Файл: Фудим Е.В. Пневматическая вычислительная техника. Теория устройств и элементов.pdf

нием всех мембран от их нейтрального положения, опре­ деляется с помощью зависимо-

Рабочий ход h, который обязаны совершить все мем­ браны управляющего узла, определяется коэффициентом усиления dp/dh исполнительного узла и требуемьш диапа­

пуса и жесткого цептра, из-за которого мембраны в сред­ нем (нейтральном) положении уже деформированы и от­ клонены яа величину Aht (па рис. 5.6, например, Ahx <^ <С 0, Ah.2 = 0, Ah3 ^> 0). Модули этой составляющей не

*) В предположении постоянства dp/dh в рабочем диапазоне изменения h.

§ 5] ПОСТРОЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ С П О Д В И Ж Н Ы М И Т Е Л А М И Ц 7

одинаковы для разных мембран одного управляющего узла. Минимизация Aht может достигаться только повы­ шением точности изготовления. Следует особо отметить, что в одномембранных управляющих узлах эта составляю­ щая принципиально отсутствует.

Составляющая Ah0—неточность взаимного расположе­ ния управляющего и исполнительного узлов в нейтральном положении; в рассмотренном примере это погреш­ ность в установке сопла, которая требует при работе сме­ щения всех чувствительных элементов на Д/г0. Эта состав­ ляющая может быть сведена к минимуму с помощью ор­ ганов точной настройки, рассмотренных ниже. В общем случае для управляющего узла, содержащего п мембран, абсолютная погрешность А у выходного давления от упру­ гих сил может быть найдена но формуле *)

в управляющих узлах с одним чувствительным элементом. Существенно также, что в узлах с одним чувствительным элементом, в которых обе камеры имеют равные эффектив­ ные площади, не вносит погрешности непостоянство эф­ фективной площади, которое может иметь место, например, при изменениях формы чувствительного элемента со вре­ менем и при перемещении.

Таким образом, высокоточные элементы должны стро­ иться на жестких (из условия прочности) чувствительных элементах с минимальным их количеством (в первом кас­ каде — один), с несколькими каскадами усиления по дав­ лению, яри предельно малом рабочем ходе, особенно в

) Получено с помощью уравпеипй (5.24) и (5.25).

118 МЕТОДЫ РЕАЛИЗАЦИИ Б А З О В Ы Х ОПЕРАЦИЙ [ГЛ. I I

первых каскадах, и точной настройке взаимного располо­ жения управляющего и исполнительного узлов.

Р а с ч е т ч у в с т в и т е л ь н ы х э л е м е н т о в . Пара­ метры чувствительных элементов выбираются из условий обеспечения требуемой точности и стабильности харак­ теристик.

Первое условие накладывает ограничение на величину погрешности от жесткости *) чувствительных элементов при возможных рабочих отклонениях от нейтрального по­ ложения:

Ду. гаах<|Ду1, (5-28)

где Ду , шах — погрешность от жесткости при максималь­ ном рабочем отклонении h; [ Д у ] — допустимая погрешность.

Вторым условием предусматривается отсутствие оста­ точных деформаций чувствительного элемента даже при максимально возможных (включая аварийные, если нет специальных устройств защиты) перепадах давлений (со­ средоточенных усилиях). Сводится оно к установлению предельно допустимого напряжения в чувствительном эле­ менте, равного пределу упругости материала [а], так что

ствительном элементе при максимально возможном пере­ паде давлений (сосредоточенном усилии).

Совместное рассмотрение неравенств (5.28) и (5.29) позволяет выяснить реализуемость предъявляемых тре­ бований и параметры чувствительных элементов, а также

В общем виде можно-лишь сформулировать очевидные ре­ комендации по отношению к характеристикам материала чувствительных элементов. Учитывая, что погрешность Д у прямо пропорциональна модулю упругости материала Е, целесообразно применять для чувствительных элемен­

*) Погрешность от изменения эффективной площади мала, если h <^ о, а в одномембранпых узлах она принципиально отсутствует.