Автоматика жүйесінің орындаушы жетектері. Негізгі түсінігі, анықтамасы.
Орындаушы жетек (ОЖ) деп - қажетті сипаттағы механикалық қозғалысты алу мақсатындағы ақпаратты және энергияны түрлендіруді іске асыратын жүйені айтамыз. Төменде орындаушы жетектің үлкейтілген функциональды сұлбасы келтірілген. Орындаушы жетек басқарушы жүйеден (БЖ) және атқарушы деңгейге жататын ақпаратты өлшеу жүйесінен (АӨЖ), механикалық энергияны шоғырландыратын қорек көзінен (ҚК) сонымен қатар қосымша муфта (М) түріндегі механикалық қондырғылардан, тежегіш және беріліс механизмінен (БМ) тұрады. (7.16-сурет). Көрсетілген атқарушы қондырғы белгілі бір шарттарда қозғалыстың мехатронды модулі (ҚММ) деп аталады.
7.16 - сурет. Орындаушы жетек құрылымының сұлбасы
Шындығында, қазіргі заманғы қоғамның дамуында, техникалық өрлеу деңгейінің көтерілуіне байланысты автоматика жүйесіне толықтай, орындаушы жетектерге жекелей байланыспен әртүрлі көрсеткіштері бойынша жоғарғы талаптар қойылуда. Мысалы, автоматика жүйесінің орындаушы жетегі ауыспалы динамикалық сипатта жұмыс істеуі керек (момент, инерция, жүктеме). Сонымен қатар, олар қоздырғыш факторлармен әсерлеспеуі керек. Үлкен динамикалық жүктеме кезінде ОЖ осы жүктемелердің демпфирленуін қамтамасыз етуі қажет. ОЖ қойылатын маңызды талаптардың бірі қуаттың массаға жоғарғы қатынаста болуы керектігі. Жалпы массаның және өлшемдердің төмендеуі ОЖ үшін үрдіс сипаттамасы болып табылады. Сондай ақ ОЖ механикалық энергияны күшейтеді, соның әсерінен басқарылатын қозғалыс орындалады, сондықтан орындаушы жетектерге келесідей талаптар қойылады: тез әрекет етуі, қозғалыс икемділігі, жоғарғы жүктеме қабілеті, дірілдің болмауы. ОЖ берілген қозғалыс дәлдігін, жоғарғы шуыл көздерінің болмауын, пайдалану кезінде қолайлы және қауіпсіз болуын қамтамасыз етуі қажет. Нарықтың коньюнктура талаптарына байланысты ОЖ құны жағынан төмен, сәйкес дизайнды, адам-машиналы интерфейске ыңғайлы болуы қажет.Тәжірибеде әртүрлі белгілері бойынша ерекшеленетін көптеген ОЖ кездеседі. Негізгі ескеретін ерекшелігі механикалық энергияның шоғырландыратын қорек көзінің болуы. Осы белгілері бойынша ОЖ пневматикалық, электрогидравликалық және электрлік болып бөлінеді.
Гидро және пневматикалық орындаушы жетектер (ож).
Орындаушы қозғалтқыштардың жұмыс ортасына (газ немесе сұйықтық) байланысты жетектерді пневматикалық және гидравликалық орындаушы жетектер деп бөлуге болады. Энергияны, газды және сұйықтықты пайдалану әдісіне байланысты орындаушы жетектер көлемдік және динамикалық деп бөледі. Көлемдік жетектің жұмыс істеу принципі газ немесе сұйықтық қысым арқылы қозғалтқыш камера көлемін өзгертуіне негізделеді, соның нәтижесінде қозғалтқыш жұмыс ортасы – гидропневмоцилиндр поршеньдерінің немесе қозғалтқыштың қызмет органының орын ауыстырулары орындалады. Жұмыс істеу принципі газ немесе сұйықтық ағынының динамикалық әсеріне негізделуін гидро-пневмодинамикалық деп атайды. Гидро-пневматикалық ОЖ механикалық энергияны шоғырландыратын қорек көзі болып және сызықты және айналмалы қозғалысты гидро-пневмо қозғалтқыштары болып табылады. Пневматикалық ОЖ құрамына бір жақты және екі жақты әсерлі пневмоцилиндрлер, толық бұрылысты емес пневмоқозғалтқыштар, пневмомоторлар, мембранды камералар және т.б. жатады. Пневматикалық ОЖ басқару үшін микропроцессорлы басқару модулі және ағымды автоматикаға негізделген басқару жүйесі пайдаланылуы мүмкін. 7.17 - суретте пневматикалық қозғалыстың мехатрондық модулінің (ҚММ) жұмыс істеу принципі келтірілген. Пневмоцилиндр штогы потенциометрмен (П) өлшенеді, одан берілетін сигнал қорек көзінен (Қ) қоректенетін сервокүшейткішке (СК) беріледі. Сервокүшейткіш келіп түскен сигналдарды пневмоцилиндрдағы ауаны басқарып отыратын сервотаратқышқа (СТ) береді.
7.17 - сурет. Гидро пневматикалық ОЖ сұлбасы
Пневматикалық ОЖ негізгі артықшылықтары:
Тез әрекет етуі;
Шығыстағы күшті басқару мүмкіндігі;
Құрылымының қарапайымдылығы, қосымша механикалық
берілістерді қажет етпеуі;
Пайдаланудағы қарапайымдылығы;
Өрт, жарылыс қауіпсіздігі;
Ағымды автоматиканы қолдану мүмкіндігі.
Кейбір жағдайларда пневматикалық ОЖ қолдануға шектеу қоятын талаптары да болады.
Пневматикалық ОЖ айтарлықтай кемшіліктері бар және оның ең бастысы ауаның қысылуынан қозғалысты және позициялауды берілген дәлдікпен алу мүмкіндігінің болмауы. Одан бөлек пневматикалық ШИЖ шығысындағы қуаты төмен, ол жұмыс қысымының аз екенін көрсетеді, қозғалыстың бәсеңдігін қамтамасыз ете алмайды, сонымен қатар, ауаны дайындайтын қосымша қондырғыларды талап етеді.