2.1.2. Характеристики автоматизированных пневмоприводов

В зависимости от задачи автоматического управления пневмоприводы могут быть стабилизирующими, программными и следящими [30]. В стабилизирующем скорость движения выходного звена поддерживается постоянной, в программном изменяется по заданной программе. У следящего привода регулируемый параметр выходного звена изменяется по определенному закону в зависимости от внешнего управляющего воздействия, которое заранее неизвестно.

Наиболее важный квалификационный признак пневматического (объемного) привода связан с типом распределителя рабочего тела, управляющего подачей по­следнего в рабочие полости пневматического (объемного) двигателя. От него за­висят способ регулирования скорости, потери энергии и многие характеристики привода. По этому управляющему устройству (пневмоаппарату) различают пнев­моприводы с дроссельным управлением и управлением противодавлением [30].

Дроссельное управление движением выходного звена осуществляется пневмоаппаратами (распределителями) с релейным или пропорциональным управлением в линиях питания.

Управление противодавлением осуществляют в пневмоприводе с созданием противодавления на выходе пневмодвигателя.

Функциональные свойства пневмоприводов принято оценивать по статиче­ским и динамическим характеристикам, определяемым экспериментальным или расчетным путем. Экспериментальные данные наиболее достоверные. Однако на стадии проектирования характеристики можно только рассчитать по уравнениям и формулам.

Статические характеристики отражают свойства пневмопривода при установившихся режимах работы, поэтому точки для построения статической ха­рактеристики определяют при установившихся (постоянных) значениях скорости и силы (момента силы) на выходном звене.

К основным статическим характеристикам относятся следующие характери­стики пневмоприводов: регулировочная, нагрузочная и энергетическая [30].

Регулировочная характеристика отражает зависимость скорости или силы (момента силы) на выходном звене от управляющего воздействия. По графику этой характеристики оценивают линейность регулирования, зону нечув­ствительности и возможный гистерезис привода.

Нагрузочная характеристика показывает зависимость скорости вы­ходного звена от силы (момента силы), развиваемой для преодоления внешней нагрузки. Малая кривизна и небольшой наклон (крутизна) графика нагрузочной характеристики свидетельствует о стабильной работе пневмопривода.

Энергетическая характеристика (характеристика энергетических потерь) представляет собой зависимость КПД привода от скорости или силы (мо­мента сил) на выходном звене. Графики этой характеристики отражают область эффективной эксплуатации пневмопривода, в которой КПД имеет приемлемые значения.

К динамическим характеристикам относят временные и частотные характеристики [30].

Под временными характеристиками подразумевают графики дви­жения выходного звена во времени при типовом управляющем или нагружающем воздействии. Эти характеристики отражают переходные процессы в пневмоприводах и позволяют оценивать быстродействие и колебательность выходного звена при резком (мгновенном) изменении управляющего или нагружающего воздейст­вия.

Частотные характеристики представляют собой отношения амплитуд и сдвиг по фазе выходного и входного сигналов в функции круговой частоты при гармоническом движении выходного звена привода. Частотные характеристики позволяют в большинстве случаев косвенно оценивать динамические свойства пневмопривода. Однако рассчитать их по алгебраическим выражениям значитель­но проще, чем определять временные характеристики решением дифференциаль­ных уравнений.

Эффективная эксплуатация пневмопривода зависит от факторов надежно­сти, к которым относятся безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость привода [30].

Безотказность характеризуется непрерывным сохранением работоспо­собного состояния в течение некоторого времени или некоторой наработки.

Долговечность оценивают сроком службы и ресурсом, под кото­рыми подразумевают соответственно календарную продолжительность и наработ­ку (в часах) от начала эксплуатации или ее возобновления после ремонта до пере­хода в предельное состояние.

Ремонтопригодность отражает приспособленность к восстановлению работоспособного состояния путем технического обслуживания и ремонта.

Сохранение значений перечисленных показателей после хранения и транс­портирования называют сохраняемостью привода.

При выборе типа, привода необходимо учитывать не только перечисленные факторы, но и номенклатуру выпускаемых промышленных пневмоустройств, а также производственные условия.