ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Динамический анализ устройств для выдержки времени из "Пневматические приводы " В дискретных системах управления в некоторых случаях требуется обеспечить определенную выдержку времени между моментом подачи (или снятия) сигнала и началом срабатывания того или иного устройства. Для этой цели применяются устройства для выдержки времени, называемые также реле времени. [c.207] В пневматических реле для осуш,ествления выдержки времени используются процессы наполнения или опоражнивания постоянного объема ресивера через дроссель, либо одновременного процесса наполнения и опоражнивания проточной полости постоянного объема. В соответствии с зтиы устройства для выдержки времени разделяются на три типа. Время возрастания или падения давления до заданной величины и определяет собой выдержку времени. Длительность выдержки времени регулируется путем изменения объема ресивера или проходного сечения дросселя. [c.208] Сравнительно редко применяются устройства, в которых выдержка времени определяется временем движения поршня пневматического цилиндра из одного крайнего положения в другое. Исследование устройств такого рода можно произвести, пользуясь методикой, изложенной выше применительно к распределительным устройствам. [c.208] На рис. 81, а—г показаны схемы реле времени первого типа, в которых выдержка времени осуществляется за счет наполнения ресивера через дроссель [68]. [c.208] Сжатый воздух, поданный на вход а (рис. 81, а), через постоянный дроссель 3 поступает в полость 2. При нижнем положении поршня 9 сигнал на выходе Ь трехканального распределителя отсутствует. Одновременно сжатый воздух через регулируемый дроссель 4 и полость 8 заполняет ресивер 7, а также, действуя на мембрану 6, с помощью клапана 5 перекрывает выход в атмосферу. По истечении некоторого промежутка времени, определяемого площадью проходного сечения дросселя 4 и объемом ресивера 7, давление в полости 8 возрастает до величины, достаточной для преодоления сил сопротивления, действующих на поршень, и последний перемещается в крайнее верхнее положение. При движении поршня 9 вверх клапан 10 сообщает с атмосферой полость 2, в результате чего время перемещения поршня сводится к минимуму. Золотник распределителя 1 переключается и на выходе Ь появляется сигнал в виде давления сжатого воздуха. После снятия сигнала с входа а посредством сообщения его с атмосферой давление под мембраной 6 падает, клапан 5 открывается, соединяя ресивер с атмосферой. Давление в полости 8 понижается и поршень под действием пружины распределителя 1 и силы веса перемещается в крайнее нижнее положение. Золотник распределителя 4 переключается и выход Ь соединяется с атмосферой. Конструкция этого реле разработана ЭНИМСом [169]. [c.208] В реле времени, изображенном на рис. 81, в, при подаче сжатого воздуха на вход а золотник 1 переключается в положение, показанное на рисунке. Выход Ь, ведущий к исполнительному устройству, соединяется с магистралью, а выходе — с атмосферой. Одновременно воздух через центральный канал 2 золотника заполняет ресивер 3. По мере заполнения ресивера давление в нем возрастает. Так как площадь правого торца поршня 5 больше левого, то после некоторого промежутка времени, когда давление в ресивере достигнет определенной величины, золотник 1 распределителя переключится в крайнее левое положение. Выход Ь соединится с атмосферой, а выход с — с магистралью. Длительность выдержки времени регулируется изменением объема 3, что осуществляется перемещением поршня 4 с помощью винта. Следовательно, золотник распределителя переключается после поступления сигнала на вход а и возвращается в исходное положение с выдержкой времени при сохранении сигнала. Повторный цикл может быть осуществлен после снятия сигнала с входа а и сообщения его с атмосферой на время, необходимое для опоражнивания ресивера. [c.210] Схема реле второго типа с выдержкой времени за счет опоражнивания ресивера показана на рис. 81, д (реле конструкции ЗИЛ) [165]. Сжатый воздух из магистрали поступает на вход а и переключает золотник 1 в крайнее правое положение. Выход й, ведущий в полость исполнительного устройства, связывается с магистралью, а выход с — соединенный с другой полостью устройства, сообщается с атмосферой. Сжатый воздух, поступающий с выхода и к левому торду золотника 2, переключает его в крайнее правое положение, после чего начинается заполнение ресивера 3 до давления магистрали. При подаче сигнала в виде давления сжатого воздуха на управляющий вход Ь золотник 2 переключается в левое положение вследствие разности площадей правого и левого торцов золотника. Ресивер соединяется с линией 4 и золотник 1 переключается в крайнее левое положение, так как площадь правого торца этого золотника также больше площади левого. Выход с соединяется с магистралью, а выход й — с атмосферой. Одновременно ресивер 3 опоражнивается через регулируемый дроссель 5, и давление в ресивере падает. Через некоторый промежуток времени давление в линии 4 уменьшится до величины, при которой усилие, действующее на левый торец золотника, преодолеет силы сопротивления устройства и золотник 1 переключится в крайнее правое положение. Выход с1 соединяется с магистралью, а выход с — с атмосферой. После снятия управляющего сигнала со входа Ь золотник 2 перемещается в крайнее правое положение под действием давления сжатого воздуха, подаваемого с выхода (1. Ресивер соединяется с магистралью и цикл повторяется. [c.211] Выдержку времени в системах управления можно осуществлять либо с помощью специальных устройств (некоторые из них были показаны выше), либо применять для этой цели универсальные стандартные элементы. [c.212] Применение специальных устройств для выдержки времени в системах управления имеет свои отрицательные стороны прежде всего, увеличивается номенклатура пневматической аппаратуры, требующейся для построения систем. Кроме того, точность выдержки времени этих устройств зависит в значительной степени от сил трения, действующих на поршень, который должен начать движение при заданной величине давления. Так как сила трения меняется в зависимости от условий работы (наличия смазки, при-работанности трущихся поверхностей и пр.), то давление трогания поршня будет переменным, и следовательно, длительность выдержки времени будет изменяться. В силу указанных недостатков специальных реле времени в сложных системах управления выдержку времени целесообразно осуществлять с помощью набора стандартных элементов (например УСЭППА) мембранного реле, ресивера, дросселя и обычных распределителей. Мембрана реле имеет более стабильное давление трогания по сравнению с поршнем. [c.212] На рис. 81, ж—м показаны схемы, построенные на указанных устройствах (также трех типов). Рассмотрим, например, работу первого устройства (рис. 81, ж) соответствующего реле на рис. 81, а. [c.212] В полость 5 мембранного реле подается сжатый воздух постоянного давления (80% от давления магистрали). При отсутствии сигнала на входе а под действием усилия, создаваемого в камере подпора, шток мембран поднимается вверх и закрывает верхнее сопло 7, к которому подводится сжатый воздух из магистрали. Сопло 8 при этом открывается и выход Ь сообщается с атмосферой через полость 6. Если на вход а подан сигнал, начинается наполнение ресивера 2 и полости 4 через дроссель 1. Когда давление в полости 4 возрастет до величины, при которой усилие на мембраны, направленное вниз, превысит усилие направленное вверх, шток опустится вниз, закроет сопло 8 и откроет сопло 7. На выходе Ь появится сигнал. После снятия сигнала с входа а ресивер быстро опоражнивается через обратный клапан 9. На рис. 81, ж обратный клапан показан условно в виде шарика. Обычно в схемах, построенных на УСЭППА, применяется обратный клапан, выполненный в виде мембранного реле. [c.212] Я - Pi + Р + Ps, где Ps — вес поршня, Р — усилие переключения клапана распределителя 1, Pi — сила трения. [c.214] Величина для остальных реле может быть определена аналогичным образом. [c.215] Рассмотрим расчет устройств для выдержки времени второго типа. [c.216] Рассмотрим расчет устройств для выдержки времени третьего типа. [c.217] Для получения при расчетах (У/Д)пип следует выбирать значение Уд, соответствующее в рабочей зоне. На графике (см. рис. 72, б) /тах НЗХОДИТСЯ ПрИ Уд == 0,4-ьО,5 и а = 2,25-т--ь2,75. На рис. 72, а получим при Уд 0,87- -0,92 и в = = 0,5-0,7. [c.218] Расхождение значений р., определенных по этому методу, с ранее полученными составляло не более 5%. Для регулируемых дросселей определялась указанным методом настроечная характеристика, т. е. зависимость р,/ (в), где 5 — перемещение дросселя. [c.219] Далее определяли время наполнения и опоражнивания ресивера через дроссель с определенным значением р/ при различных значениях р и опытные данные сравнивали с расчетными. Длительность выдержки времени до 2 сек, полученная опытным путем при наполнении ресивера, оказалась на 10—15% больше расчетной вследствие отклонения действительного процесса от адиабатического. В случае опоражнивания ресивера расхождение между опытным и расчетным временем составляло не более 5—10%. [c.219] Вернуться к основной статье