Pneumatinės pavaros: dvikryptė pavara ir spyruoklinis atstatymas{0}}dviejų ir vieno veikimo principų analizė

Pramoninės automatikos valdymo sistemose pneumatinės pavaros veikia kaip pramoninė įranga, „raumenys“, suslėgto oro energiją paverčiantys mechaniniu sukimo momentu ir varantys vožtuvus, kad atidarytų, užsidarytų arba reguliuotų. Pneumatinės pneumatinės pavaros skirstomos į du pagrindinius tipus pagal energijos perdavimo ir veikimo veiksmų atstatymo metodus. Pagrindinis skirtumas yra veikimo principas: dvigubai{2}}veikiančios pavaros, o abi suspausto oro judėjimas priklauso nuo 3 krypties. Pavaros veikia derinant suspausto oro pavarą ir spyruoklės jėgą. Šis skirtumas tiesiogiai lemia jų konstrukcines charakteristikas, funkcines charakteristikas ir taikymo scenarijus.

Dvipusio- veikimo pneumatinės pavaros veikia pagal „dvipusio- pneumatinės pavaros principą. Viduje paprastai yra dviejų-stūmoklių stovo ir krumpliaračio transmisija. Cilindrai stūmokliu padalijami į dvi atskiras kameras (paprastai žinomas kaip A ir B). Abi kameros turi įėjimo/išėjimo angas. Suslėgtas oras pakaitomis patenka į stūmoklį ir iš jo, o tada varo pavaros išėjimo veleną nuo 0 iki 90 laipsnių sukimosi (kampinio eigos vožtuvams).

Konkretus darbo procesas gali būti suskirstytas į du etapus: kai valdymo signalas rodo vožtuvo atidarymą, suslėgtas oras patenka į kameros A įleidimo angą po solenoidinio vožtuvo. Šiuo metu oras kameroje B suspaudžiamas ir išstumiamas per išmetimo angą kameroje B. Linijinis stūmoklio judesys paverčiamas išėjimo veleno sukimosi judesiu (dažniausiai sukasi nuo 0 iki 90 laipsnių prieš laikrodžio rodyklę) per stelažą ir krumpliaratį, dėl kurio vožtuvas atsidaro. Kai reikia uždaryti vožtuvą, valdymo signalas pakeičia solenoidinio vožtuvo būseną. suslėgtas oras patenka per kameros B įleidimo angą, stumdamas stūmoklį priešinga kryptimi, kad suspaustų kamerą A. Oras iš kameros A pašalinamas per išmetimo angą, o išėjimo velenas sukasi pagal laikrodžio rodyklę nuo 90 laipsnių iki 0 laipsnių, kad vožtuvas užsidarytų.

Verta paminėti, kad abi dvigubo veikimo -pavaros judėjimo kryptys priklauso nuo suslėgto oro galios. Išėjimo sukimo momentas yra stabilus ir linijinis visos kelionės metu, o pneumatinės grandinės konstrukcija leidžia reguliuoti judesius, kad atitiktų faktinius poreikius, --ar patalpoje A oro pavara sukasi prieš laikrodžio rodyklę, ar pagal laikrodžio rodyklę, suderinant atitinkamą aerodinaminio valdymo logiką. Nutraukus oro tiekimą, dvigubo veikimo pavara išliks dabartinėje padėtyje dėl energijos praradimo. Ši funkcija suteikia lankstaus valdymo pranašumą be avarinio nustatymo iš naujo.

Skirtingai nuo „visų{0}}pneumatinių“ dvigubo-pavarų, vieno-veikiančių pneumatinių pavarų pagrindinė koncepcija yra „vienakryptė pneumatinė pavara + atbulinės eigos spyruoklė“. Jų struktūra prideda iš naujo nustatytą spyruoklinį mazgą, skirtą dviejų{5}}veiksmų dizainui. Spyruoklė paprastai montuojama viename arba abiejuose cilindro galuose. Spyruoklės suspaudimas ir atleidimas sukuria reakcijos jėgą, todėl pasiekiama „automatinio oro praradimo atstatymo“ saugos funkcija. Atsižvelgiant į atstatymo būseną po dujų praradimo, vieno -veikiančios pavaros gali būti suskirstytos į du režimus: „dujų nuostolių uždarymas“ ir „dujų praradimo atidarymo uždarymas“. Abu veikia beveik tuo pačiu režimu, išskyrus tai, kad spyruoklė sumontuota priešinga kryptimi nei veiksmų logika.

Paimkite plačiau naudojamą modelį „Nepavyko{0}}atidaryti- (FC)“. Tai veikia taip: kai reikia atidaryti vožtuvą, suslėgtas oras patenka per kameros A įleidimo angą. Oro slėgis viršija spyruoklės įtempimo jėgą, stūmoklį stumdamas į spyruoklės šoną ir palaipsniui suspaudžiant spyruoklę. Tuo pačiu metu kamera B veikia kaip išleidimo anga, išleidžianti orą. Stūmoklis varo stelažo ir krumpliaračio mechanizmą, kad suktų išėjimo veleną prieš laikrodžio rodyklę nuo 0 iki 90, atidarant vožtuvą. Nutrūkus valdymo signalui arba sugedus dujų šaltiniui, kamera A sustabdo įsiurbimą ir pradeda ventiliaciją. Šiuo metu suspausto oro pavara išnyksta, o suspausta spyruoklė išlaisvina elastinę potencinę energiją, varo stūmoklį priešinga kryptimi ir atstato. Išėjimo velenas sukasi pagal laikrodžio rodyklę 90 laipsnių iki 0 laipsnių, automatiškai uždarydamas vožtuvą. Režimas „Nepavyko-}atidaryti-(FO)“ yra priešingas: įsiurbimo proceso metu suspaustas oras stumia stūmoklį, kad suspaustų spyruoklę ir uždarytų vožtuvą; praradus orą, spyruoklė atstatoma, atidarant vožtuvą.

Vienos -veikiančios pavaros išėjimo sukimo momentas pasižymi unikaliu kintamumu: pneumatinės pavaros fazėje, didėjant spyruoklės suspaudimui, atvirkštinė varža palaipsniui didėja, todėl pneumatinės eigos atstatymo fazės išėjimo sukimo momentas sumažėja nuo didžiausio. Ši sukimo momento savybė reikalauja kruopštaus vožtuvo didžiausio pasipriešinimo sukimo momento suderinimo pasirinkimo proceso metu, kad būtų užtikrintas patikimas veikimas net ir kelionės pabaigoje.

Skirtumas tarp dviejų{0}}veiklių pneumatinės pavaros ir dvigubo- bei vieno- veikimo pneumatinės pavaros yra ne tik važiavimo režimas, bet ir visapusis skirtumas nuo konstrukcijos konstrukcijos iki funkcinių savybių. Šiuos skirtumus galima aiškiai apibrėžti trimis pagrindiniais aspektais:
Pirma, esminis maitinimo ir atstatymo mechanizmų skirtumas
Pagrindinis skirtumas tarp šių dviejų yra tas, kad dvigubo veikimo -pavaros įjungimas ir išjungimas priklauso nuo suslėgto oro kaip vienintelio energijos šaltinio, o atstatymo veiksmas yra aktyvus pneumatinis-varomas procesas, o vieno -veikiančioje pavaroje naudojamas hibridinis mechanizmas: "pneumatinė pavara + spyruoklė atstatomas", o kita spyruoklė veikia tik vienu slėgiu. elastinis pasyvumas. Dėl šio skirtumo dvigubo-pavarų veikimas tampa lankstesnis ir labiau valdomas, o vieno-pavaros turi saugos nustatymo iš naujo funkciją, kurios dvigubo-pavaros negali pakeisti, jei prarandamos dujos.
Antra, skiriasi išėjimo charakteristikos ir valdymo logika.
Be spyruoklinio pasipriešinimo, dvigubo- veikimo pavaros palaiko pastovų tiesinį išėjimo sukimo momentą abiem kryptimis ir gali būti sustabdytos bet kurioje padėtyje (kartu su neutralios padėties solenoidiniu vožtuvu) solenoidiniu vožtuvu, todėl jis tinka situacijose, kai reikia tiksliai sureguliuoti. Spyruoklės jėgos pokytis paveikia vieno- veikimo pavaras, o išėjimo sukimo momento charakteristika sumažėja. Jis gali likti tik kraštutinėje padėtyje „įjungtas“ ir „išjungtas“ ir negali tiksliai valdyti tarpinės padėties. Tačiau juos galima iš naujo nustatyti be nuolatinio maitinimo šaltinio, todėl valdymo logika tampa paprastesnė.
Trečia, saugos funkcijos ir programų scenarijai skiriasi.
Dvigubo veikimo -pavaros lieka savo vietoje po dujų praradimo, neturi aktyvių saugos funkcijų, todėl jos yra tinkamos įprastoms darbo sąlygoms ir neturi specialių reikalavimų dėl dujų praradimo, pvz., tradiciniams skysčių transportavimo vamzdynams. Vieno -veikiančių pavarų automatinio atstatymo funkcija „Dujų praradimo automatinis atstatymas“ yra būtinas degioms, sprogioms ar toksiškoms terpėms, pvz., cheminėms medžiagoms, naftos perdirbimui ir gamtinėms dujoms, gabenti, be to, gali užkirsti kelią nelaimingų atsitikimų padaugėjimui, greitai uždarant arba atidarant vožtuvus staigaus gedimo atveju.
Išvada: Prisitaikymo scenarijų principai; Pasirinkimas lemia saugumą ir efektyvumą
Kalbant apie veikimo principą, dvigubo- veikimo pneumatinės pavaros yra „efektyvi ir lanksti universali pavara“, kuri užtikrina sklandų ir valdomą judėjimą naudojant dvikryptę pneumatinę pavarą. Vieno -veikiančios pavaros yra „speciali pavara, kurios pagrindas yra sauga“, kuri naudoja „pneumatinės ir spyruoklės“ kombinacijos mechanizmą, kad nustatytų gedimo saugos liniją. Pagal pramoninį scenarijų nėra absoliutaus pranašumo tarp dviejų. Svarbiausia yra tai, ar jos puikiai atitinka eksploatacinius reikalavimus-reikalaujama, kad spyruoklinės pavaros atstatymo procesas yra pavienio paleidimo principas. avarinis atsakas, o visos-pneumatinės pavaros principas – dvigubo veikimo -pavaros yra naudingesnis, kai pirmenybė teikiama lanksčiam valdymui ir stabiliai išvestims. Tai yra pagrindinė prielaida saugiai ir efektyviai valdyti pneumatines valdymo sistemas, kad suprastume šių dviejų veikimo principų skirtumą.