максимума, а заслонка, как и конец пружины, имеет ход в несколько миллиметров, то для получения линейной зависимости между перемещением заслонки и давлением воздуха на выходе прибора заведена обратная связь. Усиленное во вторичном реле давление подается в узел обратной связи, где действуя на сильфон 22, через шток 21 вызывает перемещение сопла 17 вслед за заслонкой 18. Таким образом, сопло займет новое положение опять вблизи заслонки, но не дойдёт до нее ровно на такой зазор, который обеспечит, необходимую величину давления на сильфон 22, чтобы удерживать сопло в новом положении. В результате давление на выходе прибора будет пропорционально перемещению пружины 7 и, следовательно, измеряемому давлению.
Возможные неисправности дыхательных аппаратов сжатого воздуха
... благодаря комплектации двумя баллонами емкостью по 4 дм 3 , избыточное давление воздуха под лицевой частью, работоспособен на ... -5 БАР (5.5+/-0.5 МПа) Давление срабатывания предохранительного клапана - 11 БАР (1.1 МПа) Давление срабатывания лёгочного автомата - не ... из высокопрочного углекомпозитного полиамида, химически и ударостойкая; для облегчения переноски имеются встроенные ручки; плечевые ремни ...
5.б. Пропорциональная ячейка
Пропорциональной ячейкой называют схему умножения двух переменных на коэффициент, изменяющийся от нуля до бесконечности, с одновременным суммированием третьей переменной. Для выяснения функциональной зависимости выходного сигнала от входных сигналов и параметров настройки составим систему уравнений, характеризующих статической состояние рассматриваемого устройства.
Рис. 4. Схема пропорциональной ячейки.
Элемент 1, действующий в режиме суммирования, осуществляет операцию алгебраического суммирования:
элемент 2 — операцию повторения:
Применим для данного устройства уравнение:
Решив совместно эти уравнения относительно рвых, имеем:
Из последнего уравнения следует, что пропорциональная ячейка осуществляет операцию умножения разности двух переменных на постоянный коэффициент с одновременным суммированием третьей переменной. При использовании этой схемы в пропорциональных регуляторах переменная р3 служит для установки начального давления на выходе регулятора.
Пневматические устройства, в схемах которых имеется дроссельный сумматор в линии отрицательной обратной связи, склонны к автоколебательному режиму. Для гашения автоколебаний применяют демпфирующее звено. На схеме это звено образовано камерами а, б и постоянным дросселем. Коэффициент умножения k изменяется при изменении проводимости регулируемого дросселя.
5.в. Инерционное звено
Инерционное звено является звеном, выполняющим временные операции. Инерционное звено состоит из переменного сопротивления с проводимостью , соединенного с постоянной емкостью V.
Рис. 5. Схема инерционного звена.
Принимая во внимание, что зависимость между расходом через дроссель и перепадом на нем принята линейной, можно получить уравнение инерционного звена. Расход воздуха через дроссель:
Из уравнения состояния газа можно найти изменение количества воздуха в ёмкости
5.г. Интегрирующее звено
Интегрирующее звено может быть реализовано на усилителях с двумя или четырьмя входами, на входе которых установлено инерционное звено. На Рис. 6 представлены схемы интегрирования разности двух величин p1 и p2. Усилитель с четырьмя входами охвачен единичной отрицательной обратной связью посредством камеры г (действует как сумматор) и положительной обратной связью, обеспечиваемой подачей сигнала с выхода инерционного звена в камеру в. Таким образом, в динамическом отношении интегратор представляет собой инерционное звено, охваченное положительной жесткой обратной связью.
Передаточная функция интегратора:
где — постоянная времени инерционного звена, р — оператор Лапласа.
Интегратор выполняет функцию:
Погрешность операции интегрирования по схеме (Рис. 6) составляет 2-3%.
Скорость изменения давления на выходе интегратора зависит от степени открытия переменного дросселя и разности двух давлений на входе интегратора. С учетом проводимости дросселя и разности давлений скорость изменения выходного давления увеличивается.
Регулировка клапанов двигателя
... автомобиль РЕГУЛИРОВКА КЛАПАНОВ ДВИГАТЕЛЯ рассмотрим способ регулировки зазоров клапанов зачем и КАК регулировать КЛАПАНа? газораспределительный механизм Регулировка клапанов Что будет, если будут маленькие зазоры клапанов? Маленькие зазоры клапанов будут приводить к подгоранию седел клапанов. Что ...
5.д. Усилитель мощности
Усилители мощности предназначены для повторения непрерывного входного пневматического сигнала и усиления его по мощности (расходу воздуха).
Усилители применяются в качестве выходных элементов в большинстве приборов, построенных из элементов УСЭППА. Модификации усилителей мощности различаются принципиальной схемой и технологическими характеристиками.
Рис. 7. Усилитель мощности (мощный повторитель).
а) — упрощенная схема, б) — условное изображение.
Усилитель состоит из трех шайб, разделенных гибкими мембранами и собранных так, что в элементе образуются четыре камеры. В камеру А подается входной сигнал. Камера Б соединена с атмосферой, в камере В формируется выходной сигнал элемента, а камера Г соединена с источником питания. Принцип действия элемента — компенсационный: усилие, развиваемое на сдвоенной мембране входным сигналом, непрерывно сравнивается, и компенсируется усилием, развиваемым на той же мембране выходным сигналом. При нарушении равновесия сил на мембранном блоке двойной шариковый клапан 2 откроет контакт, соединяющий выходную камеру. В с атмосферой или с камерой питания, что приведет к восстановлению равновесия.
В связи с тем, что в таком усилителе мембранный блок собран из грубых (менее чувствительных) мембран и не разгружен от действия посторонних усилий, повторение сигнала осуществляется со значительной статической ошибкой (до 5% стандартного диапазона пневматических сигналов).
В то же время большие проходные сечения шариковых клапанов обеспечивают усилителю высокие динамические свойства.
5.е. Реле переключения
Реле переключения предназначено для поочередного соединения двух пневматических каналов с третьим. Реле можно использовать в различных системах контроля и регулирования, включая его по необходимой для каждого отдельного случая схеме.
Рис. 8. Реле переключения
Реле (рис. 8) состоит из трех камер, разделенных мембранами, жесткие центры которых являются заслонками сопл С1 и С2. Мембраны 1 и 3 жестко соединены между собой штоком 2. Давление команды рк подается в камеру А. Камера В сообщается с атмосферой. При рк=0 сопло С1 открыто в камеру Б, а сопло С2 закрыто под действием пружины. При рк не равным нулю — наоборот.
5.ж. Задатчик маломощный
Задатчик маломощного типа предназначен для создания стабильного давления сжатого воздуха на выходе прибора, подаваемого обычно в глухие камеры приборов пневмоавтоматики. Он состоит из двух секций, отделенных одна от другой гибкой мембраной, жесткий центр которой служит заслонкой выпускного сопла, имеющего выход в атмосферу. Давление питания через постоянный дроссель Д подается на штуцер 1. Установку задания осуществляют с помощью настроечного винта 2, при вращении которого изменяется натяжение пружины 3. Мембрана сидящей камеры устанавливается в положение равновесия при входном давлении, пропорциональном силе сжатия пружины.
Рис. 9. Схема маломощного стабилизирующего задатчика.
Для построения распространенных типов систем ДАУ главными судовыми двигателями широко применяют задающие устройства, предназначенные для преобразования перемещения командного органа в пропорциональный ему выходной пневматический сигнал, используемый непосредственно или после усиления в системах управления. Такие пневмозадатчики входят в состав элементов УСЭППА, а также в комплект пневмоэлементов, выпускаемых фирмой «Вестингауз» (США) и используемых в отечественных системах ДАУ.
Средства измерения давления
... измерительный преобразователь. Именно о средствах измерения давления пойдет речь в этом реферате. 1. История изобретения и развития жидкостного манометра Вопросы водоснабжения для человечества ... значения на расстояние. 2.1 Двухтрубные жидкостные манометры Двухтрубные жидкостные манометры. Для измерения давления и разности давлений используют двухтрубные манометры и дифманометры с видимым уровнем, ...
Статическое состояние пневмозадатчика фирмы «Вестингауз» (Рис. 10) характеризуется равенством нулевой суммы сил, действующих на мембрану 6; силы от сжатой настроечной пружины 7 и силы давления сжатого воздуха на выходе пневмозадатчика. Состояние равновесия нарушается при перемещении толкателя 15 роликом 16. Например, толкатель 15, двигаясь вниз перемещает в том же направлении подвижное гнездо клапана наполнения 13 с пружиной 3, открывая его. Воздух питания от входного штуцера 14 поступает в камеру а и через открытый клапан 13 в камеру б, далее через выходной штуцер 4 к приемному устройству. Через отверстие в корпусе 5 воздух поступает в надмембранную полость б, увеличивая в ней давление. Вследствие этого мембрана 6 прогибается вниз, сжимая настроечную пружину 7. При достижении выходным давлением заданного значения мембрана 6, переместившись вниз, займёт такое положение, при котором клапан 13 закроется. Стравливающий клапан 11 с подвижным гнездом 12 и пружиной 2 при этом остается закрытым.
Если выходное давление превысит азаданный уровень, то мембрана 6 преместится вниз, что приведет к открытию стравливающего клапана 11, часть воздуха из выходного трубопровода будет выпущена в атмосферу, и давление на выходе понизится. При излишнем понижении выходного давления мембрана 6 под действием пружины 7 переместится вверх, закроется стравливающий клапан 11, и снова откроется клапан наполнения 13. По окончании переходного процесса на выходе задатчика установится новое значение давления воздуха, пропорциональное перемещению толкателя 15. В состоянии равновесия клапаны наполнения и стравливающий будут закрыты. Аналогичным образом пневмозадатчик будет действовать при перемещении толкателя 15 вверх.
В конструкции задатчика предусмотрена возможность регулирования его статической характеристики. С помощью винта 10 осуществляется ее параллельное перемещение, то есть устанавливается начальное значение выходного давления. Гайка 9 с ввертышем 8 позволяет изменять наклон статической характеристик путём регулирования числа рабочих витков настроечной пружины 7.
Рис. 10. Пневматический пропорциональный задатчик фирмы «Вестингауз».
5.з. Исполнительный механизм с позиционером
Клапан, регулирующий подачу топлива, служит для установления его расхода в соответствии с величиной сигнала, поступающего от реле управления. Верхнее положение штока 7 соответствует закрытию клапана, нижнее — полному открытию (рис. 11).
Рис. 11. Клапан с позиционером, регулирующий подачу топлива
Импульс от блока управления котлом передается посредством сжатого воздуха в камеру А позиционера (который выполняет также функции ускорителя).
В качестве позиционера ускорителя использован универсальный вторичный прибор.
Равновесие штока 4 ускорителя определяется соотношением усилий, развиваемых, входным давлением в камере А и натяжением пружины 5 ускорителя. Камеры В и Г сообщены; рабочий воздух при давлении 280 кПа подведен к клапану 1. Камера Б позиционера соединена с атмосферой.
Если давление в камере А повышается, это вызывает смещение штока вниз и открытие выпускного клапана 2 камеры Г. Давление в камерах Г, В и над мембраной 6 топливного клапана будет при этом уменьшаться. В результате шток 7 клапана переместится вверх и расход мазута снизится. При снижении давления в камере А расход мазута соответственно увеличится.
Разработка системы автоматизации для установки подготовки нефти
... и процессами. В данной курсовой работе производится разработка проекта автоматизации установки подготовки нефти, предназначенного для контроля, управления, ... нефти; автоматическое поддержание давления с помощью клапана на трубопроводе газа на площадку факельных сепараторов; Кроме того осуществляется учет газа сырого в блок подготовки газа. 2.3 Выбор технических средств автоматизации Средства ...
Клапан снабжен также защитным приспособлением, с помощью которого осуществляется мгновенное прекращение подачи топлива к форсункам при обесточивании электропривода котельного вентилятора или аварийном снижении уровня воды в барабане котла. Защитное приспособление представляет собой электромагнитный клапан 5, установленный на магистрали сжатого воздуха между камерой Г позиционера и камерой мембраны топливного клапана 6. При возникновении аварийной ситуации электромагнит обесточивается и его пневматический золотник перекрывает сообщение камеры Г позиционера с пространством камеры мембраны, одновременно сообщая его с атмосферой, что приводит к быстрому закрытию топливного клапана.
При настройке закрытие клапана при давлении 35 кПа обеспечивается изменением натяжения пружины 5 позиционера, а полное открытие клапана при давлении на мембрану 6, равном 175 кПа, — изменением числа рабочих витков пружины за счет ввинчивания ее верхней муфты.
6. Конструктивный расчет элементов
Повышение точности пневматического привода достигается введение местной обратной связи, которая называется позиционером. Мембранный пневмопривод (МПП), показанный на рис.11, состоит из мембраны с жестким центром, подпружиненным основной пружиной и пружиной обратной связи. Центр мембраны связан штоком с клапаном регулирующего органа. Пружина обратной связи воздействует на рычаг обратной связи (РОС).
Управление мембраной осуществляется сжатым воздухом, поступающего от усилителя мощности (УМ), золотник которого перемещается штоком входного сильфона, связанным также с РОС. Таким образом, из входного управляющего пневмосигнала вычитается сигнал от рычага обратной связи.
Рис. 12. Пневматический исполнительный механизм с позиционером по перемещению
Получим уравнение статической характеристики МПП. Запишем уравнение баланса сил на РОС.
где сс, сп — жесткость сильфона и пружины позиционера, Sy — перемещение штока сильфона, Sп — перемещение мембраны, Fc — активная площадь сильфона; kвх= Fc/(cc+cп) — коэффициент усиления сильфона; kос = cп/(cc+cп) — коэффициент обратной связи.
Уравнение пневматического усилителя мощности:
- где — коэффициент усиления УМ, P0 — давление питания УМ; Sy max — рабочий ход золотника УМ.
Уравнение сил на мембране:
kм — коэффициент усиления мембраны, Fм — активная площадь мембраны, cм — жесткость силовой пружины.
Объединяя полученные соотношения, находим:
Коэффициент усиления МПП равен: , поэтому
Активная площадь мембраны должна быть равна Fм = Nmax/P0.
Активная площадь сильфона выбирается из условия Fм = Ncmax/Pвхmax , где Ncmax — максимальное усилие на рычаге сравнения.
Жесткость пружины позиционера и основной пружины определяется из условий:
7. Заключение
Среди судовых технических средств автоматизации занимают особое место. Порожденные потребностями совершенствования эксплуатации судовых технических средств, они неразрывно связаны, прежде всего, с процессами, протекающими в конкретных объектах. Поэтому неравномерны и обречены на неудачу попытки конструировать системы автоматического управления на базе любых средств автоматизации, пригодных для любых агрегатов, независимо от сущности, протекающих в них процессов и технологического назначения. Следовательно, возникает проблема развития таких средств автоматизации, которые могли бы обеспечить автоматизацию новейших судовых технических средств и технологий. Использование современных методов и средств автоматизации и вычислительной техники для совершенствования управления объектами и технологиями впервые привело техническую эксплуатацию из области наблюдения в область абстрагирования с помощью математических моделей.
Автоматизация судовых энергетических установок. Общие сведения ...
... более скромную задачу: познакомить вас с общими понятиями, принципами и особенностями автоматизации судовой энергетики, типовыми задачами и методами их решения. Общие понятия и определения ... общественных помещениях; представление оператору информации на видеомониторах, световых табло и других средствах отображения информации; регистрацию отдельных параметров и их отклонение от нормального значения ...
Высокая эффективность работы средств автоматизации может быть достигнута только на базе гармоничного сочетания их характеристик с характеристиками объектов автоматизации. Количественная оценка эффективности использования средств автоматизации должна определяться эффективностью использования объектов и технологий, не исключая также повышение надежности объектов, их ресурса, экономичности технологий, совершенствование эксплуатации.
Список литературы
[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/kursovoy/pnevmaticheskie-regulyatoryi/
1. «Технические средства автоматизации судовых энергетических установок» М.А.Журенко, Н.В.Таранчук . Москва “Транспорт” 1990г
2. «Основы автоматики и комплексная автоматизация судовых пароэнергетических установок» В. Ф. Сыромятников. Москва «Транспорт» 1983 г.
3. «Основы автоматики и комплексная автоматизация судовых пароэнергетических установок» В. И. Печененко, Г. В. Козьминых. Москва «Транспорт» 1979 г
4. Шифрин М.Ш. «Автоматическое регулирование судовых паросиловых установок»: Учебное пособие для вузов морского транспорта — Л.: Судпромгиз, 1963.- 580 с.
5. «Практические занятия по ТСА.» Л.В. Вишневский.ОНМА.2003 г.
