Пневматическая систел\а автоматическогоуправления, вычисления,
О П И С А Н И Е l4I684
ИЗОБРЕТЕН Ия
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Ссаетских
Социалисти теских
Республик
Зависимое от авт. свидетельства ¹
Заявлено 06.Х!1.1960 (№ 688254f26) с присоединением заявки ¹
Приоритет
Опубликовано 28.Х.1971. Бюллетень ¹ 32
Дата опубликовашгя описания 4.11.1972
МП К F 15Ь 13)042
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете министров
СССР
УДК
Лвтор изобретения СЕСОЮЗНА
ИИИИО-ПЕНЗА..
6ИБЛИО ТЕК Л
Заявитель
ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО
УП РАВА ЕН ИЯ, ВЫЧ ИСЛ EH ИЯ, ПРЕОБРАЗОВАНИЯ
И РЕГУЛИРОВАНИЯ
Известны схемы построения и технической реализации отдельных пневматических элементов.
Предлагаемая пневматическая система автоматического управления, вычисления, преобразования и регулирования отличается o r известных тем, что для расширения возможностей построения различных устройств из ограниченного количества блоков последние образованы из мембранных элементов и реле типа «сопло — зас IOHKB» так, что каждый из них выполняет только одну простейшую операциюю.
Предлагаемая пневматическая система состоит из элемента сравнения, пневмореле, дискретной и непрерывной ячеек памяти, дискретного и непрерывного пневмоповторителей, нерегулируемого и регулируемого пневмосопротивлений, пневматического инерционного звена, конструктивно выполненных в виде самостоятельных устройств, реализирующих простейшие операции.
На фиг. 1 показана конструктивная схема элемента сравнения; на фиг. 2 — непрерывный пневмоповторитель; на фиг. 3 — дискретная ячейка памяти; на фиг. 4 — непрерывная ячейка памяти; на фиг. 5 — нерегулируемое постоянное пневмосопротивление; на фиг. 6 — регулируемое постоянное пневмосопротивление; на фиг. 7 — пневматическое инерционное звено.
Элемент сравнения (фиг. 1) реализует возложенную на него функцию сравнения двух давлений Р, и Р>, изменяющихся в диапазоне от 0 ати и до давления питания устройства, и имеет релейную характеристику. Элемент сравнения содержит два узла «сопло — заслонка» и набор плоских мембран, связанных по оси жестким центром и заделанных по периферии в корпус. В глухие камеры 1 и 2, отде10 ленные друг от друга мембранами, подаются входные давления Рт и Р,. Трехтмеотбранный блочек 8 воспринимает их воздействие, в результате чего появляется некоторое суммарное усилие, действующее на жесткий центр 4 вдоль
15 его осп. Это усилие перемещает жесткий центр в сторону направления усилия, и он своим торцом перекрывает одно из сопл 5, открывая другое. Если разность P> — Рв)0, то выходное давление Р принимается за «1», если Рт — Pa(0, 20 то P=O. При Pj — P> — — 0 выходное давление не определено. Настройка элемента сравнения осуществляется посредством переметцения подвижных сопл б.
Пневмореле реализует релейную характерп25 стику, отличающуюся от характеристики элемента сравнения наличием гпстерезпсной петли. Конструктивное выполнение пневмореле аналогично элементу сравнения, но введение положительной обратной связи позволяет фор30 мпровать только два значения выходного дав3
65 л енпя Р— «1» (давление питания) и «О» (О ати).
Дискретный пнсвмоповторитель специального конструктивного оформления не требует, а выполняется на пневмореле, включенном таким образом, что на выходе имеет место давление питания («1»), когда входное давление
Р, превосходит значение давления срабатывания Р |, и выходное давление Р, равное О, когда Р| меньше давления «отпускания» Р",.
Непрерывный пневмоповторитель (фиг. 2) содержит узел «сопло — заслонка» и одну мембрану, заделанную в корпус. Выходное давление Р постоянно приравнивается к входному давлению Р| за счет величины перепуска воздуха через сопло б из междроссельной камеры 7, заключенной между постоянным нерегулируемым дросселем 8, установленньп| на линии питания элемента, и узлом «сопло — з»слонка», выполняющим роль переменного дросселя.
Таким образом, непрерывный ппевмоповторитель имеет на выходе давление Р, равное давлению Р| входа, но может отличаться о| него на постоянную величину Л, для чего л элемент может быть введена пружина, натягивающая мембрану 9. Непрерывный пневмоповторитель может иметь также усиленный IIo мощности выход, что достигается введением независимого питания.
Дискретная ячейка памяти (фиг. 3) состоит из двух пневмореле, включенных по разным с: емам. Одно из IIHx А используется в качестве дискретного повторителя Р=Р> при одном значении независимого командного давления P=l (Р|=0), сохраняя неизменным выходное давление P при другом значении
Pi=0 (Р|=1). Требуемое отклонение повторителя от входного давления Р, осуществляет второе ппевмореле Б с одновременным запиранием в глухой камере 10 давления, равного
Р|, л момент появления Р,=О (Р|=1). Дискретная ячейка памяти может включаться в схемы двояко: по одной схеме включения «запоминание» осуществляется при Р„=- l, а по другой схеме вкгпочения — при Р|=0. Схемы вкл|очения отличаются друг от друга только местом ввода командного давления Р| (в первом случае Р| подается в камеру 11, а во втором — в камеру 12) .
Непрерывная ячейка памяти (фиг. 4) состоит из непрерывного повторителя В и пневмореле Г. Включение пневмореле аналогично включению пневмореле дискретной памяти, и в целом непрерывная ячейка памяти отличается от дискретной ячейки памяти характером повторения. Непрерывная ячейка памяти может вкгпочаться двояко: с запоминанием по команде Рг=1 и с запоминанием по команде
Рг =О.
Нерегулируемые постоянные пневмосопротивления (фиг. 5) выполняются в виде калибованных капилляров 18 и 14 с индивидуаль*х| фильтром 15, на входы которых поступаления Р| и Рг, а на выходе устанавли5 и
3О
4О
45 о
55 лается расход воздуха Q, пропорциональный разности входных давлений Р| — P>.
Регулируемые постоянные пневмосопротивления (фиг. б) состоят из корпуса 1б с профилироланной седловиной и подвижной профилироланной детали 17. Положение подвижной детали по отношению к кромкам седла соответствует о| ределенной характеристике из всего диапазона характеристик регулируемого пневмосопротивления. Сопротивление меняется от О до со при полном открытии и перекрыгпи седловины корпуса подвижной деталью.
Пневматическое инерционное звено (фиг. 7) схемпо осуществляется соединением пневмоемкости 18 и регулируемого постоянного пневмосопротивления 19. Скачкообразное увеличение (уменьшение) входного давления Р, вызывает экспоненциальное нарастание (убывание) выходной величины P.
Описанные пневмоэлементы, выполняющие простейшие функции, обеспечивают возможность построения различных устройств и приборов. Так элемент сравнения, комбинируемый л схемах с пцевмосопротивлениями и пневмагпческими инерционными звеньями, позволяет выполнять любые линейные вычислительные операции (суммирование, дифференцирование, интегрирование и др.) . .Злемев сравнения позволяет также строить схемы для преобразования пепрерывных величин в дискретные. На основе ппелмореле могут быть реализованы
;ломе |тарные логические операции («HET», «И», «И г11!» и др.) . Следовательно, можно строить схемы, выполняющие любые алгебраические логические функции.
Дискретные ячейки памяти позволяют выполнять из них элементы задержки, а следовательно, вы:|ол любые временные логические функции.
1-!епрерывные ячейки памяти еще больше расширя|от возможности описываемой пневма.|ической системы, охватывая те управляющие усгройсгла, л которых необходима «память».
Образование пневмоэлементов системы из чулствпгельлых мсмбран и реле тина «сопло— заслонка» обеспечивает высокую точность их работы.
Все элементы системы имеют цокольное включение, а пх монтаж ведется на стандартных панелях, наружная поверхность которых используется для установки элементов в соотле|ствующие цокольные гнезда, а сама панель образуется соединением двух половин с продольным разъемом, внутри которого выполняется сеть коммуникаций, соединяющих штеккеры элементов в соответствии с требованиями данной конкретной схемы.
Предмет изобретения
1. Пневматическая система автоматического управления, вычисления, преобразования и регулирования, построенная из взаимозаменяемых блоков с унифицированными цоколями для установки блоков при монтаже в соответствующие гнезда, отличающаяся тем, что, с
141684
Фиг 5
1б
Ф г б
4иг 5
Фиг 1
Р, P
Фиг Ф
Ф г 2
uz?
Редактор Г. Яковлева
Корректоры; Н. Шевченко и Н. Коваленко
Текред Е. Борисова
Заказ 542 3 Изд. ¹ !782 Тираж 473 Подписное
П1ИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете «1ииистров СССР
Москва, К-35. Р".óøñêàÿ паб., д. 4,5
Типографии, пр. Сапунова, 2 цель1о расширения возможностей построения различных устройств, блоки образованы из мембра ых элементов и реле типа «co;Iëo— заслонка» так, что каждый из пих выполняет только одну простейшую операцию.
2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что она состоит из элемента сравнения, пневмореле, дискретной и непрсдыв110Й ячеек памяти, дискретного и непрерывного пневмоповторителей, нерегулируемого и регулируемого пневмосопротивленпй, пневм11 г111еского инерцпон5 ного звена, конструктивно вы:1олне1иых в виде самостоятельных устройств, реализующих простейшие операцш1.
