МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «МАГНИТОГОРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Г.И. НОСОВА» Кафедра автоматизированных систем управления КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА по дисциплине «Технические средства автоматизации и управления» Выполнил: студент Павленко Н.А. Группа: зАТСб-18-1 Шифр: 27.03.04 «Управление в технических системах» Курс: 3 Проверил: ст. преподаватель кафедры АСУ Самарина И.Г. Магнитогорск 2021 СОДЕРЖАНИЕ Задание 1: Расчет регулирующего органа для изменения расхода природного газа на горелку башенной печи АНГЦ-1 ............................................................................................................................. 3 Задание 2: Условное обозначение МЭО, построение характеристики перемещения вала ИМ .......... 8 2 Задание 1: Расчет регулирующего органа для изменения расхода природного газа на горелку башенной печи АНГЦ-1 Дано: Среда – природный газ; Qmin = 0,95 м3/ч; Qmax = 11,18 м3/ч; ∆Pро = 1600 Па; ∆Pл = 1235 Па; P1 = 191325 Па P2 = 189725 Па T1 = 20 °C; ρ = 1,27657 кг/м3; υ = 1,6 см/с. Расчет: 1) Определим максимальную пропускную способность. Для докритического режима (1): (1) м3/ч Для критического режима (2): (2) 0,013 м3/ч 2) Для данной пропускной способности выбираем односидельный РО с условным диаметром: Dу = 100 мм и определим Кυу = 125 м3/ч > 1,2 ∙ 73,28 = 87,936 м3/ч; 3 3) Найдем Re (3): (3) = 2473 По кривой 1 графика на рисунке 1 находим значение ψ = 1,04. Рисунок 1 – Поправочный коэффициент для условий полного открытия РО 4) Определим пропускную способность с учетом вязкости газа по числу Re: 1,2 · ψ · Kυ макс = 1,2 · 1,04 · 73,28 = 91,453 м3/ч < Кυу = 125 м3/ч Принимаем двухсидельный РО с Dy = 80 мм и Кυу = 125 м3/ч. 5) Определим отношение n перепада давления в линии к перепаду давления на РО при максимальном расходе. Так как Кυу > Kυ макс, то n находится по формуле 4: 4 (4) 1,32 6) Уточним перепад на РО (5): (5) Мпа = 1221 Па 7) Уточним максимальное значение расхода через РО при Кυу = 125 м3/ч (6): (6) м3/ч 8) Находим относительное значение объемного расхода (7): (7) 9) Определим диапазон перемещения РО для n’= 1,32 по графикам на рисунке 2: 5 Рисунок 2 – Определение диапазона перемещения РО - по линейной характеристике 0,1 < S < 0,2; - по равнопроцентной характеристике 0,3 < S < 0,4. 10) Определим максимальное и минимальное значение коэффициента передачи РО для рабочего диапазона нагрузки (рис.3): Рисунок 3 – Определение коэффициентов передачи РО 6 - линейной характеристики: - равнопроцентной характеристики: Выбираем РО с линейной пропускной характеристикой. 7 Задание 2: Условное обозначение МЭО, построение характеристики перемещения вала ИМ Вариант -16 Дан исполнительный механизм МЭО-40/160-0,63-01. Определим из обозначения его характеристики: МЭО 1 - 40 2 / 160 3 0,63 - 4 - 01 5 1) МЭО – механизм электрический однооборотный; 2) номинальный крутящий момент, Мкр = 40 Нм; 3) номинальное время движения выходного вала от минимума до максимума, Тим = 160 с; 4) номинальный полный ход выходного вала, φим = 0,63 об; 5) год разработки – 2001. Рассчитаем время импульса по формуле (8): (8) с Найдем tпауз, учитывая, что Tпер = 2 с (9). (9) с По рассчитанным значениям построим импульсную характеристику (рис. 4) 8 Рисунок 4 - Входная импульсная характеристика ИМ Так как МЭО является интегрирующим звеном, то его выходная характеристика соответствует характеристике интегрирующего звена (рис. 5). Рисунок 5 - Выходная характеристика МЭО Совместим импульсную характеристику с выходной (рис. 6) и определим Sэкв (10): Рисунок 6 - Определение постоянной скорости (10) Исходя из графика ∆φ = 0,056, следовательно: 9 об/с Далее найдем Sср по формуле : об/с Построим реальную характеристику работы ИМ (рис. 7): Рисунок 7 - Характеристика перемещения ИМ постоянной скорости 10
