Исполнительные механизмы и рабочие органы

Исполнительный механизм, работающий в системе автоматического регулирования, должен не только совершать работу по перемещению регулирующего органа, но и обеспечивать это перемещение с возможно меньшими искажениями законов регулирования, формулируемых
регулирующим прибором. Его ходовая характеристика должна отвечать условиям устойчивости к требуемому от данной системы качеству процесса регулирования, а конструктивное выполнение исполнительного механизма — условиям эксплуатации.

Поэтому в книге будут рассмотрены гидравлические и электрические исполнительные механизмы, которые применяют в котельных в комплекте с системами автоматического регулирования «Кристалл» и «Контур».

Пневматические исполнительные механизмы, применяемые в котельных, просты по конструкции и наладка их не вызывает затруднений. Комбинированные исполнительные механизмы не получили широкого распространения.

Исполнительные механизмы (ИМ), являясь составной частью системы автоматического регулирования, предназначены для перемещения регулирующего органа (РО) в соответствии с командой, получаемой от регулятора. В зависимости от вида энергии, используемой в ИМ, они подразделяются на электрические, пневматические и гидравлические.

Вентили являются наиболее распространенными регулирующими органами. Они могут иметь различную форму (с коническим седлом, тарельчатый, шариковый, игольчатый и т. д.). Открывание и закрывание вентиля производится перемещением затвора в осевом направлении.

Как правило, для перемещения затвора клапана (вентиля) используют резьбовой шпиндель. Таким образом, для закрывания или открывания вентиля требуется совершить большое число оборотов, что позволяет осуществить малое приращение величины управления и тем самым повысить точность установки исполнительного звена.

Краны управляются вращательным перемещением затвора на определенный угол (в основном 90°).

Заслонки наиболее часто используют при управлении потоками массы, обладающими большой скоростью (газ, воздух). Запорный элемент заслонки перемещается вдоль уплотняющей пластины перпендикулярно направлению потока. Тем самым при закрытом положении заслонки достигается большая степень уплотнения, и наоборот, в полностью открытом положении поток массы не встречает практически никакого сопротивления.

Клапаны воздействуют на изменение потока массы с помощью дисков, пластин, опускаемых преимущественно вертикально по отношению к направлению потока. Однако даже при тщательной подгонке запорного элемента и корпуса клапана клапан не обеспечивает полного уплотнения.

Исполнительные механизмы (ИМ) предназначены для перемещения регулирующего органа (РО) в соответствии с командами автоматического регулятора. Практически исполнительный механизм преобразует сигнал одной природы, который поступает от автоматического регулятора, в механическое перемещение регулирующего органа. Кроме того, ИМ можно рассматривать как усилитель мощности, с помощью которого слабый сигнал регулятора, многократно усиливаясь за счет энергии питания ИМ подается на РО. Исполнительный механизм, который работает в автоматической системе регулирования, должен не только перемещать РО, но и обеспечить это перемещение с наименьшими искажениями сигнала регулятора.