Целью исследования является изучение существующих методов и алгоритмов мехатронных модулей механизма перемещения шиберной задвижки, а также разработка и предложение новых подходов и решений для возможности дистанционного управления, а вследствие и повышения точности, надежности и эффективности управления. Выбранная тема исследования обладает высокой значимостью и практической ценностью, поскольку направлена на решение актуальной проблемы механизации и автоматизации производственных процессов.
В широком техническом смысле русского языка «шибер» это подвижная пластина, предназначенная для перекрытия потока любой среды. Шибером также называют металлическую заслонку, перемещаемую перпендикулярно оси вентиляционного канала для регулирования или полного прекращения воздушного потока. Подобные устройства повсеместно применяются в котельных установках и на водозаборных узлах [1-3].
Принцип действия шиберной задвижки (рисунок) основан на перемещении шибера перпендикулярно направлению потока рабочей среды, что приводит к открытию или закрытию проходного отверстия. Усилие от привода передаётся на шибер посредством шпинделя (штока). Конструкция задвижки включает в себя несколько ключевых компонентов: корпус, нож (шибер), стойку, уплотнительный элемент и сальниковый узел. Герметичность в закрытом положении достигается за счёт прижатия ножа к уплотнению под давлением самой рабочей среды. Задвижки производятся с возможностью односторонней или двусторонней герметизации. Конструктивно шток может быть как выдвижным, так и не выдвижным, причём последний вариант особенно востребован в условиях ограниченного монтажного пространства.
Управление шиберными задвижками может осуществляться различными способами: вручную или с помощью гидравлического, пневматического либо электрического привода. Для задвижек относительно небольшого диаметра часто применяется ручное управление. Однако предметом настоящего исследования является управление с помощью мехатронного устройства, поэтому основное внимание будет уделено автоматизированным приводам. Для управления задвижками больших размеров используются механизированные (автоматические) приводы. Применяются пневмоприводы одностороннего или двустороннего действия, в том числе с ручным дублированием.