7 боб. Автоматиканинг пневматик ва гидравлик элементлари ва қурилмалари умумий маълумотлар

7 БОБ. АВТОМАТИКАНИНГ ПНЕВМАТИК ВА ГИДРАВЛИК

ЭЛЕМЕНТЛАРИ ВА ҚУРИЛМАЛАРИ

7.1. Умумий маълумотлар

Технологик жараёнларни автоматик бошқариш қурилмаларида электрон асбоблар билан бир қаторда пневмогидроавтоматик элементлар ва қурилмалар кенг қўлланилади.

Саноатнинг кимё, қоғоз, ёғочларга ишлов бериш, текстил ва шуларга ўхшаш бошқа тармоқларда пневматика автоматлаштиришнинг асосий воситалари ҳисобланади. Бу пневмогидроаппаратларнинг қўйидаги афзалликлари билан боғлиқ:

а) ёнгин – портлашхавфсизлиги;

б) юқори ишончлик;

в) юкланишларни сезмаслик;

г) юқори ҳароратда ишлаш имконияти;

д) тез харакатланувчи ва ишончли ижро қурилмари мавжудлиги;

е) радиация таъсирларига учрамаслиги;

ж) нархи пастлиги;

з) эксплуатация хизмат кўрсатилишида оддийлиги.

Пневмогидроаппаратларнинг камчиликлари:

а) тезлиги пастлиги;

б) сигналларни узоқ масофага узатишда чеграланган;

в) сигналларни узатиш учун ишчи ҳавога қўйиладиган талабнинг юқорилиги.
Тез харакатнинг пастлиги пневмоэлементлар ва пневмотармоқлардаги ҳодисалар физик хусусиятлари билан боғлиқ бўлиб, қўйидагича тушунтирилади: пневма сигналлар тарқалиши товуш тезлигига тенг, электр сигналлар тарқалиши эса ёруғлик тезлигига тенг. Амма бу камчилик технологик жараёнларни бошариш сифатига сезиларлри таъсир этмайди, бошқарилаётган объект инерцияси бошқариш тизимини ташкил этувчи пневматик элементлар ва қурилмаларникидан анча кўп.

Иккинчи камчилик пневмосигнални узатиш масофаси ошса тармоқларда йўқотиш кўпаяди. Пневмотармоқларда сигналларни узатиш 300 метрдан ошмайди.

Учинчи камчилик пневмоаппаратларга узатиладиган ҳавога қўйиладиган қаттиқ талаб билан боғлиқ.

Ҳавода:

а) машина мойи бўлмаслиги керак, чунки у хаво билан компрессорларга тушиб, пневмоэлементлар эластик ишчи органлари ўзгаришини келтириб чиқаради;

б) намлиги кам бўлиши керак, ишчи органларга кириб кенгаяди, ўзини ҳароратини пасайтиради, ва ундан пневмоэлементлар ишчи тавсифларини ўзгартирувчи намлик ажралиб чиқиши мумкин;

в) механик ишга туширгичлар бўлмаслиги керак, масалан: пневмоэлементларни бузувчи ва ифлослантирувчи чанг кўринишида.
7.2. Пневмоавтоматика элементлар

7.2.1. Пневматик қаршилик

Пневмоқаршилик (дросселлар) ҳаво оқимида қаршилик ҳосил қилишга мўлжалланган (оқимни дросселлаш). Уларни пневмоавтоматикада вазифаси электр схемаларда электр қаршиликлари вазифаларига ўхшаш.

Газлар оқими характери бўйича турбулентли ва и ламинарли пневмоқаршиликларга бўлинади.

Сарф тавсифи кўриниши бўйича пневмоқаршиликлар чизиқли, ва чизиқли бўлмаган тавсифларга фарқланади.

Функционал вазифасига кўра ўзгармас, ўзгарувчан ва бошқариладиган қаршиликларга бўлинади.

Турбулентли қаршилик цилиндр формасидаги канал бўлиб, узунлиги ни диаметрга нисбати кичик. Дросселлаш эффекти киришдаги қаршилик ва чиқишдаги йўқотиш билан ҳосил қилинади. Газни оқиш жараёни адиабатик. Қаршилик газ оқишининг критиккача ва критикдан ошган режимларда ишлаши мумкин. газа.

Турбулент қаршилик конструкцияси расм 7.1.да кўрсатилган.

а б в

Расм. 7.1. Турбулент қаршиликлар:

а, б – ўзгармас, в – ўзгарувчан
Ламинарли қаршилик капиллярлар кўринишида яъни кичик кўндаланг кесимли трубка узунлик диаметрига нисбати катта. Босим йўқолиши каналдаги ишқаланиш борлиги билан боғлиқ. Ламинарли қаршилик оқимни критиккача режимда ишлайди. Ламинарли қаршилик конструкцияси расм. 7.2.да кўрсатилган.

а б в

Расм. 7.2. Ламинарли қаршилик: а, б – ўзгармас; в – ўзгарувчан

7.2.2. «Сопло-тўсиқ»ўзгатригич
Ҳар қандай функционал бутун элементлар (электрон, гидравлик, пневматик) тизимини яратишда сигналларни кучайтирувчи элемент керак бўлади. Пневмоавтоматика элементларидан бундай қурилмаларни яратиш принципи асосида сигналлар ёрдамида кучайтиргич чиқиш сигналларидагидан босим ва қувват бўйича камроқ қаршилигини ўзгартириш қўйилган. “Сопло-тўсиқ ” туридаги ўзгартиргичли кучайтиргичлар энг кўп тарқалган.

“Сопло-тўсиқ ” туридаги ўзгартиргич механик силжишни пневматик сигналга ўзгартиришни амалга оширади (расм.7.3.). Ўзгартиргич ўзгармас ўтказувчанли дроссел Di₉, сопло 1 тўсиқ 2 ва дросселлар орасига уланган пневмосиғим 3 ўзгарувчан ўтказувчанли Z > 2 дросселдан ташкил топган .

Расм. 7.3. “Сопло-тўсиқ ” туридаги кучайтиргич – ўзгартиргич.

Ўзгартиргич ишлаши кўйидагича. Ўзгармас D₁қаршиликка босим Р₀ келтирилган. Сопло 1 ва тўсиқ 2 орасидаги масофа h ўзгарганда 3 пневмосиғимдаги P₁ ҳаво босими ўзгаради. Масофа h камайганда P₁ босим ошади, масофа ошганда – камаяди. Тўсиқ силжиши h ўзгартиргич кириш сигнали, пневмосиғимдаги босим P₁ – чиқиш сигнали ҳисобланади.
Ўзгартиргия статик тавсифи пневмосиғимдаги Р₁ босимни тўсиқ h силжишига боғлиқ равишда ўзгаришини ифодалайди. Бу боғликни ўзгармас ва бошқариладиган пневмоқаршилик сарф тавсифлари бўйича қуриш мумкин. Амалий ҳисоблашларда “Сопло-тўсиқ ” туридаги ўзгартиргич қаршилиги турбулент деб қабул қилинади. Буни ўзгартиргични турбулент қаршиликлар учун ҳисоблашлар йўли билан қурилган статик тависифи ва экспериментал тавсифлари мос келиши тасдиқлайди.

Расм. 7.4. “Сопло-тўсиқ ” туридаги ўзгартиргич:

1 – бир соплоли ўзгартиргич; 2 – керакли тавсиф; 3 – икки соплоли ўзгартиргич
Статик тавсифни шакллантириш бир ёки иккиала қаршилиларда ҳам босимлар фарқини яратиш билан амалга оширилади.

Талабларни қониқтирувчи статик тавсифларни яратиш усулларидан бири икки соплоли ўзгартиргич тизимни қўллашдир (расм. 7.5).

Расм. 7.5. Икки соплоли кучайтиргич - ўзгартиргич:

D₁ ва D₂ – ўзгарувчан қаршиликли дросселлар; 3 – тўсиқ
Тўсиқ 3 силжиганда бошқарилаётган бир қаршилик кўпаяди, иккинчиси камаяди.