Силы, действующие на затвор клапана. Влияние формы седла. Действие гидродинамической силы. Элементы и устройства струйной пневмоавтоматики (струйной техники), страница 11

 

 

 

Элементы и основные узлы УСЭПА дискретного (релейного) действия.

Если пневматическая вычислительная техника характеризуется тем, что входные и выходные давления принимают процесс работы приборов любые значения заданных пределов, то релейная техника отличается тем, что сигналы могут принимать лишь 2 значения (0 и 1). Причем нулю в система УСЭПА соответствует нулевое значение, а единице значение в пределах 0,08..0,14 МПа. Эти 2 уровня сигналов используют в качестве 2х значений логических переменных. Основным элементом релейной техники является пневмореле.

Схема которого не отличается от схемы аналогового\ решающего усилителя, однако их конструкции различны. Пневмореле имеет меньшие габаритные размеры, т.к. чувствительность не должна быть столь высокой, как у операционного усилителя. Упомянутые элементы отличаются друг от друга так же и способом включения. Для введения положительной обратной связи пневморелле в нижнюю камеру соед атм а в верх камеру с нижн соплом. Выходной сигнал релле может принимать лишь 2 значения ( 0 и Р₀). Если давление Р₂>Р₁ верхнее сопло закрыто, а выход реле сообщается с атмосферой и давление на выходе равно нулю. Т.к. давления в верхней и нижней камерах равны, то при увеличении Р₁ шток реле перейдет в верхнее положение Р₁=Р₂, Р=Р₀. В нижней камере за счет того, что на сообщается с атмосферой избыточное давление равно 0, следовательно после перехода штока в нижнее положение на него будет действовать дополнительная сила, направленная вниз и равная произведению эффективной площади верхней мембраны на давление питания. Другими словами будет иметь место положительная обратная связь. Если начать уменьшать давление Р_1,  то шток перейдет в положение . Петлеобразная статическая характеристика показана на рисунке б.

 

 

 

При использовании реле в качестве логического элемента давления на одном из его входов Р₁ Р₂ поддерживается постоянным и равным Р_п1 или Р_п2, т.е. создается постоянное давление подпора. Р_п1 – малый подпор, Р_п2 – большой подпор. При наличии малого подпора.

При наличии малого подпора, подводимого через ввод 5 и отсутствия сигналов управления Р_упр2 на вводе 4 мембранный блок находится в нижнем положении и давление на выходе реле максимальное и равно давлению питания. Р_вых=Р₀=1. Давление управления Р^в_упр2, при котором реле переключится с состояния 1 в состояние определяется равенством усилия на мембранном блоке

Откуда  

При обратном переключении реле с 0 на 1 давление в верхних и нижних камерах реле равно 0. И поэтому обратное переключение реле произойдет при условии, когда Р^н_упр2=Р_п1. Как видно из уравнений пневматическое реле переключается из одного состояния в другое при различных уровнях давлений управления, что обуславливает петлеобразную статическую характеристику реле. Ширина    (1)

Для схемы включения реле рис в:  при котором происходит переключение реле из состояния 0 в состояние 1 находится из выражения

(2)

Обратное переключение реле происходит при давлении Р^н_упр1 определяемом из выражения , откуда находится это значение.

                                                                           (3)

Ширина петли зоны гистерезиса определяется выражениями 2 и 3.

(4)

Как видно из выражения 4 и 1, для обеих схем включения реле ширина зон переключения определяется отношением площадей мембран и давления питания. 3х мембранных реле системы УСЭПА ∆Р=(0,3..0,4)Р₀. Выбор давления подпоров Р_п1=(0,3..0,4)Р₀ Р_п2=(0,7…0,8) Р₀ позволяет отобразить статистику петлеобразных. Предельные значения которых равны давлению питания и 0.

26.03.13

Выполняется операция повторения Р=Р₁ или отрицания Р=Р₁. Схема 1,2. Обе приведенные схемы активны, т.е. при Р=0 из выход соединяется с окружающей атмосферой, а при Р=1 с линией питания. На одном реле можно выполнять наиболее часто встречающиеся операции. Операция конъюнкция (и), на выходе будет единица только в том случае, если оба сигнала будут равны единице.