Исполнительные элементы систем автоматики классификация и общие характеристики исполнительных элементов классификация исполнительных элементов

3. Пневматические исполнительные механизмы и приводы
Пневматический мембранный исполнительный механизм (ПМИМ) — исполнительный механизм, в котором перемещение выходного органа (штока) достигается изменением давления воздуха на мембране.
Благодаря простоте устройства, быстродействию и надежности эти исполнительные механизмы получили широкое распространение в промышленности главным образом для перемещения регулирующих органов в системах автоматического регулирования и дистанционного управления запорными устройствами, а также для приведения в действие реле различных защитных устройств (реле срабатывает, когда давление, действующее на мембрану ПМИМ, достигает заданного значения). Основные параметры, характеризующие ПМИМ: диапазон изменения командного давления воздуха, действующего на мембрану, эффективная площадь мембраны и ход штока.
Упругим элементом ПМИМ обычно служит эластичная резинотканевая мембрана. При определении развиваемого мембраной усилия необходимо учитывать ее жесткость, увеличение которой уменьшает чувствительность ПМИМ.
Качество работы ПМИМ зависит от их статических и динамических характеристик.
Статическая характеристика определяет зависимость хода штока ПМИМ от изменения давления, действующего на мембрану; динамическая характеристика — время и характер срабатывания при изменении входного командного давления.
Динамические параметры ПМИМ зависят главным образом от времени наполнения и опорожнения мембранной камеры и задаются обычно совместно с характеристиками подводящих трубопроводов.
Пневматический поршневой исполнительный механизм (ППИМ) — исполнительный механизм, в котором перемещение выходного органа (штока) достигается подачей сжатого воздуха в цилиндр, снабженный поршнем.
ППИМ широко применяются в качестве приводов в системах пневмоавтоматики, станкостроении для приведения в действие зажимных устройств и механизмов подачи для торможения и др. По конструкции ППИМ аналогичны силовым гидроцилиндрам.
Пневмопривод поршневой автоматизированный (ППА) — автоматический управляемый пневматический поршневой механизм. ППА широко распространены в металлургической промышленности, машиностроении и других отраслях производства. Необходимое условие автоматизации пневмоприводов — оснащение их распределителями сжатого воздуха с дистанционным управлением.
В металлургических машинах обычно применяют распределители с электропневматическим управлением.
В релейных схемах автоматики катушки распределителей переключаются контактами, в бесконтактных схемах, как правило, силовыми полупроводниковыми триодами.
При автоматизации станков и станочных линий применяют распределители с пневматическим управлением, команды на переключение которых подаются, например от пневматических путевых выключателей. ППА подразделяются на короткоходовые и длинноходовые.
В короткоходовых ППА воздух подается в расширяющуюся полость в течение всего времени их хода из одного крайнего положения в другое. Скорость в процессе движения обычно не регулируют.
Плавность хода при необходимости достигается применением пневматического дросселя. Схемы автоматики короткоходовых пневмоприводов сравнительно просты и составляются с учетом графика работы механизмов в технологическом потоке. Командные импульсы в схемы подаются от датчиков автоматики, путевых выключателей и т. п.
Длинноходовые ППА (с длинной хода до 10... 12 м) широко применяются в трубопрокатном производстве и развивают скорость движения до 6 м/с при массе перемещающихся частей до 1000 кг и более.
Для предотвращения удара в процессе движения необходимо с высокой точностью подавать команды на начало и конец торможения противодавлением. Такие пневмоприводы автоматизируются с помощью специальных электронных решающих устройств, которые вычисляют для каждого хода путь торможения в зависимости от скорости движения поршня и давления воздуха в магистрали.
Конструкция пневмоприводов аналогична конструкции гидравлических приводов.