В качестве исполнительных механизмов в пневматических системах применяются поршневые и мембранные пневмоприводы.
Поршневые отличаются от мембранных большей величиной перемещения рабочего органа и большим развиваемым усилием. Применяются они редко.
Мембранно-пружинные исполнительные механизмы (МИМ) в зависимости от направления движения выходного звена подразделяются на ИМ прямого (МИМ ППХ) и обратного (МИМ ОПХ) действия. Пневмоприводы могут быть с дополнительными блокам, которые обозначаются в шифре прибора: позиционер – 02; боковой ручной дублёр –01; верхний ручной дублёр – 01В; позиционер и боковой дублёр – 05; позиционер и верхний дублёр – 05В; Им – без дополнительных блоков – 10.
В обозначение МИМ входят: тип механизма, диаметр заделки мембраны, полный ход выходного звена, комплектация дополнительными блоками, группа механизма в зависимости от параметров окружающей среды, стандарт. Например, МИМ прямого действия с диаметром заделки мембраны 320 мм, полным ходом выходного звена 25 мм, позиционером для работы при температуре окружающей среды (-30) – (+50) оС обозначается МИМ ППХ – 320-25-02-П (ГОСТ 17433-80).
МИМП отличается от механизмов типа МИМ более жёсткой пружиной, МИМК – наличием рычага вместо выходного звена.
При установке пневматических ИМ возрастает значимость предмонтажной проверки в связи с тем, что на их демонтаж и замену затрачивается много труда и времени.
Предмонтажная проверка включает проверки: отклонения действительного хода штока, основной погрешности и вариации, порога чувствительности, настройки длины штока.
Для проверки отклонения действительного максимального и условного хода штока через редуктор или задатчик в штуцер головки ИМ подают воздух под давлением 0,02 и 0,1 МПа (0,2 и 1 кгс/см2), которое контролируют по образцовому манометру и проверяют при этом отклонение действительного максимального и условного хода штока.
Поскольку шкала ИМ имеет невысокую точность отсчёта, на шкалу устанавливают индикатор положения, или отклонение определяют по разности между диапазоном изменения входного сигнала (0,02 – 0,1 МПа) и действительным его значением. Для этого, изменяя давление в головке ИМ, устанавливают указатель на отметку 100 % и также фиксируют давление воздуха Р100 в головке ИМ.
Отношение разности максимального действительного и условного хода к условному ходу, т.е.
(Р100 – Р0) – 0,02
________________ ∙ 100 %
Х = 0,08
Должно быть не более 40 %.
Если Х больше допустимого, регулируют натяжение рабочих витков пружины ИМ. При (Р100 – Р0) > 0,08 отворачивают зажимную гайку, при
(Р100 – Р0) < 0,08 её заворачивают.
Основную погрешность ИМ, %, при возможности точного измерения хода штока определяют по формуле
γ = (SР - SД) 100/SУ,
где SР, SД и SУ – соответственно расчётное, действительное и условное перемещение штока ИМ, мм.
При невозможности точного измерения хода штока ИМ на вход подают давление в головку ИМ, устанавливают указатель на проверяемую точку и отсчитывают командное давление по образцовому манометру. Расчётное значение давления на проверяемой точке
Рр = [(0,08 SР)/Sу] + 0,02.
Например, для точки 25 %
РР = 0,08 ∙ 0,25 + 0,02 = 0,04 МПа.
Тогда основная погрешность, %,
γ = (РР – РД) 100/0,08,
где Рр и РД расчётное и действительное значения давления, МПа.
Значение основной погрешности также определяют на значениях хода штока соответствующих 40; 75 и 100 % условного хода последовательно при повышении и снижении давления.
Вариацию определяют как отношение наибольшей разности между действительными значениями прямого и обратного хода штока при одном и том же значении командного сигнала к условному ходу, %,
В = (S'Д - S"Д) 100/SУ,
где S'Д, S"Д и SУ – соответственно действительно прямое, действительно обратное и условное значения хода штока, мм, или
В = (Р'Д - Р"Д) 100/0,08,
где Р'Д, Р"Д – прямое и обратное действительные значения давления, МПа. Значение основной погрешности и вариации не должно превышать допускаемой основной погрешности, равной 1,5; 2,5 и 4 % соответственно для клапанов классов точности 1,5; 2,5 и 4,0.
Если погрешность и вариации выше допускаемых значений, проверяют по возможности ослабляют затяжку сальника, проверяют и устраняют механические повреждения штока (искривления, заусеницы, царапины).
Порог чувствительности определяют при 20,50 и 80 % значения командного сигнала (полного диапазона) как при его увеличении, так и при уменьшении. Для определения порога чувствительности плавно увеличивают (или уменьшают) Рк до момента трогания штока и проводят отсчёт по манометру.
Отношение разности между расчётным значением командного сигнала и Рк в момент трогания штока и диапазона изменения командного сигнала, выраженное в процентах, определяет порог чувствительности. Он должен быть не более 0,4; 0,6 и 1 % соответственно для механизмов класса точности 1,5; 2,5 и 4.
После проверки ИМ необходимо настроить длину штока регулирующего органа. Для этого на вход подают воздух под давлением 0,02 МПа для клапанов типа «НЗ» (нормально закрытый) и 0,1 для клапанов «НО» (нормально открытый). Затвор при этих давлениях должен плотно войти в седло, что можно определить по толчку, ощущаемому рукой, приложенной к штоку. Момент закрытия регулируют муфтой, сочленяющей штоки ИМ и регулирующего органа.
При необходимости переделки одного типа МИМ на другой, например
«НЗ» на «НО», снимают верхнюю крышку МИМа и нижнюю крышку клапана, вывинчивают шток из золотника и завинчивают в противоположный конец его, меняя местами верхние и нижние седла. Пропускают шток через отверстие снизу и собирают клапан. Шкальную пластинку устанавливают так, чтобы вверху её была надпись «Закрыто».
Настраивают длину штока.