4. Будова лабораторної установки

Лабораторна установка являє собою змонтовану на панелі систему УСК, до складу якої входять:

• блок індикації ;

• електронний блок ;

• датчик частоти обертання висівного диска (датчик контролю висіву);

• датчик рівня добрив у бункері з насадкою, яка перекриває світловий промінь;

• висівний диск з модулюючим диском, зубці якого входять у проріз датчика частоти обертання (датчика контролю висіву);

• електродвигун привода висівного диска з тумблером подачі на нього напруги живлення.

5. Порядок виконання роботи:

1. Ознайомитися з призначенням, будовою і принципом дії системи УСК.

2. Записати паспортні дані системи.

3. Ввімкнути дослідну установку.

4. Ввімкнути вимикач ПИТ на блоці управління та проконтролювати подачу живлення на УСК за загорянням лампочки ПИТ.

5. Дослідити роботу системи у вказанних нижче ситуаціях, які можуть мати місце в процесі експлуатації сівалки:

• зерно висівається (висівний диск обертається), бункер повний (шторка на датчику рівня закрита);

• висів припинився (зупинити висівний диск), бункер повний (шторка на датчику рівня закрита);

• зерно висівається (висівний диск обертається), спрацював датчик рівня (відкрити шторку на датчику рівня);

• висів припинився (зупинити висівний диск), спрацював датчик рівня (відкрити шторку на датчику рівня);

• ввімкнуто режим "ПЕРЕВІРКА" (натиснути кнопку "ПРОВ");

Результати дослідження системи КЕДР

Ситуація	Червона лампа "ОТКАЗ"	Червона лампа "УРОВ"	Звуковий сигнал	Червона лампа "ПИТ"

Виміряти:

• частоту висіву насіння, при якій вмикається сигналізація (насінин/с);

• час реакції на припинення висіву(с);

• тривалість звукового сигналу при контролі рівня насіння(с);

• частоту генератора мигаючого світла при відсутності несправнос­тей у системі(Гц);

• частоту генератора мигаючого світла у випадку, коли є сигнал "ОТКАЗ"(Гц);

Зробити висновки по роботі.

6. Оформлення звіту

Звіт повинен містити:

• назву та мету роботи;

• технічну характеристику системи;

• функціональну схему системи;

• таблицю результатів дослідження системи, результати вимірювань і висновки по роботі.

7. Контрольні запитання

1. Назвіть складові елементи системи УСК та їх призначення.

2. Сформулюйте призначення системи УСК.

3. Що є чутливими елементами системи УСК у каналах контролю висіву та рівня насіння?

4. Поясніть принцип дії датчика контролю висіву та датчика рівня.

5. Як здійснюється перевірка роботоздатності системи?

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №9

Дослідження характеристик електричних виконавчих механізмів

1. Об'єкти дослідження:

• електромагнітна муфта;

• соленоїдний клапан;

• електрорушійний однооборотний виконавчий механізм МЕО.

2. Мета роботи:

• вивчити призначення, будову і принцип дії електричних виконавчих механізмів (ВМ);

• експериментально зняти статичні характеристики вказаних ВМ;

• експериментально зняти перехідну характеристику електрорушій­ного виконавчого механізму і визначити його харакктеристики.

3. Теоретичні відомості

ВМ автоматичних пристроїв здійснюють керуючу дію на об'єкт управління, шляхом переміщення його регулюючого органа.

Вхідним сигналом для ВМ є керуючий сигнал У(t), який форму­ється або безпосередньо вимірюючим пристроєм (ВП) автомата або ко­ригуючим чи підсилюючим пристроєм на його виході. Вихідним сигналом ВМ є керуюча дія U(t), яку прикладено до регулюючого органа об'єкта управління. На функціональних схемах автоматичних систем ВМ зображують так, як показано на рис.1.

Енергія Е підводиться до ВМ і використовується ним для формування U(t). До складу ВМ входять: керуючий елемент (КЕ) та си­ловий елемент (СЕ). КЕ здійснює управ­ління підведенням енергії Е до СЕ. Ос­танній безпосередньо впливає на регулю­ючий орган об'єкта, зміню­ючи його поло­ження і реалізуючи тим самим керуючу дію U(t). Структуру ВМ при необхідності можна зобразити так, як по­казано на рис.2. За ви­дом енергії Е, яка використовується для здійс­нення керуючої дії, ВМ можна поділити на гідравлічні, пневматичні, електричні, комбіновані.

З а характером зміни вихідного сигналу (керуючої дії) ВМ поділяються на ВМ безперервної дії та позиційні (релейні) ВМ.

ВМ безперервної дії можна поділити на механізми з постійною швидкістю зміни U(t), яка не залежить від величини вхідного сигналу Y(t), та зі змінною швидкістю зміни U(t). Швидкістні характеристики таких ВМ показані на рис.3. В останньому випадку швидкість зміни U пропорційна Y.

Статичні характеристики електрорушійних ВМ безперервної дії наведено на рис. 4. Статичну характеристику двопозиційного ВМ наведено на рис.5. Статичну характеристику трипозиційного ВМ наведено на рис.6.

Як приклад електромагнітних ВМ розглянемо електромагнітну муфту сухого тертя (рис.7) та електромагнитний клапан (рис.8).

Е лектромагнітні муфти є з'єднувальними ланками між приводом і робочим механізмом. Наведена на рисунку муфта складається з двох напівмуфт 2 та 6, з'єднаних з валами 4 та 7, обмотки 1, на яку пода­ється напруга через щітки і кільця 8. Ведена напівмуфта 2 переміщу­ється вздовж вала 4 по шпонці 3 і зв'язана валом 4 з робочим механіз­мом. Вона відтискається від ведучої муфти 6 пружиною 5.

При подачі напруги електромагнітне поле, переборюючи зусил­ля пружини 5, притягує ведену напівмуфту 2. За рахунок сил тертя, що виникають між напівмуфтами, обертальний момент передається з ве­дучого вала на ведений.

Рис. 7 Будова електромагнітної муфти

1 – обмотка;

2 – ведена напівмуфта;

3 – шпонка;

4 – ведений вал;

5 - пружина;

6 – ведуча напівмуфта;

7 – ведучий вал;

8 – щітки і кільця.

С оленоїдний клапан використовується у системах двопозиційного управління та захистно-блокувальних схемах, які усувають можливість виникнення аварійних ситуацій у технологічних процесах. Його якір може впливати на вентиль або засувку, які можуть бути регулюючими органами об'єкта управління.

Рис.8 Будова електромагнітного клапана

У деяких випадках керуючими елементами ВМ є вимикачі або реле .

Розглянуті електромагнітні муфти і клапани є силовими елемен­тами даних електромагнітних ВМ. Керуючими елементами цих ВМ у виконуваній работі є регулятор напруги у колі змінного струму. Отже, вхідними сигналами для даних ВМ є положення рукоятки регулятора.

При виконанні лаборатор­ної роботи функції керуючого елемен­та досліджуваних ВМ виконує регулятор напруги, за допомогою якого

можна змінювати напругу (струм), підведену до котушок силових елементів ВМ.

Рис.10. Схема управління електромагнітним клапаном

Вихідним сигналом ВМ є керуюча дія U(t), яка формується даними ВМ у вигляді зміни положення веденої напівмуфти h_М або якоря клапана h_Я.

Статична характеристика клапана являє собою залежність положення напівмуфти чи якоря клапана h від напруги (струму), підведеної до котушок ВМ. При цьому потрібно враховувати, що спрацювання ВМ (переміщення напівмуфти чи якоря з одного положення в інше) відбувається при різних значеннях напруги (струму) залежно від того, як змінюється напруга (струм). Статична характеристика двопозиційних ВМ має вигляд, показаний на рис. 5.

ВМ безперервної дії за статичними властивостями можуть бути статичні і астатичні. При цьому статичні характеристики мають вигляд, представлений на рис 4. Астатичні ВМ за динамічними властивостями є інтегруючими ланками з передаточною функцією виду:

,

де Т_ВМ=1/k_ВМ , с - постійна часу .

Чим вона більша (чим менший його коефіцієнт підсилення), тим швидкодія ВМ менша і навпаки. Кое­фіцієнт підсилення k_ВМ чисельно до­рівнює тангенсу кута нахилу дотич­ної до перехідної характеристики:

k_ВМ=

Статичні ВМ за динамічними властивостями є інерційними ланка­ми з передаточною функцією

,

де k_ВМ – коефіцієнт підсидення ВМ;

Т_ВМ - постійна часу ВМ.