Page 49 - Міністерство освіти України
P. 49
Лабораторна робота №8
(4 години)
Тема: Дослідження впливу динаміки виконавчих пристроїв на процес
регулювання
Мета: набуття навиків по оцінці впливу динамічних властивостей
пневматичного ВМ на якісні показники перехідного процесу в системі
автоматичного керування
Теоретичні засади
Для оцінки динамічних властивостей виконавчих пристроїв (ВП)
використовують низку параметрів, так чи інакше пов'язаних з часом:
запізнення, швидкість ходу, час переходу з одного сталого стану в інший,
швидкодія (величина, обернена швидкості ходу). В електричних виконавчих
механізмах час робочого ходу штока дорівнює 16 - 250 с (при
перестановочних зусиллях 0,063 – 16 кН). Ці дані відносяться до
електродвигунних прямохідних і однообертових ВМ. У багатообертових ВМ
час одного оберту вала дорівнює 1 - 16 с; повний робочий хід вихідної ланки
відбувається за 160 обертів.
Гідравлічні і пневматичні ВМ характеризуються значно вищою
швидкодією. Час робочого ходу ненавантажених мембранних пневматичних
механізмів складає 0,4 — 5с. Час робочого ходу поршневого гідравлічного
механізму визначається за формулою:
t 47 1 . 10 1 DS / Q, (8.1)
y
де D - діаметр поршня, мм; S - умовний хід, мм; Q - витрата рідини в
у
гідроприводі, л/хв.
Перераховані часові оцінки недостатні для розуміння поведінки
виконавчих пристоїв у системі автоматичного регулювання. Необхідні
оцінки визначаються експериментальним або розрахунковим шляхом, і
являється собою результатом взаємодії конструктивних і структурних
чинників, термодинамічних, газо- і гідродинамічних процесів, що
відбуваються в різноманітних ланках виконавчого присторою. Чималу роль
відіграє і вид енергії, що створює перестановочне зусилля. Але для усіх
видів ВП є загальні елементи, що визначають динаміку: маса рухливих
частин, динамічна неврівноваженість затвору від дії потоку середовища,
тертя в перехідній ланці від виконавчого механізму до регулюючого органу.
Розглянемо докладніше рівняння динаміки ВП з пневматичним
мембранним пружинним механізмом. Математична модель, що описує
елементи, на ділянці між пневматичною лінією передачі і вихідним
елементом ВП має вигляд:
