116016

4.2. Siłowniki pneumatyczne

Siłowniki pneumatyczne dzieli się na membranowe i tłokowe. Najbardziej rozpowszechnione są siłowniki membranowe ze sprężyną, stosowane do napędu zaworów regulacyjnych, pizepustnic. łopatek kierowniczych wentylatorów, oporników nastawnych, itp.

Siłowniki membranowe ze sprężyną, ze względu na kierunek ruchu trzpienia przy narastającym ciśnieniu zasilającym, dzieli się na:

a)    proste - tizpień siłownika wysuwa się. gdy ciśnienie narasta.

b)    odwrócone - tizpień siłownika chowa się. gdy ciśnienie narasta.

Dobór siłownika prostego lub odwróconego zależy od tego w jakim stanie powinien być zawór sterowany przez siłownik w sytuacji awaryjnej (np. braku ciśnienia zasilającego spowodowanego uszkodzeniem lub nieszczelnością instalacji) — jeśli

zawór powinien być otwarty, to wybieramy siłownik prosty.

5.1

5.2

Rys.4.2. Przekrój siłownika pneumatycznego lewa połowa - siłownik prosty, prawa połowa - siłownik odwrócony; 1 - krócicc doprowadzający ciśnienie sterujące. 2 - membrana. 3 - krócicc wyrównujący ciśnienia. 4 - sprężyna. 5.1 - górna część obudowy. 5.2 - dolna częSć obudowy. 6 - trzpień. 7 - prowadnica (piasta widełkowa). 8 - nakrętka

3

Na rys. 4.2 przedstawiono przekrój siłownika pneumatycznego. W siłowniku odwróconym sprężone powietrze (ciśnienie sterujące) doprowadzane jest króćcem 1 pod membranę 2. Wzrost ciśnienia powoduje przesunięcie trzpienia 6 w górę. do pozycji, w której następuje zrównoważenie siły F_x (oddziaływania sprężyny 4. proporcjonalnej do stopnia jej odkształcenia) i siły F_p (wynikającej z różnicy ciśnień pod i nad membraną, proporcjonalną do tej różnicy ciśnień). Czyiuia powierzcimia membrany mieści się zwykle w przedziale 120-2800 cm², a skok trzpienia (odległość między dwoma skrajnymi polożenianu trzpienia) mieści się zwykle w przedziale 7,5-63 mm.

Na rys. 4.3 przedstawiono przekrój i widok zespołu wykonawczego (siłownika połączonego z zaw^rorein). Na pozycję trzpienia, oprócz sił F_x i F_p,, w^rpływa także obciążenie grzyba 2. Zmiana tego obciążenia powoduje powstanie niejednoznaczności w zależności między ciśnieniem sterującym a stopiuem wysunięcia tizpienia. W celu ograniczenia tej mejednoznaczności. dopuszcza się obciążenie silowmka membranowego jedyiue do 20% siły maksymalnej zdefiniowanej następująco: