ВИЗНАЧЕННЯ ЧАСУ ЗАТРИМКИ СИГНАЛУ В ПНЕВМАТИЧНОМУ РЕЛЕ ЧАСУ З ЕЛЕКТРОМАГНІТНИМ ПРИВОДОМ ТА ЛІНІЙНИМ ДРОСЕЛЕМ

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ТА ІНСТРУКЦІЯ

до виконання лабораторної роботи № 31

з курсу “Гідропневмоавтоматика”

для студентів базових напрямків «Інженерна механіка», «Прикладна механіка», «Машинобудування»

Затверджено

на засіданні кафедри

“ Механіка та автоматизація машинобудування”

Протокол № 10 від 24. 04. 2011р.

Львів - 2011

Визначення часу затримки сигналу в пневматичному реле часу з електромагнітним приводом і лінійним дроселем: Методичні вказівки та інструкція до виконання лабораторної роботи № 31 з курсу “Гідропневмоавтоматика” для підготовки студентів базових напрямків «Інженерна механіка», «Прикладна механіка», «Машинобудування», 2011.-16 с.

Львів: Вид-во Нац. ун-ту "Львівська політехніка"

Укладачі:

В.М. Боровець, к.т.н., доцент,

О.В. Гаврильченко, к.т.н., доцент,

В. С. Шенбор, ст. викладач,

Я.В. Шпак, к.т.н., доцент.

Відповідальний за випуск

І.В.Кузьо, д.т.н., професор.

Рецензенти: к.т.н., доцент Ю.В.Кодра, д.т.н., професор М.П. Мартинців.

Мета роботи - вивчення призначення, конструкції і принципу дії пневматичного реле часу з електромагнітним приводом і лінійним дроселем (РВП-2), дослідження експериментальної залежності часу затримки сигналу від опору лінійного дроселя; побудова аналітичної розрахункової залежності та порівняння її з експериментальною.

КОНСТРУКЦІЯ І ПРИНЦИП РОБОТИ РВП-2

Пневматичні реле часу РВП-2 з електромагнітним приводом застосовуються в системах керування металооброблюючих верстатів, автоматів, автоматичних ліній, робототехнологічних комплексів, гнучких виробничих систем і інших об'єктів при необхідності одержати заданий інтервал часу між моментом виникнення чи зникнення імпульсу струму в одному ланцюзі керування і появою чи зникненням імпульсу струму в іншому ланцюзі в момент спрацьовування реле. Реле буває двох типів: з витримкою часу при ввімкненні котушки електромагніта і при її вимкненні. У даній роботі розглядається реле другого типу виконання. Діапазон витримок часу РВП-2 від 0,4 до 180 с, точність витримки +15% від середнього арифметичного для десяти послідовних змін на одній установці.

До складу реле (рис. 1) входять електромагніт змінного струму 12 і пневмокамера, які розміщені на загальному корпусі 13. В електромагніті встановлений якір 14 з можливістю повздовжнього переміщення. Між корпусом 7 і кришкою 9 пневмокамери затиснута еластична мембрана 8, середина якої приєднана до штока 11. Приєднувальна частина штока 11 виконана у вигляді скоби, що проходить крізь отвори в кришці. Шток ковзає вздовж нерухомого стержня 5, встановленого на кришці 9. Якір 14 і шток 11 встановлені один відносно одного з зазором і обоє підпружинені: перший - пружиною розтягу 15, а другий - пружиною стиску 10. В процесі руху якір і шток взаємодіють один з одним і з шляховими вимикачами 2 і 4 через важелі 1 і 3.

Мембрана 8 розділяє пневмокамеру на ліву і праву порожнини. Ліва постійно з’єднана з атмосферою через отвори в кришці 9 для скоби штока 11. Права порожнина з’єднана з атмосферою через зворотній клапан 20 і регульований дросель, прохідний переріз якого утворюється конічним сідлом у гільзі 21 і конусом плунжера 19. Плунжер може переміщатися в осьовому напрямку, змінюючи площу прохідного перерізу дроселя. Обертанню плунжера запобігає штифт 22, що входить у повздовжні прорізи гільзи 21. Осьове регулювальне переміщення плунжера забезпечується обертанням гайки 17, на яку напресована ручка 18 регулювання часу затримки сигналу пневматичного реле. Ручка 18 з гайкою 17 і гільзою 21 притиснуті до корпуса 7 планкою 16.

Коли знеструмлений електромагніт 12 якір 14 і шток 11 пружинами 15 та 10 відведені в крайнє ліве положення. При цьому замикаючий контакт шляхового вимикача 2 замкнутий, а замикаючий контакт вимикача 4 розімкнутий. Під час подачі напруги на котушку електромагніта 12 якір 14 зміщується вправо, вибирає зазор і штовхає шток 11, який переміщуючись вправо мембраною 8, витісняє повітря з правої порожнини пневмокамери через зворотній клапан 20 (і частково через дросель) в атмосферу. В цьому положенні замикаючий контакт вимикача 2 розімкнутий, а замикаючий контакт вимикача 4 замкнутий. Затримка сигналу відбувається при знеструмленні електромагніта 12, коли якір 14 повертається в крайнє ліве положення, замикаючи замикаючий контакт вимикача. У ланцюгу цього контакту може бути зафіксований момент знеструмлення електромагніту, тобто вхідний сигнал, що надходить на пневматичне реле. Шток 11, на який діє пружина 1, а також пружний контакт вимикача 4 через важіль 3, не може швидко вслід за якорем 14 повернутися в крайнє ліве положення. Цьому перешкоджає осьова сила, прикладена до штоку зліва направо і виникаюча внаслідок перепаду тисків, у лівій і правій порожнинах пневмокамери. У лівій порожнині тиск залишається постійним і рівним атмосферному, а у правій порожнині під час ходу штока вліво падає внаслідок збільшення обсягу порожнини, оскільки зворотний клапан 20 перекритий і з атмосфери через дросель є обмежено надходження повітря. Шток 14 повільно переміщається вліво під час заповнення правої порожнини повітрям, причому швидкість його переміщення залежить від площі прохідного перерізу дроселя, при зменшенні якої вона падає. Під час руху вліво шток займе положення, при якому замикаючий контакт кінцевого вимикача 4 розімкнеться і у ланцюзі цього контакту може бути зафіксований вихідний сигнал, зсунутий у часі стосовно вхідного.

ЛІНІЙНИЙ ДРОСЕЛЬ

У даній роботі при визначенні часу затримки сигналу в пневмореле використовується лінійний дросель. Лінійний дросель це спеціально організований опір, який характеризується: лінійною залежністю витрати робочого середовища від перепаду тисків на його вході і виході. Найпростішим лінійним дроселем є канал, розмір перерізу якого набагато менший від його довжини.

Рис. 1. Конструкція пневматичного реле часу з електромагнітним приводом РВП-2

У цьому випадку в каналі для широкого діапазону швидкостей зберігається ламінарний режим протікання робочого середовища. Для ламінарного режиму протікання нестисненого робочого середовища в круглому каналі об'ємний розхід Q зв'язаний з перепадом тисків залежністю (1) відомою як формула Пуазейля.

(1)

де P и P - тиски відповідно на вході і виході каналу; r- опір дроселя,

(2)

де і - відповідно діаметр і довжина каналу; - в'язкість робочого середовища (для повітря = 1,82·10 Н×с/м²).

У роботі лінійний дросель (рис. 2) конструктивно виконаний у вигляді поліетиленової трубки 2, з діаметром прохідного перерізу приблизно 0,5 мм і довжиною до 2 м, згорнутої по гвинтовій лінії на каркасі 4, поміщеному в корпусі 3. Один кінець трубки через отвори в корпусі і каркасі з’єднаний з атмосферою, а інший, пропущений через гумову ущільнюючу пробку 5 у дні корпуса 3 до штуцера 7, за допомогою якого дросель з’єднаний з гільзою 8 реле часу через ущільнюючу прокладку 6. У лабораторній установці використана спеціальна гільза з різьбою замість серійної гільзи 21 (рис. 1), а плунжер вилучений. Каркас 4 із трубкою 2 фіксуються в корпусі 3 кришкою 1. Параметри клапана дроселя (діаметр d і довжина l) зазначені на зовнішній стінці корпуса.

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: