- •Расчёт сужающего устройства.
- •Расчёт и выбор регулирующего органа.
- •Расчёт и выбор электрических исполнительных механизмов эим.
- •Выбор пневматического мим.
- •Расчет пим.
- •Выбор проводов и кабелей.
- •7. Выбор регулятора
- •7.1 Основы выбора закона регулирования
- •7.2 Динамический расчет сар
- •Выбор регулятора
- •Динамический расчет сар
- •Принципиальные электрические схемы питания
Расчёт и выбор электрических исполнительных механизмов эим.
Данные для расчёта
Давление воды перед РО P1, MПа |
6,34 |
Присоединительный (условный) диаметр РО Dу, мм |
25 |
Диаметр седла dс, мм |
20 |
Диаметр штока dш, мм |
25 |
Плечо силы на штоке b, мм |
50 |
Длина рычага РО r1, мм |
480 |
Время запаздывания t, с |
30 |
Необходимая характеристика сочленения |
Линейная |
Отношение пускового крутящего момента ЭИМ к номинальному К |
1,3 |
Определим максимальную силу давления среды на затвор и шток. Так как диаметр штока больше чем диаметр седла, то наибольшая сила давления среды на шток будет в положении «открыто», когда перепад давления будет минимален:
Определим силу трения штока в сальнике:
Так как односедельный РО может быть запорным, то оценим силу, необходимую для создания уплотнительного контакта в жёсткой запорной паре «седло-плунжер»:
Определим максимальное перестановочное усилие на штоке:
Принимаем коэффициент запаса n=2, определяем необходимый момент на рычаге:
Определим необходимый крутящий момент на выходном органе ЭИМ:
По ГОСТу принимаем Мн = 1600 Н•м
Определим номинальное время полного хода ЭИМ:
Из кинематических схем сочленения следует, что в данном случае расчётом определяется только длина рычагов РО r. Выбранный ЭИМ имеет длину рычага R = 250 мм.
Определим синус половины угла поворота рычага r из положения
«закрыто » в положение «открыто»
Определим длину рычага, обеспечивающую ход штока hш=22 мм
Для реализации полученного сочленения необходимо удлинение имеющегося на РО рычага длиной 480 мм до длины 804 мм. Такое удлинение сделает сочленение очень громозким и затруднит обеспечение жёсткости рычага. Поэтому целесообразно рассмотреть возможность применения ЭИМ прямоходного типа.
Определим необходимое усилие на конце рычага r1 = 440 мм
Определим необходимое усилие на штоке ЭИМ
Примем ближайшее по ГОСТ 7192-80 номинальное усилие ЭИМ
Рн=2500 Н
Определим полный ход Н конца рычага РО при его длине r1 = 500мм
Примем наиболее близкое к Н значение номинального хода выходного штока ЭИМ по ГОСТ, равное НН=160 мм
Определим необходимую длину рычага РО r при сочленении его с прямоходным ЭИМ, имеющим номинальное усилие 2500Н и номинальный ход штока 160мм.
, что меньше r1=480 => приемлимо.
Определим необходимое усилие на рычаге РО длинной r1=364 мм.
Определим необходимое усилие на штоке ЭИМ
Н, что приемлемо так как не много больше Рн=2500Н
Окончательно примем прямоходный ЭИМ по ГОСТ 7192-80, типа МЭП, имеющий номинальное усилие на выходном штоке 2500Н, ход штока 160 мм, время полного хода 63с. При этом длину рычага РО округлим до 370 мм. Характеристика сочленения – линейная.
Выбор пневматического мим.
Исходные данные
Перестановочное усилие в конце прямого хода штока , Н |
3280 |
Перестановочное усилие обратного хода , н |
345 |
Условный ход штока , мм |
15 |
Давление питания ИМ , Па |
40 |
Давление в рабочей полости при котором начинается движение штока ненагруженного ИМ , Па |
3 |
Давление в рабочей области при котором шток ненагр. ИМ совершает ход равный , Па |
8 |
Решение
Определение предварительного значения эффективной площади мембраны по формуле:
,
где - эффективная площадь мембраны, см2;
- коэффициент учитывающий жесткость мембраны и трение штока, ;
Зададимся соотношением:
,
где - диаметр опорного диска, мм;
- диаметр заделки мембраны, мм;
Примем
Определим предварительное значение диаметра заделки мембраны , см:
Полученное значение округляем до ближайшей большей величины по ГОСТ 6639-69 и принимаем
Для механизмов МИМ требуется выполнение условия:
Определяем диаметр опорного диска , мм:
Определяем диаметр штока , мм:
Полученное значение диаметра штока округляют до ближайшей большей величины и принимается по ГОСТ
Определяем толщину мембраны , см:
,
где - допустимое напряжение на срез материала,
полученное значение округляется до ближайшего большего, указанного в сертификате на мембранные полотна и принимаем 3 мм
Определяем истинное значение эффективной площади мембраны, см2:
Определяем жесткость пружины , Па/мм:
Определяем перестановочные усилия, Н:
a) В начале обратного хода:
b) В конце обратного хода
c) В конце прямого хода
d) В начале прямого хода