Лекція 6. Виконавчі пристрої. Регулюючі органи. Виконавчі механізми. Гідравлічні виконавчі механізми.

 

Таблиця 1.1

Основні технічні характеристики однообертових виконавчих механізмів

ТипНом. момент на вихід. валу, НмЧас одного оберту вихід. вала, сМакс. кут повороту вихід. вала, градНапруга живлення, ВСпож. пот., ВА

ДР-М9,83018022050

ПР-М9,83050

МЕО-0,252,451001801

МЕО-0,635,572501801

МЕО-1,6/4015,784023

МЕО-4/10039,210023

МЕО-10/40-689840117

МЕО-25/10024510090; 140117

МЕО-63/40-6855740558

МЕО-160/100-681578100585

МЕО-400/2503920250450

Прмітка. Поступальний рух штока механізма ДР-М складає 19 мм, а ПР-М – 20 мм. Повний хід прямоходової приставки механізма МЕО-0,25 складає 28 мм.

На закритих зрошувальних системах у якості трубопровідної, арматури усе більш широко застосовують поворотні дискові затвори, тому що вони конструктивно простіші засувок, мають велику пропускну здатність і забезпечують необхідну герметичність. На рис. 4 показані дисковий затвор і з’єднання його з виконавчим механізмом типу МЕО.

У залежності від величини обертового моменту на вихідному валу або тягового зусилля на штоці в якорі двигунів виконавчих механізмів використовують двофазні конденсаторні двигуни з порожнистим ротором і трифазні асинхронні двигуни з короткозамкненим ротором. Для зменшення вибігу вихідного вала механізму після відключення двигуна з короткозамкнутим ротором застосовують електромагнітне гальмо. 

 

Рис. 4. Поворотний дисковий затвор (а)  і з’єднання його з виконавчим механізмом МЕО (б).

 

Схеми керування двигунами випускають контактними і безконтактними. Останні побудовані на основі тирнсторів або транзисторів.

На рис. 5 показана схема керування виконавчим механізмом типу МЕО з двома індуктивними перетворювачами, що призначені  для здійснення зворотного зв’язку за положенням регулюючого органа і дистанційного виміру кута повороту або переміщення штока. Деякі виконавчі механізми випускають з реостатними вимірювальними перетворювачами.

Двигун М вмикається на відкриття регулюючого органа вимикачем SA1 або контактами KV1 реле дистанційного керування. При цьому обмотка 1 двофазного двигуна під’єднується безпосередньо до мережі, а обмотка 2 - через конденсатор С, який створює зсув за фазою струмів, що протікають в цих обмотках. Двигун через редуктор повертає вихідний вал, з яким зв'язаний валик блока перетворювачів. На цьому валику закріплені профільний кулачок, що переміщує осердя індуктивних перетворювачів ІП1 і ІП2, і чотири кулачки, що діють на шляхові вимикачі SQ1—SQ4.

При повороті регулюючого органа на заданий кут контакти вимикачів SQ1 і SQ3 розмикаються, двигун відмикається від мережі і гасне сигнальна лампочка HL1. Одночасно замикаються контакти SQ2 і SQ4. Контакт SQ2 підготовляє коло реверсування двигуна, a SQ4 включає лампочку HL2, що сигналізує про відкриття регулюючого органа.

При включенні вимикача SA2 або при замиканні контактів KV2 двигун вмикається на закриття регулюючого органа й у вихідному стані відключається контактами SQ2.

Для дистанційного керування засувками, плоскими затворами й іншими регулюючими органами застосовують багатообертові виконавчі механізми. Зокрема, на автоматизованих меліоративних помпових станціях використовують електрофіковані засувки з електроприводами різних типів, що відрізняються друг величиною  обертового моменту, конструкцією редуктора, способом обмеження максимального моменту і конструктивними особливостями.

За способом захисту регулюючих органів від поломок при заїданні рухомих частин і забезпечення необхідної щільності закриття розрізняють електроприводи з муфтою обмеження обертового моменту і з реле максимального струму. Муфта налаштовується на спрацювання в межах від 50 до 100% максимального обертового моменту. У випадку перевищення обертовим моментом встановленого значення муфта діє на шляховий вимикач, який через магнітний пускач відмикає електродвигуна від мережі. Промисловість випускає електроприводи з однобічною муфтою, що спрацьовує тільки при роботі привода у бік закривання, і з двосторонньою муфтою, що спрацьовує як при закриванні, так і при відкриванні регулюючого органа.

Обмеження обертового моменту за допомогою реле максимального струму відбувається у такий спосіб. В одну із фаз статорної обмотки асинхронного двигуна вмикається реле максимального струму. При зростанні моменту на валу двигуна струм статора збільшується, реле спрацьовує і своїм розмикаючим контактом впливає на схему відключення двигуна від мережі. Використання реле максимального струму спрощує конструкцію привода, однак схема керування небагато ускладнюється, тому що при пуску двигуна контакти реле максимального струму необхідно шунтувати контактами реле часу. У протилежному випадку від пускового струму спрацює реле максимального струму і двигун відключиться від мережі, тобто пуск двигуна стане неможливим.

Таблиця 2.

Тип піднімачаТягове зусилля, кНДотискуюче зусилля, кННапір, мПотужність електродвигуна, кВтТривалість підйому на 1 м., хв

1 ЕГ10122,930,48

2,5 ЕГ25303,650,68

5 ЕГ50603,651,08

10 ЕГ1001204,91,36

20 ЕГ2002205,52,06

 

Багатообертові виконавчі механізми використовують також в якості привода плоских затворів. Для цієї мети випускають одно- і двогвинтові піднімачі типу Г-73 з асинхронними короткозамкнутими двигунами.

Тяговим органом піднімача є гвинт, нижній кінець якого з'єднаний із затвором, а верхній – угвинчений в гайку. При обертанні гайки гвинт і зв'язаний з ним затвор рухаються поступально. Конструкція передбачає ручне керування затвором за допомогою рукоятки.

Для обмеження тягового зусилля використовують реле максимального струму. Вимірювальні перетворювачі, зв'язані механічно з гвинтом, забезпечують місцевий контроль за положенням затвора і дистанційне вимірювання.

Основні технічні характеристики деяких одногвинтових піднімачів наведені в табл. 2.

В якості електропривода піднімачів використовують асинхронні короткозамкнуті двигуни, керування якими здійснюється за допомогою шаф автоматизованого привода типу ШАП-5501 і ШАП-5502.

 

Для дистанційного керування засувками, плоскими затворами й іншими регулюючими органами застосовують багатообертові виконавчі механізми. Зокрема, на автоматизованих