Пневматический управляющий элемент

 

ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ УПРАВЛЯЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ, содержащий постоянный дрос сель, подключенный с одной стороны к каналу питания и с другой стороны к проточной камере, на выходе из которой установлен переменный др6ссе1ль сопло-эаслонка, и выходной канал, подключенный к проточной камере между дросселями, отличающийся тем, что, с целью линеаризации статической характеристики элемента, в нем установлены дополнительный постоянный дроссель, подключенный с одной стороны к каналу питания, сопло : дополнительного переменного дросселя соосное основному,.заслонкой которого является заслонка основного переменного дросселя, дополнительная проточная камера, подключенная с одной стороны к дополнительному постоянному дросселю, с другой стороны - к соплу дополнительного переменного дpocteлЯj и корректирующий дроссель выполненный в виде двухмембранного элемента с пружиной и разными .эффек (Л тивными площадями мембран, причем меж 1ембранная камера подключена к дополнительной проточной камере мевду дополнительными дросселями, крайние камеры соединены между собой, сопло в камере которого расположена пружина , соединено с каналом питания дополнительного постоянного дросселя , а сопло в другой крайней камере соединено с каналом питания после м постоянного дросселя. О5

СООЗ С08ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1041776 з(я) F 15 C 3/14; G 06 G 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕННАЯ:- :-::"..:;;,, И

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CO

4ь

«3

«3 (2.1) 3376805/18-24 (22) 06.01.82 (46) 15.09.83.Бюл. V 34 (72) В. Н,Фокин и А.И.Бегунков (71) Центральное технико-конструкторское бюро Министерства речного флота

РСФСР (53) 621.-525(088.8), (56)М.Березовец Г. Т, и др. Приборы пневматической агрегатной унифици-. рованной системы и их использование для автоматизации производственных" процессов. M., Гостоптехиздат, 1962, : с.11"14.

2. Вольский B.Е., Пушин Ю.Н., Юнг В. Н. Проектирование пневмати" ческих систем управления судовыми. энергетическими установками. Л, "Судостроение", 1975, с. 149"153 (прототи n) . (54) (57) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ УПРАВЛЯЮЩИЙ .

ЭЛЕМЕНТ, содержащий постоянный дрос" сель, подключенный с одной стороны. к каналу питания и с другой .стороны к проточной камере, на выходе из которой установлен переменный дроссель сопло-заслонка, и выходной канал, -: подключенный к проточной камере между дросселями, отличающийся тем, что, с целью линеаризации статической характеристики элемента, в нем установлены дополнительный постоянный дроссель, подключенный с одяой стороны к каналу питания, сопло дополнительного переменного дросселя соосное основному,.заслонкой которого является заслонка основного переменного дросселя, дополнительная проточная камера, подключенная с одной. стороны к дополнительному постоянному дросселю, с другой стороны - к соплу дополнительного переменного дросселя, и корректирующий дроссель выполненный в виде двухмембранного а элемента с пружиной и разными .эффективными площадями мембран, причем межмембранная камера подключена к дополнительной проточной камере между С дополнительными дросселями, крайние камеры соединены между собой, сопло в камере которого расположена пружина, соединено с каналом питания дополнительного постоянного- дросселя, а сопло в другой крайней камере соединено с каналом питания после постоянного дросселя.

1 . 104

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в пневматических системах дистанционного управления и индикации техничес. ких параметров.

Известны пневматические управляющие элементы (1

Наиболее близким к предлагаемому является пневматический управляющий элемент датчика частоты вращения, состоящий из постоянного дросселя, находящегося на входе в проточную камеру, и переменного дросселя. в виде сопла .с заслонкой на выходе йз нее(2).

Недостатком известных пневматических управляющих элементов является нелинейность их статических характеристик.

Цель изобретения - линеаризация статической характеристики элемента.

Поставленная цель достигается тем, что в пневматический управляющий we-мент, содержащий постоянный дроссель, подключенный с одной стороны к каналу питания и с другой стороны— к проточной камере, на выходе из которой установлен переменный дроссель сопло-заслонка, и выходной канал, подключенный к проточной камере между дросселями, установлены дополнительный постоянный дроссель, подключенный с одной стороны к каналу пита" ния, сопло дополнительного переменного дросселя соосное основному, заслонкой которого является заслонка основного переменного дросселя, до- полнительная проточная камера, подключенная с одной стороны к дополнительному постоянному дросселю, с другой стороны - к соплу дополнительного переменного дросселя, и корректирующий дроссель, выполненный в виде двухмембранного элемента с пружиной и разными эффективными пло щадями мембран, причем межмембранная камера подключена к дополнительной проточной камере между дополнительными дросселями, крайние камеры соединены между собой, сопло, в камере которого расположена пружина, соединено с каналом питания î дополнительного постоянного дросселя, а сопло s дру гой крайней камере соединено с каналом питания после постоянного дросселя.

На фиг. 1 приведен предлагаемый пневматический управляющий элемент, принципиальная схема; на фиг. 2график, поясняющий работу.

Устройство состоит из двух управляющих элементов, включенных парал лельно на одну управляющую заслонку причем один из управляющих элементов выполняет основную, а второйдополнительную (вспомогательную)функцию.

Основной управляющий элемент включает в себя постояннйй дроссель

1 и переменный дроссель, состоящий из сопла 2 с заслонкой 3. Проточная камера элемента, представляющая собой определенный замкнутый объем между дросселем 1 и соплом 2, связана с выходным каналом Раух.

Дополнительный управляющий элемент состоит из дополнительного постоянного дросселя 4 и дополнительного переменного дросселя, состоящего из . сопла 5 с заслонкой 3. Дополнительная проточная камера дополнительного управляющего элемента сообщена связью 6 с управляющей межмембранной камерой корректирующего дросселя 7, пред-

25 ставляющего .собой двухмембранный элемент, состоящий из трех камер, разделенных между собой двумя эластичными мембранами, жесткие центры квторых служат заслонками для входного (верхнего )и выходного (нижнего,)соп3О ла. Жесткие центры (заслонки) г остоянно на одятся под воздействием пружины, установленной в крайней камере входного сопла и уравновешивающейся давлением в межмембранной камере за счет

3s .разности площадей мембран. Крайние камеры дросселя сообщены ° Выходное сопло дросселя связано с проточной камерой основного управляющего элемен"та, т.е. с каналом питания после дросселя 1. Входное сопло корректирующего дросселя, а также постоянные дроссели обоих основного и дополнительного управляющих элементов со. общены с .источником питания Р „, На графике (фиг.2) по оси абсцисс отложено перемещение (в относительных единицах ) заслонки на величину по оси ординат - давление в проточных камерах (фиг.2)".

Кривые 8 и 9 отражают характеристики обоих управляющих элементов без корректирующего дросселя 7.

6сли принять за характеристику основного управляющего элемента кривую

8, то из фиг.2 следует, что кривая 9инвертированное отображение кривой 8 (кривая 9 развернута на 180 относительно плоскости чертежа ). Для получения линейной характеристики управ3 10417 ляющего элемента в виде прямой 10 необходимо добавление давления в проточ.ной камере основного элемента по оп- ределенной закономерности. Марактер изменения добавочного давления определяется разностью .

Р1 Р Ре где дололнительное давление изобра-. жено на графике в виде. кривой 11 и обеспечивается корректирующим дросселем 7 при управлении им инвертированным сигналом дополнительного управляющего элемента.

В корректирующем дросселе 7 между заслонками и соплами устанавливается зазор 5, величина котороГо определя-, ется при настройке. Изменение управляющего сигнала от ма„.симума до минимума.и наоборот обеспечивает перемещение заслонок на величину зазора К.

Наибольшая пропускная способность сжатого воздуха через дроссель фиг. 2 ).наблюдается в среднеи положении заслонок относительно сопел.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

При наличии давления питания и. верхнем исходном положении заслонки

3 давление на выходе основного we- мента равно нулю, а давление в проточной камере дополнительного управ» ляющего элемента равно 1,0 кгс/см . .Это давление, установившееся в управ-. ляющей камере корректирующего дросселя 7, преодолевая усилие пружины, смещает заслонку корректирующего дрос-35 селя.в верхнее положение, прикрывая при этом отверстие входного сопла.

Таким образом, давление на выходе корректирующего дросселя 7 равно нулю.

При перемещении управляющей заслонкй 40

3 вниз давление на выходе основного

76 4 управляющего элемента возрастает, а давление в проточной камере дополнительного управляющего элемента снижается, при этом заслонка корректирующего дросселя под воздействием пружины перемещается вниз, приоткрывая отверстие входного сопла, обусловливая прохождение сжатого воздуха через корректирующий дроссель в проточную камеру основного управляющего элемента. Давление на выходе основного элемента, например, составJlReT не 0,2 кгc/ñì2, что соответствует точке а, лежащей на кривой 8, а в два раза больше, т.е. точке . Ь на прямой 10.

При дальнейшем смещении заслонки

3 вниз, например в положение-более половины хора .Ъ, давление в проточ-. ной камере основного управляющего элемента продолжает возрастать,а величйна инвертированного сигнала (кривая 9)) снижается вместе с ним снижается и пропускная способность корректирующего дросселя 7, так как спаренная заслонка корректирующего дросселя, смешаясь вниз, прикрывает отверстие нижнего выходного conna. Результирующее давление на выходе основного управляющего элементз формируется по закону прямой 10 при любом, положении заслонки 3.

Работа устройства при перемещении заслонки 3 вверх производится ана- логичным образом.

Использование предлагаемого устройства позволяет преобразовыватв криволинейные статические характеристики в линейные в пнематических приборах с управляющими элементами откры- того типа.

1041776

04 а д .7 Р .7 4 f E 7 g У 1Р ая г 7 К r w г г r o

Составитель О. Гудкова

Техред Т.фанта Корректор 6. Макаренко

Редактор С. Лисина

7096/37 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССО по делам изобретений и открытий

113035, Москва, W-35, Раушская наб,, д. 4/5

Заказ

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4