Генератор пневматических импульсов

 

)ГЕНЕРАТОР ПНЕВМАТИЧЕСКИХ, ИМПУЛЬСОВ, содержащий с тремя полостями, в одной крайней полости расположен клапан, запорный элемент которого устайовлен на жестком центре мембранй, а седло клапана выполнено в торце этой полости, в двух других полостях, на торцах кото рых имеют-ся кольцевые выступы, расположены плавающие диски, первый, второй и третий дроссели, причем управляющая глухая камера клапана соединена через первый дроссель с каналом выхода и с полостями,, в которых расположены плавающие диски, выходная проточная камера клапана подключе-на через второй дроссель к атмосфере канал питания подключен к средней полости, а другая крайняя полость соединена с атмосферой, отличающийся тем,, что, с целью упро-, щения конструкции,полости,в которых, i расположены плавающие диски, соединены между собой дополнительным кат (Л налом,а Средняя полость подключена к .: атмосфере через третий дроссель. о: ND 4; 4:

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) F 15 С 3/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Рпи

s8 (21) 3504168/18-24 (22) 25. 1 О. 82 (46) 23.12.83. Бюл. Р 47 (72) A.A. Малых, М.Г. Боровский, A.A.Çàõàðåâè÷ и Ю.Б.Юферев (71) Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт теплоэнергетического приборостроения (53) 621-525(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 460528, кл. 5 05 В 11/06, 1973.

2. Aнторское свидетельство СССР

9 875370, кл. Ñ 06 D 1/ОО, 1979 (прототип) . (54)(57) 1ГЕНЕРАТОР ПНЕВЙАТИЧЕСКИХ, ИМПУЛЬСОВ, содержащий корйъ-.с с тремя полостями, в одной крайней полости расположен клапан, запорный элемент которого установлен на жестком центре мембраны, а седло клапана

„„SU„„1062441 A вйполнено в торце этой полости, в двух других полостях, на торцах которых имеются кольцевые выступы, расположены плавающие диски, первый, второй и третий дроссели, причем управляющая глухая камера клапана соединена через первый дроссель с каналом выхода и с полостями,. в которых расположены плавающие диски, выходная проточная камера клапана подключе-на через второй дроссель к атмосфере, канал питания подключен к средней полости, а другая крайняя полость соединена с атмосферой, а т л и ч а-, ю шийся тем,.что, с целью упрощения конструкции, полости,в которых расположены плавающие диски, соеди- Е, нены между собой дополнительным ка-, налом,а средняя полость подключена к Ц ф атмосфере через третий дроссель.

У !

)ппп

Ю

Ж

Ю

1б

4 в

Эппл

1062441

Изобретение относится к средствам автоматики и может быть использовано в приводах пневматических систем управления промышленными роботами, например в волновых редукторах,, снабженных шаговыми пневматическими 5 двигателями.

Известны пневматические генераторы импульсов, содержащие корпус с четырьмя пол(стями, в двух крайних полостях расположены клапаны, запор- 0 ные элементы которых закреплены на жестких центрах мембран, в двух средник полостях корпуса расположены плавающие диски, дроссели, каналы питания и выходы (1 7.

Недостатком известного устройства является сложность конструкции.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является генератор, содержащий корпус с четырьмя полостями, в двух крайних полостях расположены клапаны, запорные элементы которых закреплены на жестких центрах, мембран, а седла клапанов, âûïîëíåíû в торцах полостей, в двух средних полостях корпуса, на торцах которых имеются кольцевые выступы, расположены плавающие диски, дроссели, каналы питания и выходы, соответственн з соединенные со средними полостями корпуса, причем канал вы- Зо хода соединен через первый дроссель с входной камерой первого клаtIpíà, проточные камеры обоих клапанов подключены через второй и третий дроссели к атмосфере, к которой 35 также подключена одна из полостей корпуса, а входная камера второго клапана подключена к средней полости, соединенной с клапаном питания (2 3.

Недостатком этого устройства является сложность конструкции вследствие большого количества мембран, клапанов и соединительных линий.

В результате этого генератор импуль- 45 сов обладает низкой надежностью.

Целью изобретения является упрощение конструкции генератора.

Поставленная цель достигается тем, что в генераторе пневматических импульсов, содержащем корпус с тремя. полостями, в одной крайней полости расположен клапан, занорный элемент которого установлен на жестком центре мембраны, а седло клапана выполнено в торце этой полости, в двух других полостях, на торцах которых имеются кольцевые выступы, расположены плавающие диски, первый, второй и третий дроссели, причем управляющая глухая камера соединена 60 через первый дроссель с каналом выхода и с полостями, в которых расположены плавающие диски, выходная проточная камера клапана подключена через второй. дроссель к атмос- 65 фере, канал питания подключен к средней полости, а другая крайняя полость соединена с атмосферой полости, в которых расположены плавающие диски, соединены между собой дополнительным каналом, а средняя полость подключена;.к атмосфере через третий дроссель.

На чертеже представлена схема генератора..

Генератор импульсов состоит из пл"вающих дисков 1 и 2, кольцевых выступов 3-7, мембраны с жестким центром 8, первого дросселя 9, ВТо рого дросселя 10, третьего дросселя 11. Клапан образован запорным элементом, установленном на жестком центре мембраны 8 и седлам 12. Диск

2 расположен в средней полости 13, соединенной с каналом 14 питания и через третий дроссель 11 — с атмосферой. Диск 1 размещен в крайней полости 15, соединенной с атмосферой.

Полости 13 и 15 сообщены между собой дополнительным каналом 16. управляющая камера 17 клапана соединена через первый дроссель 9 с каналом 18 выхода и с полостями 13 и 15. Выходная проточная камера 19 клапана подключена через второй дроссель 10 к атмосфере. Полости клапана 13 и 15 размещены в корпусе

19.

Генератор импульсов работает следующим образом.

K каналу 14 питания подводится воздух под давлением Рд„ . Под действием потока воздуха, протекающего из канала 14 в атмосферу через кольцевой зазор,образованный плавающим диском 2 и кольцевым высту- пом б,седло 12 и дроссель 10, плавающий диск 2 переместится вверх от плоскости торца кольцевого выступа 5 к

I плоскости торца кольцевого выступа б, соединяя канал 14 питания с выходным каналом 18.

Дпя обеспечения четкого перемещения диска 2 от плоскости торца кольцевого выступа 5 к плоскости торца кольцевого выступа б размеры дросселей 10 и ll и кольцевого зазора, образованного диском 2 и выступом б, должны быть выполнены определенным образом.

Действительно, исходя из условий срабатывания диска должно выполняться условие где Бд — площадь диска 2;

Р„ - давление в полости над дисRoM 2, расположенной со стороны седла 12;

S - площадь, ограниченная выступом 5.

1062441

30 (Я У . (5(010=2

=4 мм (О

Тираж 717 Подписное

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

Преобразуя равенство (1), получим р пи(г 4 (2)

Р 5 -S 2 2

5 где с д - диаметр диска 2; диаметр выступа 5.

Иэ условия равенства расхода воздуха через кольцевой зазор и дроссель

l0 имеем !О

Ill (ill Грит 4 (д 5! еит где Е, К в — площадь сечения соответственно кольцевого зазора и дросселя 10; ,(А., „ - коэффициенты расхода соответственно кольцевого зазора и дросселя

10.

Принимая приближенно !. ) (и ш, О раскрывая f, f щ, получим .

4 р

d = 2 р (Н Р, (4-1

25 где d — ра змер коль цевог о з аз ора .

Подставляя в (4) уравнение (2), получим

С целью исключения заклинивания диска при его перемещении кольцевой 35 зазор должен выбираться не менее

d" = 0,2-0, 3 мм. о

Если принять, например, d = 20 мм, d = 12 мм, то по формуле (5,! получим 40

Таким образом, диаметр дросселя

10 должен быть не менее 4 мм. При этом диаметр дросселя ll для обес- 45 печения четкого переключения диска

2 должен выбираться не. больше 4 мм, исходя из минимально свозможных размеров, так как его назначение сводится к тому, чтобы сбросить давле-. ние в полости под диском 2, когда последний будет контактировать с кольцевым выступом 5. Как показал опыт эксплуатации подобных устройств размер дросселя 11 целесообразно выбирать не более 0,5 мм.

Таким образом, в результате пере-: мещения диска 2 от плоскости торца кольцевого выступа 5 к плоскости торBHHHIIH Заказ 10185/37 ца кольцевого выступа 6 и в результате соединения канала 16 с каналом

14 питания плавающий диск 1 переместится вверх от плоскости торца кольцевого выступа 3 к плоскости торца кольцевого выступа 4, отсоединяя выходной канал 18 от атмосферы. При этом выходной канал 18 будет соединен с каналом питания 14 д тех пор, пока давление в камере 17, соединенной через дроссель 9 с выходным каналом 18, достигает величины достаточной для того, чтобы жесткий центр

8 мембраны перекрыл седло 12.

Время, в течение которого выходной канал соединен с каналом питания, определяется величиной открытия дросселя 9.

При перекрытии седла 12 жестким центром 8 диск 2 переместится от плоскости торца кольцевого выступа

6 к плоскасти торца кольцевого вы=тупа 5. Как только диск 2 переместится к плоскости торца кольцевого выступа 5, канал 14 питания будет отсоединен от канала 18, а канал 16 соединится с атмосферой через дроссель 11. Последнее приведет к тому, что давление в полости под диском 1 снизится до нуля, а сам диск 1 под действием усилия от давления Р

36(Х со стороны выходного канала 18 п(реместится от плоскости торца кольцевого выступа 4 к плоскости торца кольцевого выступа 3, соединяя выходной канал 18 и камеру 17 через дроссель 9 с атмосферой. Выходной канал 18 сбудет соединен с атмосферой до тех пор, пока давление в камере

17 понизится до величины, при которой жесткий центр 8 переместится вверх..под действием усилия от .давления, действующего со стороны седла 12.

Время, в течение которого выходной капал 18 соединен с атмосферой,- определяется величиной открытия дросселя 9.

Дальнейшая работа генератора будет происходить аналогично.

Таким образом, выходной канал генератора импульсов, который может быть нагружен, например, цилиндром с подпружиненным поршнем, периодически будет подключаться или к каналу питания или к атмосфере.

Частота следования импульсов- на выходе генератора может настраиваться с помощью дросселей 9 и 10.

Простота конструкции генератора позволит повысить его надежность.