Записка-КР-Тех_ср-ва (образец выполнения курсового проекта-3 Ступина В.С. (лучший)), страница 2

Но одновременно вследствие повышения уровня возрастает также и отводимый поток О,(!) и, следовательно, наблюдается эффект саморегулирования. Таким образом, при регулировании уровня жидкости сила тяжести играет как бы роль отрицательной обратной связи. Закон саморегулирования, описываемый уравнением (4), является нелинейным ввиду наличия члена «%.

систем, в которых происходит изменение уровней и потоков жидкости, с достаточной точностью описываются линейными дифференциальными уравнениями. ла / Переходный процесс изменения уровня при ступенчатом изменении ЛЩ1) подводимого потока: 1 †истинн кривая переходного процесса; 2 — линеаризованная кривая переходного процесса. функцией: 0.=и г,~ь, (12) и,(г~ А — +,и — Ь = Д„(~) 1Ь,Г2д й гЯ, ~Д,. =,и /2дЬ„=О, (12) (13) ЫЬ ° — -р) (1) гФ ° (14) Ар/у(р) -ь р А(р) = Д„(р) 'г~ г,~ь, (15) А рЬ(р)+ Ь(р)= ' 0,(р) г~д 2,%, р,/гд р,/гд ' 2Ь„. — 2܄— А — "Рй(р)'й(р) = — -й(р) О..

О (16) Линеаризованная временная характеристика Проводим линеаризацию дифференциальною уравнения (4) для 10% отклонения от йр заменяем линейную функцию: Д. =р ~2дй (11) Принимаем Т=А —" 2Ь„ 0 (18) Имеем lг(Р)(ТР+1) = КК(Р) (20) может быть приближенно записано в виде: А — -ь = ЛД,(~) (22) гй И М 2 /Ь„ ) ЙР) Р д( ) ТР+1 (23) Передаточная функция, описанная уравнением (23), выражает динамическую характеристику объекта и характеризует степень его саморегулирования при возмущениях по потоку.

Постоянная времени Тхарактеризует скорость саморегулирования при возмущении входного потока. Последняя прямо пропорциональна площади А поперечного сечения бака и обратно пропорциональна сопротивлению отводного трубопровода. Характер изменения уровня жидкости во времени существенно зависит от размеров бака и величины гидравлического сопротивления отводного трубопровода.

При наличии в отводном трубопроводе герметичных баков или баков с переливом противодавления или разрежения дифференциальные уравнения изменяются в деталях, но сам принцип регулирования сохраняется. Изменение давления является возмущением такого же типа, как и изменение подводимого потока.

2,2.Численные значения передаточной функции По заданию Ьд = 5 [м1, ()„а = 1000 1л/час), д = 0,2 1м1. Из предыдущего пункта передаточная функция объекта управления имеет вид 11'М) =, К Тр+1 Вычислим численные значения передаточной функции у2 А = — = 0,031416 1м ); О„, =1000' ' з 2 778'10 3600 10' К= „=3610 м Т = А —" = 0,031 3,6 10 = 1130,9731с~.

2Ь„ Π— о В конечном итоге передаточная функция системы имеет вид: К 3610' 11'(р) = Ту+1 1130,973р+1 2.3.Структура системы управления Исходная структура системы управления показана на рисунке 2: Рис, 2 Исходная структура системы управления Рассчитаем значения Кр,, и Кя и произведем упрощение схемы для дальнейших расчетов; Расчет Кр,, Х.== ЛО Р Ао Рис. 3 Зависимость поступающего потока от степени открытия клапана Чтобы осуществить возможность регулирования поступающего потока, согласно графику выбираем двойной расход Опо.' Расчет К,: Лвьп Лвх ГЯ = 10 [м1; ГБО = 4...20 ~мА~. Лвых 16 ~ л~А ~ Л 10 Таким образом, исходная структура системы управления имеет вид, показанный на рисунке 4: Рис.

4 Исходная структура системы управления с численными значениями Произведем упрощение схемы для дальнейших расчетов: Рис. 5 Упрощенная структура системы управления с численными значениями 2.4,ЛАФЧХ исходной разомкнутой системы и ее переходная характеристика Структура исходной разомкнутой системы представлена на рисунке 6; — %Р. Рис.

6 Структура исходной разомкнутой системы 201е К (1+7'. в ) 201е К з (1-,т,' ~'3' 7. = 20!я А(в) = 20!я =201цК,,-201ц 1+Т,- 'в-' ЛФЧХ строится по формуле: йп Ф(в) = агсф — = — а~ сгк7;в, Ке где К, = 0,32, а Т, = 1130,973. После нахождения передаточной функции объекта управления рассмотрим ее логарифмические частотные характеристики. Сначала произведем построении ЛАФЧХ ручным способом, для этого выделим из передаточной функции вещественную и мнимую части: 0,32 К, 1130,973.

р+1 Т, р+1 К,. 1 — 1,' Ов) К, — К,.ТЗв К„.. К,1;.в Т -(7в)+! ! — 7', (7в) !+7' -в' 1+7'-.в' ' 1~Т--в' ЛАЧХ строится по формуле: 7, — 207К~А(в) Получившиеся характеристики имеют вид, приведенный на рисунке 7: Рис. 7 ЛАФЧХ исходной разомкнутой системы Вычислим переходную характеристику системы по формуле Хэвисайда: Формула Хэвисайда в общем виде: в(о), в(р,) А(О) р, А'(р,) где В(р) — числитель передаточной функции„А(р) — знаменатель передаточной функции, р, — 1-ый корень характеристического уравнения. А(р) = 1130,973 р + 1 = 0 Р = = -О, 000884 1 — 1130,973 А'(р;) = 1130,973 В(0) = 0,32; А(0) = 1.

ь(~) =- о,зг+ ' """"'"" = о,зг-о,зг '-'"'""' -0,000884 1130,973 Строим график полученной переходной характеристики; нп 1мь ОИО э.пч ' О~по Рис. 8 Переходная характеристика исходной разомкнутой системы Проверим правильность построения характеристик с помощью программ МайСА0 и Май!а!)!з!п)п!!и!(). О.зг Ю') = 1130.973 ° ! 1 Р(в) 0 Ке(10(1. в)) Л(в): )(О(! в)) цв):: 20.108(Л(в)) в "-.

0 000010 00(Вг 1 О(в) - ьп(%(!. в)) Ф(в):. ~аек(%(!. в)) Оег ) -и — 20 1.(в)- 40 — 80 1 1О 1 1О ! 10 0 01 О! ! Ф(в) 60 — 80 . 100 1 !О ! 1О ! 10 00! 01 1 Рис. 9 ЛАФЧХ исходной разомкнутой системы, выполненные с использованием программы МайСАь) Переходная характеристика, выполненная в МайСАО, изображена на рисунке 10: 1 '"х)аР)асе ~ О ОООяа1 Ы1);= Ж(я) — -+ — 0.32 е ' -1- 0 32 Йоа1, 2 1:= О, 1..

бооо 1:= 0,0 5.. 0.5 0.4 ь(!) 0.32~0.01бО 3 0.32 — 0.016 1 0.2 0.1 0 0 гх10 3 4х10 3 бх10 1,1,1,3393 Рис. 10 Переходная характеристика исходной разомкнутой системы, выполненная с использованием программы МайСА13 Переходная характеристика, выполненная в Ма1й1аЬ1з103011п1с), показана на рисунке 12: Рис.

11 Окно создания модели Рис. 12 График переходной характеристики исходной разомкнутой системы, выполненной в среде Май1аЬ(япш1ий) Вывод: характеристики построены правильно, а частота среза обратнопропорциональна времени регулирования. 3. Выбор регулирующего органа совместно с исполнительным механизмом для расходов Яп и (,/о.

Произведем выбор клапана, рассчитав условную пропускную способность Сч. Вычисление С~ величины производится по П1М Е1Ч 60534. Типовые листы содержат необходимые индивидуальные параметры клапана. Для предварительного упрощенного расчета регулирующих клапанов используем общепринятую формулу: с=у 1ОООЛр ' где С/ — расход 1м /ч1, р — плотность жидкостей 1кг/м 1, Лр — разность давлений 1бар3. Влияние соединительных фитингов и ограничение протока про критических скоростях не учитываются.

Расчет условной пропускной способности для регулирующего органа для расхода 0п: 1000 М 1ООО.1 Расход (/п принимаем в 2 раза больше номинального, поэтому вьюираем клапан с Сч в 2 раза больше: С~ = 2„чтобы обеспечить возможность регулирования. Рис. 13 Зависимость пропускной способности от степени открытия клапана Выбираем запорно-регулирующий клапан односедельный фланцевый клапан с ЭИМ 25ч945п с 13Х = 25, Сч = 2,5.

Расчет условной пропускной способности для регулирующего органа для расхода 9о: С„=1 =1,010 1000 0,98 Расход 1,/о так же принимаем в 2 раза больше номинального, поэтому выбираем клапан с С~ в 2 раза больше: Сч = 2,020. Выбираем запорно-регулирующий клапан односедельный фланцевый клапан с ЭИМ 25ч945п с13М= 25, Сч= 2,5, с1., = 80сек. Основные характеристики запорно-регулирующего односедельного фланцевого клапана с электрическим исполнительным механизмом ~ЭИМ) 25ч945п.

ПМ 25, 50, 65, 80, 100, 125 мм РМ 1,6 МПа Код ОКП 37 2250 Изготовление и поставка по ТУ 3722-001-00218116-95 ГОСТ 12893-83 Материалы применяемые для изготовления клапана разрешены государственной санитарно-эпидемической службой Р.Ф. разрешение № 0339968 от 15.04.2002г.

Предназначен для использования на тепловых центральных и индивидуальных тепловых пунктах (ЦТП и ИТП), вентиляционных системах тепличных хозяйств и в других областях народного хозяйства, как для автоматического регулирования тепловых процессов, воды, воздуха, пара в системах отопления, вентиляции конденсирования воздуха, так и в качестве запорного устройства.

Достоинства: ° клапан является регулирующим и запорным органом одновременно, что исключает необходимость установки запорных устройств до и после регулирующей арматуры в технологических линиях; ° фторопластовое уплотнение в затворе обеспечивает требуемую герметичность в положении «закрыто»; ° клапаны выпускаются с линейной и равнопроцентной пропускной характеристикой; ° клапан является победителем конкурса «100 лучших товаров России» МАТЕРИАЛЫ ОСНОВНЫХ ДЕТАЛЕЙ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ 25 50 65 80 100 125 1,6; 2,5; 4,0; 6,3; 1О 25; 40, 63 63; 100; 160; 100; 250,300 160 16; 25; 40 40; 63; 100 0,001 1,6 116) 1,6 ~16) Масса кг Наработка на отказ — 10000 часов.

Гарантийный срок эксплуатации — 12 месяцев со дня ввода в эксплуатацию. Срок консервации — 3 года, Срок службы - не менее 10 лет ГАБАРИТНЫЕ И ПРИСОЕДИНИТЕЛЪНЫЕ РАЗМЕРЫ После выбора регулирующих органов произведем их заказ: Диаметр номинальный, 1Щ мм Условная пропускная способность, Кчу, мЗ!ч Относительная протечка в затворе, % от Кчу, не более Давление номинальное Р1ч, МПа (кгс/смЗ) Перепад давлений не более, МПа (кгс/смЗ) Температура окружающей среды, ОС Темпе а а абочей с еды,'С Характеристика рабочей среды Присоединительные размеры и размеры уплотнительных поверхностей корпуса От минус 25 до 50 Отми с5до150 Вода, пар, воздух и другие жидкие и газообразные среды, нейтральные к материалам деталей, соприкасающихся со с едой По ГОСТ 12815-80 на Р1ч 1,6 исп.1 ряд 2 19,5 26,4 30,6 44.0 67 92 ОАО «АРМАГУСв Уасеии, 661561, Ваадиьгирекая абл,, г.

Гусь-Хрустальный, ул. Рудиицкрй, 4 т/ф. (4924Ц 266-46 .Е-азай:.аа1ея,аппа 8.еа: ." ькьттк.ак та вя.ги оиросны лис~ иа регул»ирующие,- зайарнв- . РЕКУЛИРУ404ИИЕ И ЕтЕЕаНЫЕ» КЛавайЫ, задвижки Организация МГТУ кМАМИ» Заказчик: Должность Инженер Тел/Факс (495)223-05-23 отсечной и запорно-регулирующий х Тип изделия; регулирующий с запорный и 25ч945п1 — 025 — 2,5 л — 8Т - я Наименование позиции Количество 2 шт, (два) Диаметр условный, )Зу мм Давление условное, Ру кгс/см-" Состав: вода Наличие в среде абразивных частиц (количество и размер) Агрегатное состояние Жидкость Газ и Норм.

Пар и мин. Рабочая среда макс. Расход Входное давление, Р1 кгс/см' Выходное давление, Р2 кгс/см' Температура на входе, Т1 0 0 20о 15' Н)а 1000 Н)00 Плотность на входе, 1 1000 Вязкость в рабочих условиях Кт по асчет матч Выб анное значение. Кту м'/ч Расчйты 2,5 линейная П пускнаяха акте исгика авнопроцентная и Мате иал ко птса Корпус клапана П исоединение к убопровод Исполнение ланцев ланцевое под ива ку и Герметичность в затворе Затвор одностороннее 4 Пневм. и Направление подачи среды Тип ивода Эле .(ЭИМ) / Привод и Емкостный Реостатный и Токовый '~ Управляющий сигнал 4...20 мА Скорость управления мм/мин 80 50 Нх закрыт (НЗ) Питание привода Положение при отсутствии питания 2,5 кгс/кв.см У Открыт (НО) и Пневматич.