Пилотный затвор
Cтраница 2
При повышении давления командного сигнала усилие, развиваемое сильфонной сборкой, возрастает и подвижный конец сильфонной сборки перемещается вниз, вследствие чего пилотный затвор 2 переходит в нижнее положение, открывая доступ в рабочую полость Б сжатого воздуха из линии питания. [16]
Пилотный затвор прижимается к нижнему седлу 4, при этом нижний цилиндрический золотник своими опорными шлицевыми буртами также упирается в нижнее седло 4, образуя проход между уплотнительными поверхностями золотника и пилотного затвора. Линия в оказывается соединенной с линией питания сжатым воздухом. Далее, при таком положении затвора проход между уплотнительными поверхностями верхнего седла 4 и затвора открыт, из линии б сжатый воздух через кольцевую щель между затвором и седлом сбрасывается. Верхний цилиндрический золотник упирается при этом в уплот-нительную поверхность затвора, отключая тем самым линию б от линии Цпитания. Таким образом, когда давление командного сигнала отсутствует, в одну полость исполнительного механизма подается давление питания, другая полость сообщается с атмосферой. [17]
В проходах Питание и Атмосфера имеются седла 5, а на пилотном затворе 2 две уплотнительные поверхности. В зависимости от положения пилотного затвора относительно седел проходов Питание и Атмосфера будет изменяться давление в линии Привод от нуля до максимума. [18]
 |
Позиционер фирмы Фоксборо, основанный на принципе компенсации перемещений. [19] |
Рычаг 3 несет на себе упор 4, который отжимает заслонку 5, представляющую собой плоскую пружину. Подвижный конец сильфона перемещается вверх, при этом пилотный затвор 8, перекрывая проход Атмосфера, и открывает доступ сжатому воздуху из линии Питание в рабочую полость исполнительного механизма. Перемещение вниз штока 9 исполнительного механизма через рычажную систему ( рычаг 10, стойка 11, диск 12) вызывает поворот рычага 3 таким образом, что упор вновь отжимает заслонку от сопла, устанавливая ее в нейтральное положение. [20]
Размер проходов между уплотнительными поверхностями пилотного затвора и седел имеет важное значение: при больших размерах будет происходить неоправданный расход сжатого воздуха, при чрезмерно малых размерах будет замедляться действие исполнительного механизма. Практически установлено, что качественная работа позиционеров обеспечивается при диаметрах прохода в седлах около 3 мм и осевом перемещении пилотного затвора примерно 0 15 - 0 2 мм. [21]
Изменение давления командного сигнала вызывает перемещение пилотного затвора 7 и изменение давления в рабочей полости А над мембраной. В результате изменения давления в рабочей полости перемещается шток 6 исполнительного механизма, который толкает или тянет за собой тягу 4 и через рычажную передачу - пилотный затвор 7 в направлении, обратном направлению, вызванному изменением командного сигнала. [22]
На рис. 3.5 показана принципиальная схема позиционера, основанная на принципе компенсации усилий. Командный сигнал поступает в сильфон 1, где он преобразуется в пропорциональное значение усилия, которое стремится повернуть рычаг 2 вокруг неподвижной опоры 3 по часовой стрелке. Вращение рычага 2 приводит к изменению положения пилотного затвора 4 и, как следствие, к изменению давления в рабочей полости исполнительного механизма. Величина перемещения выходного элемента исполнительного механизма 5 посредством рычага 6 и пружины 7 преобразуется в пропорциональное значение усилия, стремящегося повернуть рычаг 2 против часовой стрелки. [23]
При повышении давления командного сигнала усилие, развиваемое сильфонной сборкой, возрастает и подвижный конец сильфонной сборки перемещается вниз, вследствие чего пилотный затвор 2 переходит в нижнее положение, открывая доступ в рабочую полость Б сжатого воздуха из линии питания. И наоборот, при снижении давления командного сигнала усилие, развиваемое сильфонной сборкой, уменьшается, и пилотный затвор прижимается к верхнему седлу, отсекая линию питания и сообщая рабочую полость исполнительного механизма с атмосферой, при этом давление в рабочей полости начнет падать, а поршень - перемещаться вниз. [24]
В позиционерах, как уже указывалось, пилотный затвор обычно поджимается пилотной пружинкой. Для герметичности прохода Атмосфера жесткость и величину предварительного сжатия пружинки желательно было принять по возможности большей, однако это ухудшило бы метрологические характеристики. Обычно пружинку выполняют таким образом, что развиваемое ею усилие равняется 80 - 150 г. Из-за малого перемещения пилотного затвора усилие, развиваемое пружинкой, считают постоянным. При выборе эффективной площади исходят из того, что увеличение ее ведет к увеличению размеров позиционера в целом. С другой стороны, усилия, развиваемые чувствительным элементом, должны быть на один-два порядка больше, чем побочные усилия, действующие на затвор. [25]
Мембраны имеют одинаковую площадь. Давление от регулятора поступает в полость над мембраной, полость под мембраной сообщается с исполнительным механизмом. Полость между мембранами соединена с атмосферой. Пилотный затвор регулирует подачу воздуха из линии питания к исполнительному механизму. Если давление от регулятора повышается, мембранная сборка движется вниз и отжимает затвор от нижнего седла, находящегося в теле корпуса, открывая проход для воздуха питания. При снижении давления от регулятора затвор перекрывает линию питания и открывает проход между подмембранной и межмембранной полостями, осуществляя сброс воздуха из рабочей полости исполнительного механизма в атмосферу. Винт служит для регулирования скорости перемещения подвижной системы исполнительного механизма. [26]
 |
Позиционер ПР-10. [27] |
Рассмотрим работу позиционера при наличии рассогласования между величиной командного сигнала и положением выходного элемента исполнительного механизма. При повышении величины командного сигнала мембранная сборка отжимается вверх, затвор 5 упирается в верхнее седло Атмосфера, освобождая проход в нижнем седле и открывая доступ сжатому воздуху из линии питания в рабочую полость. При снижении величины командного сигнала мембранная сборка перемещается вниз, пилотный затвор 5 под действием пилотной пружинки 6 перекро. [28]
Перемещение поршня 5 вызовет сжатие расположенной в нем пружины 6 обратной связи. Поршень перемещается до тех пор, пока усилие сжатия пружины не уравновесит усилия, развиваемого давлением командного сигнала, и пилотный затвор не возвратится в нейтральное положение. [29]
Страницы: 1 2