4. Основные разновидности исполнительных механизмов

ИМ предназначен для усиления мощности командного сигнала, получаемого от регулятора, и воздействия на РО.

По виду: электрические, пневматические, гидравлические.

Важным параметром явл реакция, возникающая при перемещение раб частей, определяет выбор типа и размера ИМ.

По параметру: разгруженные, частично разгруженные и перегруженные.

Пневматические. Выходным сигналом явл давление сжатого воздуха, соответствующее командному сигналу регулятора. В зависимости от вида чувсит элемента: мембранные, поршневые, сильфонные и лопастные.

Мембранные исполнительные механизмы (МИМ) – стр 30 рис 47А. Прорезиненная мембрана с жестким металлическим центром зажата между двумя фланцами, разделяя пространство МИМ на две полости. Жесткий центр мембраны связан со штоком. Под мембранной находится противодействующая пружина. Командный сигнал в виде давления сжатого воздуха подается в раб полость над мембранной, создавая усилие: F₁=Ap_к, пропорциональное командному сигналу, А- эффективная площадь мембраны. Под действием усилия мембана вместе со штоком перемещается вниз. Пружина сжимается, создавая уравновешивающее усилие: F₂=ch, пропорционал перемещению штока, с – коэф жесткости пружины. При равновесии F₁=F₂ → h=(A/c)p_к, откуда следует, что перемещение штока пропорционально командному сигналу.

Шток ИМ соединен со штоком РО. С увеличением давления воздуза в полости над мембраной 3 шток 1вместе с затвором 4 движется вниз и уменьшает проходное сечение клапана, что снижает расход раб среды. при уменьшении давления воздуха затвор за счет упругих сил пружины приподнимается, и клапан открывается.

На рисунке: В – поршневой (гидравлич или сжат воздух), С – двухфазный асинхронный двигатель, Д – электромагнитный (1- индуктивная катушка, 2 – сердечник, 3 – пружина).

Гидравлические. Для преобразования сигнала (разности давления масла), поступающего от регулятора, в перемещение РО. Два типа: прямого хода (с поступательным движение штока) и кривошипные (с поворотным устройством).

Прямого хода состоят из цилиндра с поршнем. Масло под высоким давлением подается в цилиндр и перемещает поршень, шток которого соединен со штоком РО. Входной сигнал – объемный расход масла F, выходной – перемещение штока h. Взаимосвязь: Аdh/dτ=F, A – площадь поперечного сечения цилиндра.

Достоинства пневматич и гидрав: высокая надежность, большой ресурс работы, возможность плавного изменения вых параметров, простотой преобраз энергии потока в мех мощность, устойчивость к вибрации.

Электрические. Электродвигательные ИМ состоят из эл.двигателя, редуктора с ручным дублером, контрольно-пусковой аппаратуры, приставки, формирующей перемещение выходного вала. Рис С.

Электромагнитные ИМ рис Д – по катушке электромагнита 1 протекает ток, сердечник 2, соединенный с затвором РО, втягивается в электромагнит (индукц катушку), открывая проход для раб среды. если ток отсутствует, пружина 3 выталкивает сердечник из электромагнита, и затвор РО закрывается.