книги из ГПНТБ / Шматков, Н. А. Пневматические средства автоматизации и механизации в угольной промышленности ЧССР (обзор)

повой двигатель для входного сигнала 0,5— 1,0 кгс/см2. Шаговая частота 100 гц, переменное число шагов (путем перестановки храповика) 48/60/64/96/120/128. Двигатель используется в качест­ ве привода программных устройств, механических счетчиков им­ пульсов и т. д.

Рис. 20. Схемы выходного усилителя а и пневмоэлек­ тропреобразователей (б, в) системы ПНЕУЛОГ

Пневматический шаговый искатель (ДЛ-107) предназначен для управления переключателями аналоговых сигналов в специальных цепях. Управление двигателем производится посредством входных импульсов давлением 0,5 кгс/см2. Давление питания и единичный уровень входа 0,5 н- 0,6 кгс/см2, количество выходных каналов 40.

40

Из вспомогательных устройств интерес представляет электрбпневматический переключатель (рис. 21) аналоговых сигналов. Электропневматический переключатель предназначен для пооче­ редного подключения восьми пневматических измерительных точек к одному выходному каналу. Его выходной пневматический сигнал заводится на тензометрический пневмоэлектрический преобразова-

Рис. 21. Общий вид электоопневматического переключателя

41

тель, который преобразует поступающий сигнал в электрический на уровне нескольких милливольт, и затем с помощью усилителя усиливается до унифицированного значения 10 в, пригодного для подачи на электрическое регистрирующее устройство.

Электропневматический переключатель может также использо­ ваться для электрического дистанционного переключателя пнев­ матических сигналов на общее пневматическое показывающее устройство.

Электропневматический переключатель измерительных точек представляет собой восемь соленоидных вентилей, работающих на один выходной канал. Восемь вентилей выполнены в виде едино­ го блока. Все седла соленоидных вентилей подключены к одному выходному каналу.

Соленоидный вентиль состоит из сердечника 1 с уплотнитель­ ной прокладкой 2, прижимаемого пружиной 3 и свободно лежаще­ го в направляющей трубке 4. На трубке расположена катушка 5, концы которой подсоединены к клеммам 6. Давление питания по­ дается через штуцер 7 с накидной гайкой 8. Пока к клеммам 6 не подведено напряжение, седло вентиля надежно закрыто под действием усилия пружины 3. При подаче на клеммы 6 напряже­ ния сердечник 1 втягивается в катушку 5 под действием электро­ магнитного поля и соединяет выходной канал с соответствующим входным каналом.

Отдельные платы переключателя могут собираться в общий блок в зависимости от необходимого числа коммутируемых каналов.

Электропневматический переключатель точек измерения может работать при температуре окружающей среды + 5 -г-45° и относи­ тельной влажности воздуха 45—75%.

Прибор работает только в вертикальном положении (соленои­ ды должны быть расположены горизонтально) с максимальным отклонением ±5°. Сжатый воздух должен быть очищен (глубина

Следует отметить, что система ПНЕУЛОГ непрерывно совер­ шенствуется и пополняется новыми элементами.

42

Система элементов струйной техники серии I.G. Наряду с раз­ работкой мебранкых средств пневмоавтоматики в ЧССР велись исследования в области создания элементов струйной техники. В. настоящее время заводом средств автоматизации производствен­ ных процессов ИНОВА освоен выпуск экспериментального ком­ плекта аппаратуры струйной техники, разработанной в Праж­ ском технологическом университете.

Струйные элементы (главным образом пневматические) пред­ назначены для построения измерительных, управляющих, логиче­ ских и других цепей управления и вычислительных устройств.

Быстрое развитие теории создания и технологии изготовления струйной техники и ее практическое применение было обусловле­ но следующими причинами:

системы, построенные на струйных элементах, надежны. Это объясняется тем, что они не содержат никаких подвижных меха­ нических частей. Характеристики струйных элементов не изменя­ ются ни во времени, ни с увеличением количества рабочих опера­ ций. Элементы выдерживают без повреждения многократные пе­ регрузки давления по сравнению с номинальными значениями;

струйные системы могут работать в крайне неблагоприятных условиях. Они взрывобезопасны, устойчивы против вибраций и больших перепадов температуры. На их рабочие характеристи­ ки не влияют ни электромагнитное поле, ни ядерное излучение, ни иные подобные обстоятельства;

струйные системы отличаются высокой адаптивностью. Элемен­ ты и целые цепи можно питать давлениями в широком диапазоне (обычно 1:5 и более) без ущерба для относительных рабочих ха­ рактеристик. Струйные усилители могут линейно усиливать сигна­ лы давления;

струйные элементы отличаются малыми габаритными размера­ ми, весом и высокой операционной скоростью. Логические элемен­ ты обычного типа имеют время переключения менее 1 мсек;

струйные элементы работают с низким длительным расходом энергии. При выдерживании значений питающего давления в пре­ делах, указываемых изготовителем, длительный расход для одного усилителя равен десятым долям ватта. Требования к качеству воз­ духа такие же, как и для других пневматических систем управле­ ния.

Струйные элементы серии I.G образуют единую систему, кото­ рая позволяет реализовать автоматические управляющие устрой­ ства, работающие как в аналоговом, так и в дискретном режиме. Конструкция элементов позволяет комбинировать их один с дру­ гим и питать от одного источника. Большинство цепей автомати­ ческого управления можно строить непосредственно из элементов серии I.G без каких-либо других связующих частей (сопротивле­ ний, емкостей и т. п.). Все элементы (за исключением сопротивле­ ния) представляют собой элементарные интегральные цепи, импедансно приспособленные друг к другу.

43

Серия I.G содержит элементы для построения аналоговых из­ мерительных и управляющих цепей с постоянными и переменны­ ми сигналами и элементы для построения цифровых или логиче­ ских контуров. Некоторые струйные элементы могут применяться в обеих системах.

К аналоговым элементам относятся:

Р10— 1 — пропорциональный дифференциальный усилитель для линейного усиления постоянных или переменных сигналов. Он ис­ пользуется либо самостоятельно, либо в качестве одной ступени многоступенчатого усилителя;

Q0,7— 1 — пропорциональный усилитель, по свойствам анало гичный усилителю Р 10— 1, но имеющий сдвоенные входы, которые позволяют вводить предварение, сигналы коррекции или обратной связи;

правлении сигнал, пропорциональный сигналу входному, а в про­

менением расхода и соответствующим падением давления в широ­

D01— 1 — пассивная дизъюнкция — элемент «ИЛИ»;

В02— 1 — бистабильный усилитель с функцией двухступенчато­ го триггерного переключателя («флип-флоп»). Это основной эле­ мент для построения считывающих устройств, регистров, памяти и других цепей адресования;

М02— 1 — моностабкльный усилитель — элемент «НЕ— ИЛИ»; N01— 1 может работать как логическое отрицание — элемент

«НЕТ» или логическое тождество.

Технические характеристики элементов приведены в табл. 2. В будущем при серийном производстве элементы будут изго­

тавливаться с односторонним расположением подсоединительных штуцеров. Система дополнена органами управления и усилителя­ ми, выпускаемыми заводом ЗПА ИНОВА.

Струйные элементы непрерывно совершенствуются, поэтому приведенные параметры являются информативными. Монтаж эле­ ментов осуществляется с помощью соединительных трубок с внут­ ренним диаметром 4—5 мм. В лабораторных условиях на элемен­ тах струйной техники построен двоичный счетчик, работающий с частотой до 600 гц, однако при построении систем управления ра­

44

Т а б л и ц а 2

* Р вк — максимальное входное давление.

** Q а — максимальный расход воздуха на входе элемента.

тов заводами ЗПА. Объем промышленного внедрения - струйной техники за пятилетку должен составить 5-е- 10% общего объема внедрения средств пневмоавтоматики.

Мембранные исполнительные механизмы серии 513. Заводами промышленной автоматики Инонице выпускаются мембранные ре­ гулирующие клапаны серии 513. Мембранные клапаны этой серии в основном варианте предназначены для регулирования расхода жидкостей, газов и пара.

В основном варианте клапаны преимущественно применяются при пневматическом регулировании климатического оборудования, в водоснабжении и т. д. Входным сигналом в них является давле­ ние воздуха 0,2— 1,0 кгс/см2 от пневматического регулятора, пнев­ матического датчика измеряемых величин или ручного задатчика. Выходным сигналом служит положение конуса по отношению к седлу клапана, а следовательно, и количество протекающей жид­ кости.

Входной сигнал через штуцер 1 (рис. 22) подается в мебранную полость 2. Под действием пружины 3 мембрана перемещает­ ся и давление через тягу передается на конус 4, положение кото­ рого относительно седла фиксируется указателем 5 на шкале 6. Стержень регулирующего конуса проходит через втулки 7 и 8 и уплотнен набиЕкой 9, которая поджимается пружиной 10. Тело клапана 11 соединено с приводом через втулку 12. Нижняя часть клапана закрыта крышкой 13. Клапан может быть выполнен нор­

пан снабжен патрубком 14. Выпускаются два типа клапанов: с ли­ нейной и показательной зависимостью расхода жидкости от вели­ чины перемещения конуса. Клапаны выпускаются с диаметром ус­ ловного прохода от 6 до 25 мм.

и переключающие клапаны, предназначенные для переключения с минимальными гидравлическими потерями соответствующих ком­ мутационных цепей, например, для подключения навыход клима­ тической установки горячей или холодной воды.

46

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ШАХТНОГО ПНЕВМАТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Все шахты ОКБ имеют развитое воздушно-силовое хозяйство,

электрическая, так и пневматическая энергия, что в целом дает возможность, учитывая специфику технологических процессов и внешних условий, более гибко решать вопросы безопасности и применения рационального технологического оборудования.

Сжатый воздух используется в пневмозакладочных установках, проходческом оборудовании, в комбайновых и молотковых лавах, для привода вентиляторов местного проветривания, ленточных и скребковых конвейеров, участковых и зумпфовых насосов.

В бассейне наряду с расширением области применения электри­ ческой энергии пневматическая будет оставаться важным видом энергии для шахтного оборудования.

Это связано с взрывопожаробезопасностью пневматического оборудования, что особенно важно при разработке выбросоопас­ ных пластов; с улучшенными эксплуатационными качествами не­ которых видов пневматического оборудования и невозможностью его замены электрическими аналогами для таких видов оборудо­ вания, как отбойные молотки, толкатели, проходческие механизмы

идр.

Сцелью повышения безопасности и лучшей ремонтопригодно­ сти на шахтах бассейна применяется оборудование с комбиниро­ ванным электропневматическим приводом. На шахте им. А. Запотоцкого 32 вентилятора местного проветривания оснащены одно­ временно электрическим и пневматическим двигателями. В нор­ мальных условиях вентилятор работает с электрическим приводом, однако в случае появления в выработке недопустимой концентра­ ции метана происходит автоматическое переключение вентилято­ ра на пневматический привод. В то же время, учитывая более вы­ сокую стоимость пневматической энергии по сравнению с электри­ ческой, уделяют большое внимание задачам более эффективного использования пневматической энергии. В этом отношении на шах­ тах ЧССР достигнуты существенные результаты. Средний расход

воздуха на 1 тдобываемого угля составляет по бассейну около 260 нм3, на шахтах с пневмозакладкой выработанного пространст­ ва — 400 нм3 на 1 т, что в 1,5— 2 раза ниже уровня, характерного для шахт Центрального района Донбасса, на которых применяет­ ся сжатый воздух.

Это объясняется высоким техническим уровнем пневматическо­ го оборудования, а главное, хорошим состоянием пневматических

сетей.

Средневзвешенный диаметр воздухопроводов составляет около 250 мм. Уплотнение фланцевых соединений осуществляется резино­

48