Ели не удается достигнуть расчетной точности процессов на станках, системах и приборах посредством управления, то на помощь приходит регулировочная техника.
Под регулированием понимают такое влияние на процессы в станках, системах и приборах, при котором фактическое значение величины непрерывно измеряется, сравнивается с заданным значением, и на основе этого устраняется отклонение от заданной величины.
Конструктивный элемент |
Регулирование стока Постоянное рабочее давление |
Колеблющееся давление на входе |
Регулирующий элемент Измерительный элемент |
Пружина Элемент сравнения |
Предварительное напряжение пружины |
Задающее воздействие |
L Диапазон рабочего давления |
Задающее устройство (напр., установочный винт) Сравнивающий, измеряющий и регулирующий — элементы (напр., пружина и мембрана) Исполнительный элемент (напр., регулирующий вентиль) Объект оег/лиоования |
Входной параметр Заданная величина ‘ (напр., вращение установочного винта) Задающее воздействие |
Действует на регулирование извне и вызывает отклонение о заданной величины |
ПРИМЕРЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ
Устройство для регулирования давления в рабочем диапазоне установки сжатого воздуха должно выравнивать слишком высокое или неравномерное давление и поддерживать его величину постоянной. Для этого используется вентиль регулирования давления (рис. 6.183). В этом вентиле посредством вращения установочного винта устанавливается заданная величина для давления воздуха на выходе установки. Предварительное напряжение пружины действует снизу на мембрану, в то время как рабочее давление через небольшое отверстие производит противодавление сверху на мембрану.
Если воздух проходит к цилиндру и при этом давление воздуха меньше, чем заданная установочным винтом величина, то пружина отжимает мембрану и соответственно подвижный штифт наверх. Из-за этого увеличивается кольцевой зазор подвижного регулирующего вентиля, со стороны входа протекает больше сжатого воздуха, что вызывает увеличение рабочего давления. Это давление, в свою очередь, давит сверху на мембрану, кольцевой зазор уменьшается, как следствие, уменьшается рабочее давление. Если рабочее давление в рабочих трубопроводах наоборот увеличивается, например из-за нагревания, то мембрана приподнимается от штифта, так что избыточный воздух из рабочих трубопроводов через отверстие для выпуска воздуха в корпусе вентиля может выйти в атмосферу. Этот процесс регулирования продолжается до тех пор, пока фактическое значение величины ра-
Установочный |
Р D______ |
винт |
Задающее устройство |
Заданная величина |
Рис. 6.183. Вентиль регулирования давления |
Принимает входной сигнал и передает его как задающее воздействие дальше на регулирующий элемент
Производит сравнение фактической и заданной величины, обрабатывает результат сравнения и передает регулирующее отклонение в виде управляющего воздействия на исполнительный элемент.
Регулирует объемный поток сжатого воздуха на кольцевом зазоре
Это регулируемый диапазон, например диапазон рабочего давления
Настройка значена параметра, которое должна иметь регулируемая величина
Значение предварительного напряжения пружины, которое подводится к элементу сравнения
Управляющее
воздействие
(напр., движение подвижного штифта)
Возмущающее
воздействие
(напр., колеблющееся давление воздуха)
Управляет исполнительным элементом
Рис. 6.184. Термины регулирующей техники
бочего давления не будет соответствовать установленному заданному значению параметра.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕГУЛИРОВАНИЯ
Регулирующие устройства нужны, например, при поддержании постоянной величины пневматического или гидравлического давления, температуры или определенной влажности воздуха, например в установках для сушки древесины. Также часто необходимо регулировать скорость движения, частоту вращения и месторасположение подвижных частей станка.
ЗАДАНИЯ
1. Объясните различие между процессами управления и регулирования.