Монтаж пневматических исполнительных механизмов

Монтаж пневматических и гидравлических исполнительных механизмов. Стойки и кронштейны для установки исполнительных механизмов

В качестве исполнительных механизмов в пневматических системах применяются поршневые и мембранные пневмоприводы. Поршневые отличаются от мембранных большей величиной перемещения рабочего органа. Основными элементами механизма являются мембранная пневматическая камера с кронштейном и подвижная часть. Присоединение пневматических линий к рабочим полостям механизмов осуществляются при помощи резьбовых отверстий. Гидравлические ИМ предназначены для управления рабочими органами поворотного или возвратно-поступательного движения и состоит из гидроцилиндра и узлов крепления его к фундаментной плите и к регулирующему органу. Для установки исполнительных механизмов используются стойки и кронштейны. Стойки и кронштейны изготавливаются на производственных базах, там же на конструкциях устанавливаются ИМы, пусковая аппаратура и соединительные коробки для подключения электрических проводок. В таком исполнении комплект поступает на объект монтажа и устанавливается в проектное положение. На объекте монтажа выполняется объем работ только по закреплению конструкции на опорном основании и подключению внешних электрических или трубных проводок.

Стойка СТ-3 предназначена для установки пневматических МИМ. Стойка СИМ-31 предназначена для установки МЭО с номинальным крутящим моментом 25 Н·м. Стойки СИМ-34 предназначены для установки ИМ МЭО с ном. крут .моментом 400 Н·м. Кронштейны КИМ-1-КИМ-16 на месте монтажа крепятся болтами и предназначены для установки МЭО с ном. крут. моментом на выходном валу не более 160 Н·м.

3.) Методы измерения диагностических параметров: измерение плотности, состава и структуры материала.

Измерение плотности Плотность является физической величиной, характеризующей распределение вещества по объему.Основные методы измерения плотности жидкости:1. Дилатометрические: измерения объема, длины и массы.2. Ареометрические: меры погружения поплавка; меры силы, выталкивающей погруженный поплавок; разности сил, действующих на датчик; угла поворота (или момента сил) несимметричного поплавка.3. Пикнометрические: массы мерного объема.4. Пьезометрические: давления на чувствительный элемент; давления жидкости или газа в питательных трубках; меры уровня в сообщающихся сосудах.5. Капельные: падающей капли. и др.

Распространенные методы измерения плотности пара:Метод газовых весов: основан на законе Архимеда. В термостатированном баллоне на кварцевом коромысле уравновешивают пустотелый шарик из кварцевого стекла и противовес. Изменение плотности газа, окружающего шарик, изменяет положение равновесия коромысла весов. Точность измерения 4·10 -8 г/см 3 .Метод истечения газа через отверстие является относительным. Определение неизвестной плотности сводится к измерениям времени протекания через одно и то же отверстие равных объемов двух газов, плотность одного из которых известна; погрешность метода до 0,1%.Определение состава и структуры материалаРентгеновские методы определения состава и структуры материала. По аппаратурно-методическим признакам можно классифицировать как рентгеноспектральный и рентгеноструктурный анализы.Сущность рентгеноспектрального анализа состоит в том, что при поглощении первичного рентгеновского излучения в исследуемом образце энергия поглощенного излучения переходит в энергию ионизации вещества. По спектру характеристического излучения можно определить элементный или атомный состав вещества, а по интенсивности — концентрацию атомов данного элемента.Для проведения рентгеноспектрального анализа применяются флуоресцентные рентгеновские спектрометры, кристалл-дифракционные спектрометры и бескристальные анализаторы.Метод рентгеноструктурного анализа применяется для исследования структуры вещества по распределению в пространстве и интенсивности рентгеновского излучения, рассеянного на анализируемом образце. Сущность рентгеноструктурного анализа объясняется явлением дифракции рентгеновского излучения, основанной на взаимодействии первичного рентгеновского излучения с длиной волны порядка 10 -10 м с электронами объекта исследований. Наиболее производительная аппаратура – квантометры.

Источник

Пневматический исполнительный механизм

Пневматический исполнительный механизм — устройство, которое использует давление сжатого воздуха, чтобы произвести механическое движение. Движение, которое произведено, затем может использоваться, чтобы выполнить функцию перемещения регулирующего органа в системе автоматического регулирования.

Движение, вырабатываемое пневматическим исполнительным механизмом может быть использовано, например, для выбора положения вентиля, управляющего потоком пара, воды или других жидкостей. Для управления положением заслонки или жалюзи, течением воздуха или других продуктов технологического процесса.

Пневматический исполнительный механизм

Это наиболее распространенный тип исполнительных механизмов, используемых в автоматических системах регулирования технологических процессов.

Различаются три общих вида пневматических исполнительных механизмов, используемых в промышленности: мембранные исполнительные механизмы однонаправленного действия, мембранные исполнительные механизмы двойного действия и поршневые исполнительные механизмы.

Мембранный исполнительный механизм однонаправленного действия

Мембранный исполнительный механизм однонаправленного действия классифицирован, как механизм однонаправленного действия, потому что воздушное давление вводится в исполнительный механизм только через один порт и давление воздействует только на одну сторону мембраны.

Такой тип исполнительного механизма мог бы использоваться для управления движением клапана на топливной линии или для регулирования расхода питательной воды в котел, когда очень опасно прекращение потока воды в котел.

Мембранный исполнительный механизм однонаправленного действия

В состав такого механизма входит:

1. Гибкая мембрана, часто сделанная из прорезиненной ткани;
2. Металлический диск, который принимает на себя нагрузку и поддерживает мембрану;
3. Пружина, которая прикладывает предварительное усилие на мембрану и шток, связанный с мембраной и перемещающийся при прогибе мембраны;
4. Орган управления, движение которого будет обеспечивать исполнительный механизм;

Принцип действия:

1. Давление вводится в механизм;
2. Мембрана прогибается вверх, сжимая пружину и поднимая шток;
3. Шток двигается пропорционально величине давления воздуха, приложенного к исполнительному механизму через порт ввода давления.

Связь движения штока с величиной приложенного давление воздуха означает, что управление прилагаемым давлением позволяет исполнительному механизму устанавливать регулирующий орган в любой заданной точке его зоны перемещения.

Мембранный исполнительный механизм двойного действия

Мембранные исполнительные механизмы двойного действия содержат два порта для ввода давления. Такие механизмы часто используются там, где ограничено пространство для размещения клапана. Давление воздуха обеспечивает усилия для движения в обоих направлениях и не имеется никакой потребности в применении громоздкой пружины, используемой в мембранных исполнительных механизмах однонаправленного действия.

Мембранные исполнительные механизмы двойного действия

Принцип действия:

Головка исполнительного механизма разделена на две секции или камеры, мембранной и двумя металлическими дисками. Имеются два порта, по одному для каждой камеры.
1. Давление воздуха, прилагаемое к нижнему порту, перемещает мембрану и шток вверх;
2. Давление воздуха, прилагаемое к верхнему порту, перемещает мембрану и шток вниз.

Так как давление воздуха обеспечивает силу для движения в двух направлениях, это исполнительный механизм двойного действия.

Поршневой исполнительный механизм

В поршневом пневматическом исполнительном механизме давление воздуха действует на поршень в цилиндре для развития тяги и создания движения. Поршневой исполнительный механизм позволяет обеспечивать большее перемещение штока, которое ограничено лишь практической длиной цилиндра.

Поршневой пневматический исполнительный механизм хорошо подходит для работ, где требуется передвижение на большее расстояние. Обычно используется для выбора положения жалюзи и заслонок, которые управляют потоком воздуха или других газов в промышленных процессах.

Поршневой исполнительный механизм

В состав такого механизма входит:

1. Цилиндр;
2. Две торцевые крышки, которые герметично закрывают цилиндр;
3. Два порта, через которые сжатый воздух поступает в цилиндр или выходит из него; 4. Поршень, который перемещается в цилиндре;
5. Шток поршня, который соединяет поршень с органом управления, приводимым в действие исполнительным механизмом.

Принцип действия:

1. Поршень перемещается под действием давления воздуха, подаваемого через один порт;
2. В это время воздух на другой стороне поршня выпускается наружу через другой воздушный канал, соединенный с атмосферой;

Поршневой пневматический исполнительный механизм

Источник

Монтаж пневматических исполнительных механизмов

Общие требования к монтажу ИМ и РО

Обеспечение заданного режима регулирования в значительной мере зависит от правильной установки и сочленения регулирующих органов (например, дроссельных заслонок, клапанов, задвижек) с исполнительными механизмами, осуществляющими соответствующее перемещение регулирующих органов. При этом должна быть выдержана заданная зависимость между величиной перемещения регулирующего органа, выраженной в градусах угла поворота, миллиметрах и т. п., и отклонением регулирующей величины.

Регулирующие органы устанавливают рабочие, монтирующие технологические трубопроводы. Поэтому монтажники систем автоматизации, выполняющие, как правило, установку отдельно стоящих исполнительных механизмов и их сочленение с регулирующими органами, должны принимать работы по установке последних и проверять соответствие их техническим требованиям на монтаж приборов и средств автоматизации и монтажно-эксплуатационной инструкции.

Регулирующие органы должны быть уравновешены и свободно без заклинивания и застреваний перемещаться от одного крайнего положения до другого. Если для их перемещения требуются значительные усилия, следует произвести ревизию и устранить причины ненормальной работы.

Проверять регулирующие органы желательно при нормальном давлении, температуре и скорости потока в трубопроводе.

Исполнительные механизмы монтируют в строгом соответствии с проектом в хорошо освещенных местах, не подверженных вибрации. Места установки исполнительных механизмов должны находиться вблизи регулирующих органов. Исполнительные механизмы устанавливают на полу, на специальных подставках или па кронштейнах, которые в свою очередь закрепляют на стенах, колоннах и других несущих конструкциях зданий.

Конструкция крепления исполнительных механизмов должна быть жесткой с учетом массы механизма и развиваемых им усилий. Пневматические исполнительные механизмы с мембранным приводом конструктивно объединены с регулирующими органами, поэтому их устанавливают организации, монтирующие технологические трубопроводы.

Мембранные исполнительные механизмы устанавливают вертикально, мембраной вверх. К технологическому трубопроводу их присоединяют на фланцах или на конической резьбе в зависимости от конструкции исполнительного механизма.

Установка на трубопроводе мембранного пневматического исполнительного механизма, сочлененного с регулирующим клапаном, показана на рис. 1.

Рис. 1. Пример установки мембранного пневматического исполнительного механизма:

1— технологические трубопровод, 2 — вентиль, 3 — конусный переходный патрубок, 4 — исполнительный механизм, 5 —обводная линия (байпас)

В данном случае показана установка исполнительного механизма 4 на фланцах с конусными переходными патрубками 3, что необходимо делать в тех случаях, когда диаметр технологического трубопровода 1 больше присоединительных размеров регулирующего органа. Запорные вентили 2 до и после регулирующего органа устанавливают на основном технологическом трубопроводе. Обводная линия (байпас) 5 выполнена с одним запорным вентилем. Она позволяет в процессе ревизии и ремонта снимать исполнительный механизм с регулирующим органом, не прерывая подачи вещества, транспортируемого по технологическому трубопроводу. Поршневые исполнительные механизмы устанавливают на металлоконструкциях или кронштейнах и крепят к основаниям через отверстия в лапах.

Исполнительные механизмы с регулирующими органами сочленяют жесткими тягами. Сжатый воздух подается по медным или стальным бесшовным трубам, которые присоединяют к штуцерам механизма с помощью ниппеля с накидной гайкой.

Гидравлические исполнительные механизмы, применяющиеся в системе «Кристалл» монтируют на горизонтальной плоскости. Питание ГИМ осуществляется через редукционный клапан типа РК-2. Клапан рассчитан на питание трех-четырех механизмов, поддерживает давление поступающей воды на уровне 0,16 МПа. Устанавливают его на отводе питательного водопровода, выполненном из водогазопроводных труб Dy 20 мм. Для поддержания давления воды в заданных пределах может быть использован любой редукционный клапан, имеющий соответствующую характеристику. Для этой же цели используют напорный бак, расположенный на высоте 10—15 м от уровня установки исполнительных механизмов. В случае отсутствия водопроводной воды используют замкнутую систему водоснабжения. При этом напор воды также создается за счет бака.

Для установки ГИМ применяют нормализованные конструкции (рис. 2), состоящие из подставки 1 и закрепленной на ней трубы 2 со сливной воронкой 6. Присоединение трубы 2 к дренажному трубопроводу выполнено накидной соединительной гайкой 3, а к сливной воронке — муфтой 5 и контргайкой 4. Угол а определяют в зависимости от расположения дренажного трубопровода на месте монтажа.

Рис. 2. Конструкция для установки гидравлического исполнительного механизма:

1 — подставка. 2 — труба. 3 — гайка. 4 — контргайка. 5 — муфта. 6 — воронка. 7 — хомут.

Во время монтажа обращают внимание на состояние регулирующего органа, сочлененного с исполнительным механизмом. Регулирующий орган должен быть уравновешен и легко перемещаться. Если для перестановки требуются значительные усилия, производят ревизию и устраняют причины его неправильной работы. Конструкция сочленения гидравлического исполнительного механизма с регулирующим органом должна предусматривать использование полного хода поршня сервомотора механизма при полном ходе регулирующего органа.

Исполнительный механизм рекомендуется устанавливать таким образом, чтобы при среднем положении регулирующего органа углы между штангой и рычагом регулирующего органа, а также между штангой и рычагом исполнительного механизма были близки к 90°, т. е. рычаги регулирующего органа и исполнительного механизма устанавливаются параллельно. В этом случае перемещение регулирующего органа будет иметь линейную зависимость от перемещения исполнительного механизма.

На рис. 3 показаны примеры сочленений гидравлических исполнительных механизмов с направляющим аппаратом и регулирующим клапаном.

Рис. 3. Сочленения гидравлических исполнительных механизмов с направляющим аппаратом (а) и регулирующим клапаном (б):

1 — рычаг, 2, 4 — штанга, 3 — коромысло, 5 — стойка. 6 — сливная воронка, 7 — гидравлический исполнительный механизм ГИМ. 8 — основание

Электрические исполнительные механизмы устанавливают основанием или боковой стенкой на кронштейне или какой-либо другой конструкции. При этом ось выходного вала исполнительного механизма должна занимать горизонтальное положение. Выходной вал исполнительного механизма сочленяют с валом регулирующего органа кривошипом и жесткой тягой. Узлы сочленения исполнительного механизма с регулирующим органом не должны иметь люфтов. Корпуса электрических исполнительных механизмов следует заземлять с помощью провода сечением ;ie менее 4 мм2 через специальный болт, предусмотренный на механизме.

Рис. 4. Установка электрического исполнительного механизма типа МЭО, управляющего поворотным регулирующим шибером:

1 — кронштейн, 2 — упор, 3 — исполнительный механизм, 4 — выходной вал исполнительного механизма. 5 — рычаг. 6 — соединительная тяга. 7 — выводной вал регулирующего шибера, 8 — корпус колонки регулирующего шибера, 9 — рычаг поворотного шибера

На рис. 4 показана установка электрического исполнительного механизма типа МЭО, управляющего поворотным регулирующим шибером. Шибер расположен вертикально в дымоходе нагревательной печи к является регулирующим органом в схеме автоматического регулирования давления в печи. Исполнительный механизм 3 устанавливают на кронштейне 1, который прикреплен непосредственно к корпусу 8 колонки регулирующего шибера. Рычаг 5 исполнительного механизма шарнира сочленен с соединительной тягой 6, другой конец которой также шарнирно сочленен с рычагом 9 поворотного шибера. Перемещение рычага 5 по часовой стрелке или против часовой стрелки ограничивается конечными выключателями. Упор 2, перемещающийся одновременно с рычагом 5, воздействует на конечные выключатели таким образом, что исполнительный механизм перемещает поворотный шибер в пределах 90° от крайнего положения «Закрыто». Требования к установке других однооборотных исполнительных механизмов, таких как ДР-1М и ПР1-М , аналогичны требованиям, предъявляемым к установке механизмов типа МЭО. Следует лишь иметь в виду, что конструкция этих исполнительных механизмов рассчитана на работу только при горизонтальном расположении вала ротора электродвигателя.

Рис. 5. Установка электрического исполнительного механизма типа ИМ, сочлененного с поворотной регулирующей заслонкой:

1 — трубопровод. 2 — заслонка. 3 — прокладка. 4, 8 — выходные валы, 5 — рычаг. 6 — тяга. 7 — исполнительный механизм. 9 — кривошип. 10 — болт М8Х20. 11 — кронштейн

Электрические исполнительные механизмы ИМ устанавливают в помещениях с температурой окружающей среды от —20 до +60° С и относительной влажностью 30—80%. На рис. 5 показан пример установки исполнительного механизма ИМ-2/120 на вертикальном трубопроводе. Ось его выходного вала должна быть расположена горизонтально. Механизм крепят к несущей конструкции основанием или одной из боковых стенок корпуса четырьмя болтами М8X20.

Командные провода от магнитных усилителей регуляторов сечением 1,5—4 мм2 вводят в исполнительный механизм 7 через уплотнительное кольцо штуцерного ввода. Выходной вал 8 исполнительного механизма соединяют с выходным валом 4 регулирующего органа кривошипом 9 и стальной тягой 6 диаметром 10 мм. Длина тяги должна быть минимальной, ее выбирают в зависимости от расстояния между исполнительным механизмом и заслонкой и типоразмера последней.

Поворотную регулирующую заслонку 2 встраивают в чугунный литой корпус и крепят между фланцами трубопровода 1 болтами, число и диаметр которых зависят от типоразмера устанавливаемой заслонки и указаны в заводской инструкции

Источник