3.Схемы управления многооборотными исполнительными механизмами
-
Питание силовых цепей и цепей управления должно осуществляться от сети трёхфазного тока напряжением 380/220В.
Схемы должны иметь защиту от перегрузок и от коротких замыканий в силовых цепях электропривода, а так же в цепях управления и сигнализации.
При выполнении схем управления и сигнализации контакты аппаратов управления, конечных выключателей, блокированные цепи, блок-контакты магнитных пускателей и другие должны включаться со стороны фазы, а катушки пускателя присоединяться к нулевому проводу. Такое построение схем предотвращает их ложную работу при появлении «земли» в цепях управления.
Схема управления запорным устройством должна обеспечивать возможность как дистанционного управления со щита или с места, так и автоматического управления по команде от устройства регулирования или блокирования.
Схема управления регулирующим устройством должна обеспечивать движение последнего только во время действий импульса дистанционного или автоматического управления.
Схема управления должна исключать возможность одновременной подачи командных импульсов от устройств дистанционного и автоматического управления, а также возможность подачи питания на одну из катушек реверсивного магнитного пускателя при обтекании током второй катушки.
Схемы управления из двух и более мест должны быть построены таким образом, чтобы была исключена возможность одновременного управления одним устройством из разных пунктов.
Желательно, чтобы схема управления обеспечивала возможность остановки электропривода запорного устройства в любом промежуточном положении, а также возможность последующей посылки команды, как на открытие, так и на закрытие.
Нормально остановка электродвигателя привода запорного устройства в положении полного открытия или закрытия должна осуществляться с помощью конечных включателей, разрывающих цепь питания соответствующей катушки реверсивного магнитного пускателя.
Как при ручном, так и при автоматическом управлении, рассматриваемые схемы должны иметь нулевую защиту
При наименьшем количестве сигнальных ламп схема сигнализации положения запорного устройства должна показывать наибольшее количество его состояний.
Схема контроля состояния регулирующего устройства должна непрерывно фиксировать его положение.
Схемы управления должны быть построены так, чтобы для их реализации требовалось наименьшее количество аппаратуры, кабели с наименьшим возможным количеством жил и конечные выключатели с наименьшим количеством контактов.
В чем различия между кабелем и проводом
Одни и те же проводники электричества могут назвать кабелем, проводом или шнуром. При этом, по правде говоря, не особо утруждают себя правильностью формулировки как покупатели, так и некоторые продавцы.
Провод – основа
По определению, проводом считаются одна или несколько токоведущих жил, которые соединяют два участка электрической цепи. Жилы могут быть одно и многопроволочными, голыми или изолированными и различающимися по прочим характеристикам. Также есть отдельная категория защищенных проводов, которые легко спутать с кабелем, благодаря наличию внешней оболочки – у них каждая жила имеет свою изоляцию, а все вместе снаружи дополнительно закрывается кембриком из полимеров или подобных материалов.
Голые провода в бытовых условиях практически не применяются – их чаще используют для передачи электроэнергии по воздушным линиям и в прочих местах, куда человек без допуска не попадает.
Изолированные провода сами по себе в быту используются слабо – больше они применяются внутри различного электрооборудования или в электросети электромобиля.
Кабель – сборная конструкция
По структуре кабель похож на защищенный провод – это одна или несколько токоведущих жил, каждая из которых в своей изоляции, плюс еще один изоляционно-защитный наружный слой из полимеров, пластика или резины.
Главное отличие кабеля от провода надо искать внутри – если у последнего наружная оболочка это просто трубка, то у кабеля дополнительно заполняется пространство между токоведущим жилами – нитками, лентами или мелованным составом. Это предотвращает слипание жил, которые могут немного смещаться друг относительно друга при сгибании кабеля, что упрощает его монтаж и дальнейшее обслуживание.
Дополнительно выделяются бронированные кабели – у них несколько слоев наружной изоляции, между которыми есть защита от механических повреждений в виде оплетки или перевитых металлических лент.
Шнур – гибкость
Основное применение электрических шнуров – подключение бытовых электроприборов к сети. Они должны обладать повышенной гибкостью и устойчивостью к многократным изгибаниям, поэтому в шнурах используются медные многопроволочные жилы общим сечением до 4 мм².
Чтобы избежать перерасхода меди при производстве устройств, сечение шнуров подбирается в зависимости от мощности подключаемых приборов. Для мелких электроприборов, наподобие электробритвы, это будет 0,35 мм², телевизорам достаточно 0,5 мм², а устройствам с электродвигателем – от 0,75 мм².
По длине у шнуров нет строгих норм, но чаще всего это 1, 1.5, 2, 3.5, 4 и 6 метров. Часто электроприборы комплектуются шнурами с неразборными (одноразовыми) вилками, а для некоторых устройств под наружную изоляцию вплетается армирование для повышения механической прочности. Если придется менять электрический шнур на устройстве с нагревательными элементами: утюг, бойлер, чайник или электроплитка – надо учитывать, что изоляция должна быть с повышенной термостойкостью.
Как итог – основные различия
Самостоятельная и отдельная единица это провод – голый или изолированный. Несколько изолированных проводов, собранных в пучок и скрученных между собой это тоже провод, но многожильный. Если сверху многожильного провода есть дополнительная изоляция, то это защищенный провод. Если между жилами защищенного провода есть дополнительные элементы: армирующие нити, мелование или часть внешней оболочки «утоплена» между проводами, то это уже кабель. Гибкий провод или кабель, сделанный для подключения к сети электроприборов, называется шнуром.
3.4 Конструкции гидравлических исполнительных механизмов
Исполнительные механизмы с
дроссельным управлением.
Гидравлические исполнительные механизмы
с дроссельным регулированием работают
при постоянном давлении рабочей жидкости.
В качестве управляющих устройств
используются главным образом золотниковые
пары, в некоторых случаях, преимущественно
в маломощных механизмах, — дроссели
«сопло — заслонка». В зависимости
от числа управляющих дросселей гидравлические
исполнительные механизмы разделяются
на одно-, двух — и четырехщелевые (рисунок
3.1).
Рисунок 3.1 — Схемы устройства гидравлических
исполнительных механизмов с дроссельным
управлением: а -однокромочный; б — двухкромочный; в — четырехкромочный; ро — давление в напорной магистрали; рсл — давление слива; х — перемещение золотника; v — скорость перемещения поршня силового
цилиндра
Основным преимуществом гидравлических
исполнительных механизмов с дроссельным
управлением является высокое быстродействие,
обусловленное малым перемещением золотника
и большим коэффициентом усиления по давлению.
Их применение целесообразно в тех случаях,
когда поток жидкости, поступающий в золотник,
должен развивать мощность 0,2…10 КВт.
Гидравлические исполнительные механизмы
со струйным управлением.
Рисунок 3.2 — Схема устройства гидравлического
механизма со струйным управлением: х
— перемещение конической насадки струйной
трубки; ω -угловая скорость поворота (реверсируемого)
выходного вала
При симметричном расположении насадки
струйной трубки относительно приемных
отверстий количество поступающей
в них жидкости одинаково. Поэтому
поршень находится в покое. При
повороте трубки соотношение количества
жидкости изменится, а вместе с тем начнется
движение поршня.
Недостатком механизмов со струйным
управлением является постоянный расход
жидкости через насадку трубки. Поэтому
их к. п. д. ниже, чем у механизмов
с дроссельным управлением. Применение
гидравлических исполнительных механизмов
со струйным управлением целесообразно
в сравнительно маломощных системах. Часто
такие механизмы используются в качестве
управляющих устройств более мощных механизмов
дроссельного или объемного управления.
Преимуществом гидравлических механизмов
со струйным управлением является их высокая
надежность, обусловленная отсутствием
малых зазоров во всем гидравлическом
тракте.
Гидравлические исполнительные механизмы
с объемным управлением.
Гидравлические исполнительные механизмы
с объемным регулированием управляются
за счет изменения производительности
насоса, подающего рабочую жидкость в
гидравлический двигатель с вращательным
движением. В качестве рабочей жидкости
применяют нефтяные масла, синтетические
жидкости, спирто-глицериновая смесь и
др.
Управляющими устройствами в этих
механизмах (рисунок 3.3) служат насосы
переменной производительности, имеющие
возможность реверса потока жидкости.
Рисунок 3.3 — устройства гидравлического
исполнительного механизма с объемным
управлением.
Наибольшее распространение нашли
насосы с аксиальным и радиальным
расположением цилиндров. В обоих
случаях регулирование производительности
осуществляется за счет изменения рабочего
хода поршней.
Для надежной работы исполнительных
механизмов, имеющих замкнутую цепь
циркуляции рабочей жидкости, обычно используют
дополнительные насосы подкачки. Эти насосы
необходимы для предупреждения возникновения
кавитационных режимов в гидравлических
магистралях при реверсах выходного вала
гидромотора.
Особенностью гидравлических механизмов
с объемным управлением является то, что
большая часть потребляемой ими энергии
расходуется на преодоление внешней нагрузки.
Поэтому они имеют высокий к. п. д. и жесткие
внешние характеристики (рисунок 3.4).
Рисунок 3.4 — Характеристика гидравлического
исполнительного механизма с объемным
управлением: а — скоростная в безразмерных
координатах; б — силовая; в – внешняя
Недостатком механизмов с объемным
управлением является сравнительно
низкое быстродействие, обусловленное
значительным временем полного изменения
производительности насоса. Применение
таких механизмов целесообразно в тех
случаях, когда потребная выходная мощность
превышает 2 КВт. Верхний предел выходной
мощности практически не ограничен.
Монтаж щита
Установку распределительных щитов предпочтительнее доверить высококвалифицированным электрикам, так как данные устройства предназначены выполнять важные функции: обеспечение срабатывающей защиты, четкое управление потребителями и цепями, а также контроль потребляемой энергии. Прежде всего, необходимо выбрать тип распределительного щита – накладной или встраиваемый.
Накладной щит применяется при наружной электропроводке. Крепление производится дюбель -гвоздями, или саморезами. При таком монтаже многие сетуют на не эстетический внешний вид. Можно с этим не согласиться – сегодняшний рынок предоставляет массу аксессуаров в области электричества и его проводки.
Презентация по технологии на тему «Трансмиссия: Электрическая, Гидравлическая, Пневмотическая»
Новые аудиокурсы повышения квалификации для педагогов
Слушайте учебный материал в удобное для Вас время в любом месте
Выдаем Удостоверение установленного образца:
магистр психологии, клинический психолог. .
психолог-консультант, клинический психолог. .
«IQ и EQ как основа успешного обучения»
Описание презентации по отдельным слайдам:
Трансмиссия: электрическая, гидравлическая, пневматическая Технология 7 класс Учитель: Логинов А.А. МАОУ СШ №144
Тезаурус Электрическая трансмиссия – передаточный механизм с передачей энергии с помощью электричества. Гидравлическая трансмиссия – передаточный механизм с передачей энергии с помощью жидкости. Пневматическая трансмиссия – передаточный механизм с передачей энергии с помощью сжатого газа.
Механические трансмиссии устанавливают преимущественно в небольшие технические системы, так как машины больших размеров приходится оснащаться громоздким тяжёлым передаточным механизмом, который трудно разместить и которым сложно управлять. Для уменьшения размеров трансмиссий используют немеханические трансмиссии: электрические, гидравлические, пневматические.
Трансмиссия бывает механической, электрической, гидравлической или пневматической. Электрическая, гидравлическая или пневматическая трансмиссии используются в крупных технических системах. Электрическая трансмиссия передает энергию с помощью электричества, гидравлическая трансмиссия передает энергию при помощи жидкости, пневматическая трансмиссия передает энергию при помощи сжатого газа.
Курс повышения квалификации
Курс профессиональной переподготовки
Курс повышения квалификации
Номер материала: ДБ-1473342
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
Учеба в школах в дни выборов в Госдуму будет идти в штатном режиме
Всероссийская олимпиада школьников начнется 13 сентября
В России запустят цифровые студенческие зачетки
Более 5 тысяч российских учителей станут «педагогами-навигаторами»
Школьник поправил Путина во время открытого урока во Владивостоке
Роспотребнадзор опубликовал рекомендации по работе с гаджетами для школьников
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
Источник
4.1Общие сведения
Рабочим телом в пневматических
устройств является сжатый воздух представляющий
собой смесь азота, кислород
(по объему примерно 78 и
21%соответственно) и других газов,
содержащихся в небольшом количестве
(аргон, углекислый газ и др.), а также водяного
пара.
Пневматические исполнительные механизмы
работают на сжатом воздухе, газе низкого
давления 1 — 1,5 МПа. В качестве последнего
могут быть использованы отработанные
газы реактивного двигателя или специального
газогенератора.
Отличие пневматических устройств
от гидравлических обусловлены различиями
в свойствах газа и рабочей
жидкости. Сжимаемость газа оказывает
значительное влияние на быстродействие
системы, особенно при значительной
нагрузке или при значительных ускорениях.
К основным параметрам пневматических
устройств относятся условный проход,
лиапазон давления, расходная характеристика,
параметры управляющего воздействия,
параметры выхода, утечки, время
срабатывания, допускаемая частота
включений, показатели надежности, размер,
масса.
Исполнительный механизм в пневматической
системе автоматического регулирования
должен отвечать следующим основным
требованиям:
развивать переустановочное усилие,
достаточное для преодоления
реакции (сопротивления) рабочих частей
регулирующего органа на всем диапазоне
перемещения при наихудших допустимых
условиях эксплуатации;
обладать детектирующим действием,
т.е. передавать воздействие только в одном
направлении — от регулятора (регулирующего
устройства) к регулирующему органу и
регулируемому объекту;
чувствительность, гистерезис и люфт
исполнительного механизма должны
быть соизмеримы со значениями аналогичных
показателей других звеньев контура
регулирования (датчика, регулирующего
устройства и др.);
скорость перемещения выходного
звена исполнительного механизма
при номинальной нагрузке должна соответствовать
(быть равной или больше) скорости разгона
регулируемого объекта;
конструкция должна содержать дополнительные
устройства, такие как ручной привод
местного управления регулирующим органом,
местный указатель положения рабочих
частей регулирующего органа, тормоз,
стопорящий выходное звено в достигнутом
положении при исчезновении давления
питающего воздуха.
В пневмодвигателях энергия сжатого
воздуха преобразуется в энергию
движения выходного звена. Они предназначены
для приведения в движение рабочих органов
машин, выполнения различных вспомогательных
операций и пр.
17.1 Исполнительные механизмы
Исполнительные механизмы часто
называют одним словом — привод (приводит в движение регулирующий орган).
Исполнительные механизмы (ИМ)
можно классифицировать по основным следующим классификациям: по виду сигнала
поступающего от регулятора, по конструкции, по виду движения.
По виду сигнала поступающего
от регулятора
подразделяются на:
Электрические. В схемах управления электрическими
исполнительными механизмами используются малоточные сигналы (0-5мА; 0-4мА;
0-100мА), поступающие от регулятора, поэтому эти сигналы усиливаются или
преобразуются в электрические сигналы промышленного вида (220В; 2-3А).
Пневматические. Для их работы используют давление сжатого
воздуха, работают они в основном в диапазоне от 0,2 до 1 кгс/см². Очень редко,
но бывает для получения усилия большей мощности или перемещения регулирующего
органа на большое расстояние, сигнал усиливают (преобразуют) до давления 2-4
кгс/см².
Гидравлические. Они работают в диапазоне давлений от 4 до
64 кгс/см2 , обычно используется давление минерального масла или
воды. Гидравлические регуляторы и исполнительные механизмы находятся или рядом
или друг на друге.
По конструкции
Электрические исполнительные механизмы бывают
электромагнитные и электродвигательные.
Электромагнитные (соленоидные) по конструкции представляют
собой устройства в виде катушки с сердечником. Сердечник конструктивно связан с
регулирующим органом, движение которого прямоходное.
Электродвигательные по конструкции представляют собой
электрические двигатели, выходным сигналом является поворот или вращение вала
ротора.
К основным элементам
электрических исполнительных механизмов относятся: электродвигатель, редуктор,
понижающий число оборотов, выходное устройство для механического сочленения с
регулирующим органом, ручной привод (ручной дублер) на случай выхода из строя
системы автоматики и для наладки, устройства, обеспечивающие останов механизма
в крайних положениях (концевые выключатели), устройства самоторможения при
отключении электродвигателя, устройства обратной связи в системах
автоматического управления, устройства для дистанционного указания и
сигнализации положения механизма (степени открытия клапана).
Пневматические исполнительные
механизмы по виду конструкции основного чувствительного элемента бывают —
мембранные, сильфонные, поршневые (рисунок 17.1).
Пневматические исполнительные механизмы подразделяются также на пружинные и
беспружинные.
В пружинных механизмах давление в
рабочей полости создает перестановочное усилие в одном направлении, обратный
ход обеспечивается за счет силы упругости пружины. В них при аварийном
прекращении подачи энергии пружина устанавливает затвор в одно из крайних
положений.
В беспружинных конструкциях
давление на чувствительном элементе обеспечивает перестановочное усилие в обоих
направлениях.
Гидравлические исполнительные механизмы в химической
промышленности используются в основном поршневые.
Рисунок 17.1 — Схемы мембранного |
По виду движения исполнительные механизмы бывают:
прямоходные, поворотные, многооборотные.
Так, например, электромагнитные
являются прямоходными, электродвигательные по виду движения — поворотные и
многооборотные.
В однооборотных электрических
исполнительных механизмах с электродвигателями постоянного тока угол поворота
выходного вала 120 — 270, то есть в пределах 0,25 или 0,63 оборота.
Их используют для работы с регулирующими органами типа — заслонок, упоров,
кранов, шиберов.
Многооборотные устройства
используют для привода запорных вентилей, дросселей, задвижек, вентилей,
требующих плотной затяжки, шнеков, лопастных, скребковых питателей. У постоянно
вращающихся исполнительных механизмов крутящий момент от вала электродвигателя
передается к регулирующему органу через редукторы, электромагнитные муфты и
другие преобразователи.
Исполнительные механизмы с
двухфазными двигателями переменного тока применяются в однооборотных
исполнительных механизмах. Управление механизмами (пуск, останов, изменение
направления движения) осуществляется контактными и бесконтактными устройствами.
При контактном управлении используют реверсивные электромагнитные пускатели и
реле.
Дополнительные функции
Когда насущные вопросы решены, начинают заниматься комфортом – следующие виды розеток это премиум устройства с дополнительным функционалом, позволяющим улучшить условия их эксплуатации.
- Защитные шторки. В первую очередь предназначены предупредить детские шалости с просовыванием в розетки гвоздей и прочих предметов. Дополнительно препятствуют попаданию внутрь пыли и мусора.
- Защита от влаги. Корпус спроектирован таким образом, чтобы внутрь устройства не могла просочиться жидкость. В зависимости от класса защиты, такие устройства могут выдерживать прямые попадания брызг или даже погружение под воду на глубину около метра.
- Выталкиватель вилки. Если в розетку часто вставлять и вынимать штепсель, то это всегда немного смещает ее механизм внутри стены, что со временем приводит к его выпадению. Кнопка выталкивателя нажимается в сторону стены, что позволяет забыть про эту проблему.
- Подсветка. Для тех, кто в вечернее или ночное время часто ставит на зарядку телефоны или включает другие устройства, но не хочет включать основное освещение.
- С вмонтированным УЗО (устройством защитного отключения). Применяется, если по каким-либо причинам такая защита не может быть установлена возле вводного автомата, или есть опасения, что она не сработает.
- С индивидуальным счетчиком. Такое устройство позволяет в реальном времени наблюдать за тем, какую мощность развивает подключенный к сети прибор. Кроме цифровых обозначений есть дополнительная цветовая индикация, позволяющая визуально определить степень нагрузки на контакты розетки.
- Со встроенным таймером. Позволяет отключить или включить подсоединенный к сети прибор в заданное время (или через нужный его промежуток).
- Встроенный USB выход. Позволит не занимать розетку при зарядке телефона.
Моностабильные и бистабильные распределители
По способу возвращения золотника или клапана в исходное положение все устройства, имеющие две рабочие позиции, подразделяются на моностабильные и бистабильные.
Моностабильные распределители иначе называют устройствами с односторонним управлением, поскольку сигнал, приводящий их в движение, приходит только с одной стороны, а обратно они возвращаются автоматически при помощи пружины.
Бистабильные (двусторонние) распределители получают управляющий сигнал с двух сторон и остаются в последнем занятом положении до того момента, пока не получат противоположный импульс. Возможность фиксации в любой из двух допустимых позиций позволяет использовать распределители данного типа для подачи сжатого воздуха в пневмоцилиндр. Однако необходимо учитывать, что поддержание рабочего положения такого распределителя происходит только за счет силы трения и поэтому он требует монтажа в строго горизонтальном положении. Исключение составляют только модели с «металлическим уплотнением», конечные положения которых фиксируются при помощи специальных упоров.
Трехпозиционные распределители имеют двухстороннее управление, но при отсутствии с обеих сторон управляющего сигнала занимают среднее положение при помощи пружин.
Способ передачи управляющего сигнала
Ручное управление позволяет оператору воздействовать на распределение потока сжатого воздуха напрямую, приложив собственную силу. В исходное положение устройства ручного управления могут возвращаться либо повторным воздействием (тумблер, рычаг, ключ в замке), либо при помощи пружины (кнопка, педаль).
Механическое управление позволяет передать движение любого внешнего механизма в качестве сигнала для смены положения золотника или клапана. К механическим средствам управления относятся толкатель, ролик и ломающийся рычаг. Данные устройства обычно возвращаются в исходное положение автоматически, при помощи пружины.
Пневматическое управление подразумевает поступление в управляющее отверстие распределителя сжатого воздуха, который воздействует либо непосредственно на золотник или связанный с ним поршень, либо запускает работу пилотного клапана. В нормальное положение золотник приводится либо при помощи механической пружины, либо подачей управляющего давления с противоположной стороны. В некоторых случаях используется совместный пружинный и пневматический возврат, что обеспечивает более стабильные характеристики и повышенную надежность переключения.
Электромагнитное управление позволяет преобразовывать электрический сигнал в движение специального металлического якоря, который толкает золотник или заслонку клапана. В некоторых случаях такие системы управления имеют возможность ручного дублирования сигнала.
Управляющие устройства замкнутой системы управления, по своему функциональному назначению делятся на две подсистемы:
информационную (сенсорную);
логико-вычислительную (процессорную).
В информационную подсистему включаются различные устройства ввода внешних управляющих сигналов, датчики и индикаторы.
Процессорная подсистема—обработка введенных управляющих сигналов в соответствии с заданной программой и вывод их на устройства управления энергией в силовой части привода.
Реализация управляющей части возможна через использование пневматических, электрических или электронных средств автоматизации, в зависимости от условий эксплуатации, требований безопасности или степени сложности силовой части привода.
Практически всегда исполнительные механизмы приводов машин имеют жесткую или кинематическую связь с объектом управления, что дает возможность оценивать состояние объекта по состоянию их выходных звеньев.
В системах автоматического управления сигналы передаются по замкнутому контуру. Применяется обратная связь, обеспечивающая передачу информации об изменении состояния исполнительного механизма в систему управления, что является основным принципом построения САУ.
Наиболее распространенными САУ являются дискретные системы управления, т. е. системы с принудительным пошаговым процессом. Переход от текущего шага к последующим в таких системах производится программой только по сигналам, поступающим от управляемой системы. САУ, работающие по такой схеме, классифицируют по типу управления, характеру формирования и виду передаваемых сигналов и т. д.
Если управляющая часть пневмопривода реализована не на пневматической элементной базе, то говорят о гибридной САУ. Например, если система управления выполнена на основе электрических релейно-контактных, система управления является электропневматической
Так как электронные системы управления имеют преимущества у пневматических по быстродействию, габаритам и простоте перепрограммирования, а собирать информацию в общем случае удобнее посредством электронных датчиков, то для автоматизации различных технологических процессов все более широко применяют электропневматические САУ.