Способ изменения коэффициента усиления пневматического рычажного регулятора системы котельной автоматики

(23) Приоритет -Г 22 В 35/00 тевуюврстюю 4 кеетет веер вв ааю взе 4 ретвквВ н енрытвв4Краснодарский политех ескийЗаявитель 54) СПОСОБ ИЗМЕНЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА УСИЛЕНИЯ ПНЕВИАТИЧЕСКОГО РЫЧАЖНОГО РЕГУЛЯТОРА СИСТЕМЫ КОТЕЛЬНОЙ АВТОМАТИКИ Изобретение относится к автоматизации котлоагрегатов малой и среднеймощности,Известен способ изменения коэффициента усиления пневматического ры 5чажного регулятора системы котельноиавтоматики путем регулирования, в зависимости от требуемого значения коэффициента усиления положения стяжек,соединяющих суммирующий рычаг с .Уста,новленным на его плече индикаторомрассогласования с передаточными рычагами.сустановленным на одном из нихизмерителем, а на втором - элементомобратной связи 1 1.15Однако в известном способе диапаэон изменения коэффициента усиленияопределяется минимальным и максимальным положениями стяжек, т.е. габаритами регулятора, Увеличение диапазонарвизменения коэффициента усиления ведетк возрастанию габаритов регулятора.Цель изобретения - увеличение диапазона изменения коэффициента усиле 2ния и уменьщение динамической погрешности регулятора.Укаэанная цель достигается тем,что последовательно определяют модульупругости, момент инерции и жесткостьсуммирующего и передаточных рычагови коэффициент жесткости, в зависимости от которого корректируют положениестяжек, при этом плечо с индикаторомрассогласования выполняют разгружен"ным,На чертеже представлена схема регулятора, реализующего предлагаемыйспособ.Регулятор содержит измеритель"сильфон 1, элементы обратной связи "сильфоны 2, индикатор 3 рассогласования и усилитель 4, Рычажная система регулятора состоит из суммирующегои передаточных рычагов 5, 6 и 7 связанных между собой при помощи под"вижных стяжек 8. Емкость и дроссель9 служат для введения в закон регулирования интегральной составляющей.(3) К аах) 1,К е 1 п 1,39378 Пружина 10 служит для установки задания.Регулятор работает следующим образом.При увеличении давления Р в измерителе-сильфоне 1 его усилие оказывается больше усилйя пружины. 10 и передаточный рычагповорачивается относительно точки 05. Через стяжку 8 это перемещение передается на сум ф мирующий рычаг , который поворачи вается относительно точки 01, Его перемещение индикатором 3 рассогласования преобразуется в давление, которое усиливается усилителем 4 и поступает в сильфоны 2 обратной связи, усилия которых стремятся повернуть суммирующий рычаг в обратном направлении. Равновесие наступает при равенстве моментов сил измерителя, об ратной связи и пружины 16 установки задания. Изменение коэффициента усиления достигается перемещением стяжек 8. Диапазон изменения коэффици" ента усиления определяется расстояниями 01, О и 01 О. Расцет коэффициента усиления регулятора при условии абсолютно жесткой рычажной системы ведут по форму- ле ЬРо Г ааа а 5-шм/ В(1)К =,"Ч ЬРОС Ег а 1 а 4 абгде К - коэффициент усиления регулятора; З 5ЬРо - номинальное входное давление;ДРо - изменение выходкого давления;Г Г - эффективные площади сильфо.1 2,нов измерителя обратнойсвязи соответственно;а ) а,а;а -, а,а - размеры плеч ры 1 а. З 4 5 Ьчагов.В реальных регуляторах жесткостьрычагов величина конечная. Поэтомупод действием сил измерителя и элемента обратной связи рычаги деформируются (изгибаются, показано пункти)50При этом сильфоны 1 и 2 испытывают растяжение или сжатие и, как , следствие, ьозникают силы упругих реакций, Эти силы, участвуя в силовом суммировании сигналов измерите ля и элемента обратной связи, вызывают отклонение действительного значения коэффициента усиления К от веб 9 4личины К 1, рассчитанной по формуле (1).Действие силы 8,1 направлено встречно действию силы измерителя, а действие Й - встречно действию силы элемента обратной связи.Для компенсации действия" силы К необходимо увеличение входного давления, поэтому действие Й,1 приводит к уменьшению коэффициента усиления, Анало ги чно дейст вие йспособст вует увели цению коэффициента усиления.В зависимости от соотношения сил реакций общее изменение коэффициента усиления может быть как положительным, так и отрицательным. Поэтому действительное значение К коэффициента усиления регулятора определяют по формуле К-К К, (г) где К - коэффициент жесткости, характеризующий отношение действительного значения К коэффициента усиления от величины К, рассчитанной для случая абсолютно жестких рычагов. Для нахождения коэффициента жесткости К,;последовательно определяют моменты инерции 1 и 1 жесткости Е 1 и Е 1 суммирующего и передаточных рычагов соответственно, жесткости С и С измерителя сильфона 1 и элемента обратной связи - сильфона 2 и величину Кк, равную Здесь величины А и В равны соответственно а 11(а+а 1)2 а-а 1 а(а 5+а ),) а б Е 1 о 3 ЕиОчевидно, что расширение диапазона изменения коэффициента усиления регулятора по сравнению с абсолютно жестким обеспечивается при выполнении условия где К щах - коэффициент жесткостипри максимальном коэффициенте усипения;К щ 1 п - то же при минимальном.69 5 9378Учитывая зависимость (3 ) - (5) по- лучим еа 1 аа-а)Кущах,С 1(2 ас-а 1)+а С (7), 6 а (1-ах) йЕ 1 Е 1 аЮа+а 21-КФ 1 паа+ааЧа -а + Хй(К щ 1 й 1) ( )с,- ц,Уравнение (7) позволяет выбрать жесткость суммирующего рычага в зависимости от жесткостей С,1 измерителя1.и С элемента 2 обратной связи и размеров плеч рычагов, а по уравнению 1 ф(В) выбирают жесткость ЕЭ передаточных рычагов в зависимости от жесткости Е Зв суммирующего рычага.Максимальное расширение диапазона изменения коэффициента усиления ог раничено областью упругих деформаций рычагов 5-7 и сильфонов 1 и 2.Использование предлагаемого способа позволяет повысить точность установки коэффициента усиления и 25 тем самым уменьшить динамическую погрешность. регулятора, а также расширить диапазон изменения коэффициента усиления. Формула изобретенияСпособ изменения коэффициента усиления пневматического рычажного регулятора системы котельнойавтоматики путем регУлирования в зависимости от требуемого значения коэффициента усиления положения стяжек,соединяющих суммирующий рычаг с установленным на его плече индикаторомрассогласования с передаточными рычагами с установленным на одном изних измерителем, а на втором - эле"ментом обратной связи, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью увеличения диапазона изменения коэффициента усиления и уменьшения дияамичес"кой погрешности, последовательно определяют модуль упругости, моментинерции и жесткость суммирующего ипередаточных рычагов и коэффициентжесткости, в зависимости от которогокорректируют положение стяжек, приэтом плечо с индикатором рассогласования выполняют разгруженным.Источники информации.,принятые во внимание при экспертизе1, Корнилов Ю.Г. Элементы и системы пневпоавтоматики. Киев, "Техника 1,1968, с.142.