Пневматический преобразователь угла поворота в код

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах преобразования информации. Устройство содержит кодирующий диск 1, установленный напротив четырех считывающих элементов, выходные каналы 9 и 10 которых соединены со струйными элементами 15 - 18. Выполнение в считывающих элементах дополнительных выходных каналов 9, считывающих дополнительную информацию о положении кодирующего диска 1, позволяет уменьшить количество струйных логических элементов в устройстве и тем самым упростить его конструкцию.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А3 (19) (11) (51)5 С 06 П 3/00

r,1,-ENF3848

Щ-, j,;:;. » - «1И," .Л

ЬИЬЛИОТЕ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 ОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4295911/24-24 (22) 10.08.87 (46) 07.05.90. Бюл. Ф 17 (71) Ижевский механический институт (72) Б.А.Якимович и О.К.Куткин .(53) 621-525(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ð 480069, кл. G 06 D 3/00, 1975.

Авторское свидетельство СССР

9 911493, кл. G 06 Р 3/00, 1982, (54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

УГЛА ПОВОРОТА В КОД (57) Изобретение относится к вычис2 лительной технике и может быть использовано в устройствах преобразования информации. Устройство содер-. жит кодирующий диск 1, установленный напротив четырех считывающих элементов, выходные каналы 13 и 14 которых соединены со струйными элементами

15 - 18. Выполнение в считывающих элементах дополнительных выходных каналов 13, считывающих дополнительную информацию о положении кодирующего диска 1, позволяет уменьшить количество струйных логических элементов в устройстве и тем самым упростить его конструкцию. 3 ил., 1 табл.

1562895

Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть применено в системах пневмоавтоматики. Целью изобретения является упрощение конструкции пневматического преобразователя угла поворота в код.

На фиг. 1 показан пневматический преобразователь угла поворота в код, поперечное сечение; на фиг. 2 — вид )ð

А на фиг. ); на фиг, 3 — маска кодовой шкалы со схемой соединения считывающих и струйных элементов.

Пневматический преобразователь угла поворота в код состоит из коди" рующего диска 1, крышки 2 и корпуса 3, В крышке 2 выполнены четыре щелевых отверстия 4. В корпусе 3 выполнены общий канал 5 питания с кольцевой проточкой 6, четыре радиальных питаю- 2щ щих канала 7 и четыре радиальных на" порных канала 8. Совокупность радиальных каналов 7 и S и целевых отверстий 4 образует (дроссельно-эжекторные) считывающие элементы (СЭ) 9 — 12 ° 25

СЭ 9 и 10 содержат вторые выходные

Каналы 13, а также каждый из четырех

СЭ содержит первый выходной канал 14.

Кодирующий диск 1 закреплен в корпусе 3 на подшипниковых опорах с помощью гаек. Первые выходные каналы СЭ соединены пневмолиниями со струйными элементами ИЛИ НЕ ИЛИ 15 — 17, а вторые выходные каналы СЭ 9 и 10 — со струйным элементом И НЕ И 18. Четыре

СЭ пневматического преобразователя

35 угла, поворота в код размещены по окружности, причем между СЭ 9 и 10, 10 и ll 11 и 12 72, а между СЭ 12 и 9 144 . Вторые выходные каналы 13 40

СЭ 9 и 10 соединены пневмолиниями со струйным элементом И НЕ И 18, первый выходной канал 14 СЭ 12 — со струйным элементом ИЛИ НЕ ИЛИ 15, первый выходной канал 14 СЭ 11 — с входами струйных элементов ИЛИ НЕ ИЛИ 16 и

17, первый выходной канал 14

СЭ 10 — с вторым входом струйного элемента ИЛИ HE ИЛИ 16, а первый выходной канал 14 СЭ 9 с вторым входом струйного элемента ИЛИ НЕ ИЛИ 17.

))аска кодовой шкалы, по которой изготовлен диск, состоит из двух дорожек, разделенных на десять равных

55 частей. Заштрихованные участки кодовой маски соответствуют двум уровням выступов на кодовом диске.

Пневматический преобразователь . гла поворота в код работает следующим образом, Диск 1 жестко соединен с выходным валом управляемого механизма (не показано) и выполнен в виде кодоносителя трехпозиционного кода с выступами различных диаметров. При наличии большего значения диаметра, перекрывающего СЭ., создается значительное сопротивление истекающему потоку газа и в выходных каналах 13 и 14 пневматического преобразователя угла поворота в код создается положительное давление, что приводит к переключению струйных элементов, соединенных с соответствующими выходными каналами.

Среднее значение диаметра кодового диска 1 перекрывает СЭ на две трети.

При этом истекающий поток газа, попадая в напорный канал 8, внезапно расширяется и создает вследствие потерь при внезапном расширении в первом выходном канале 14 СЭ нулевое давление.

В то же время истекающему потоку газа создается незначительное сопротивление и появляются обратные (отраженные) потоки газа, которые, попадая во второй выходной канал 13, создают в нем положительное давление. Струйный элемент, соединенный с вторым выходным каналом )3 СЭ, переключается, а струйный элемент, соединенный с первым выходным каналом 14, не переключается, При наличии меньшего диаметра кодового диска 1 перед СЭ вытекаюций из него поток не имеет преграды, сопротивление его истечению минимально, отсутствуют обратные (отраженные) потоки газа, и в .первом выходном канале 14 СЭ вследствие потерь

I при внезапном расширении потока поФ падающего в напорный канал 8, создается разряжение, а во втором выходном канале 13 СЭ вЂ” нулевое давление, В этом случае струйные элементы, соединенные с первым )4 и вторым 13 выходными каналами, не переключаются„

Рассмотрим формирование двоичнодесятичного кода на выходах струйных элементов при повороте кодового диска 1 на 360

Сжатый воздух под давлением Р поступает по каналу 5 в кольцевую проточку 6 и по ней в радиальные питающие каналы 7 дроссельно-эжекторных СЭ. Далее поток внезапно расширяется в радиальных напорных каналах

62895

30 и втором 13 выходных каналах СЭ 10 создается положительное давление Рв, которое поступает на входы струйных эл ементо в 16 и 1 S, Струйный элемент

ИЛИ НЕ ИЛИ 16 срабатывает и на его

5 выходе появляется сигнал, принятый за "1". Струйный элемент И.НЕ И 18 не срабатывает, так как С3 9 полностью открыт. Во втором выходном кана40 ле 13 СЭ 9 создается нулевое давление, а в первых выходных каналах 14

СЭ 11 и 12 — разряжение. На входы струйных элементов 15 и 17 и второй вход струйного элемента И IK И

18 управляющий сигнал в виде положительного давления Р «е поступает.

При дальнейнем повороте кодового диска 1 и останове его через каждую одну десятую часть окружнос-..и.на вы50 ходах струйных элементов 15 — 18 поочередно появляются кодовые комбинации двоично-десятичного кода, со11 11 11 11 ответствующие значениям 5, 6

"7", "8", "9" десятичного кода, Кодовые комбинации двоич л-деся55 тичного кода, соответствующие им значения десятичного кода и варианты состояния струйных элементов с учетом всех возможньгк входных давлений

5 15

8 и истекает в щслевые отверстия 4.

Включае тс я привод упр авля емо го у стройства, Кодовый диск 1 начинает вращаться относительно дроссельно-эжекторных СЭ, а на выходах струйных элементов 15 — 18 возникают различные комбинации двоично-десятичного кода

8421, Если кодовый диск 1 остановится в положении (фиг ° 2), т.е. все СЭ открыты полностью, то во вторых выходных каналах 13 СЭ создается нуле- вое давление, в первых, выходных каналах 14 СЭ вЂ” разряжение, а струйные элементы, соединенные с данными выходными каналами, не срабатывают. На выходах струйных элементов 15 — 18 появляется кодовая комбинация двоичнодесятичного кода 0000, соответствующая значению "0" десятичного кода.

При повороте по стрелке (фиг. 3) на одну, десятую окружности все СЭ перекрываются на две трети кодовым диском ), во вторых выходных кaíàëàõ 13 и 14 СЭ 9 и 10 появляется положительное давление Ро, которое, поступая на первый и второй входы струйного элемента И НЕ И 18, вызывает его срабатывание, т.е. на выходе струйного элемента И НЕ И 18 появится сигнал (примем его За символ "1"), а в первых выходных каналах 14 СЭ 9-12 создается нулевое давление, которое не приводит к переключению струйных элементов ИЛИ НЕ ИЛИ 15 — 17, и в итоге на выходах струйных элементов появляется кодовая комбинация двоично-десятичного кода 0001, соответствующая значению "1" десятичного кода. При последующем повороте на одну десятую часть окружности СЭ 9 перекрыт полностью выступом кодового диска 1. В первом 14 и втором 13 выходных каналах появляется положительное давление Р, которое поступает на входы струйных элементов 17 и 18, СтруйньпI элемент ИЛИ НЕ ИЛИ 17 срабатывает и на его выходе появляется сигнал, принятый за "1". Струйный элемент И НЕ

И 18 не срабатывает, так как СЭ )0 полностью открыт, Во втором выходном канале 13 С3 10 создается нулевое давление, а в первых выходных каналах

14 СЭ 10 — 12 — разряжеиие. На входы струйных элементов 15 и 16 и второй вход струйного элемента И НЕ И 18 управляющий сигнал в виде положительного давления P не поступает. На выходах струйных элементов 15 — 18 появляется кодовая комбинация двоично-десятичного кода 0010, соответствующая значению "2" десятичного кода.

При дальнейнем повороте на одну деся:тую часть окружности кодовый диск 1 перекрывает своими выступами СЭ 9 вновь полностью, СЭ 10 — 12 на две трети, В первом выходном канале 14

СЭ 9 и втором выходном канале 13 СЭ

9 и 10 появляется положительное давление, которое, поступая на входы струйных элементов 17 и 18, вызывает их срабатывание. В первых выходных каналах 14 СЭ 10 — 12 создается нулевое давление и управляющий сигнал в виде IIoJIQRIITeJIbHQI давления Рб на струйные элементы 15 и 16 не поступает, На выходах струйных элементов

15 — 18 появляется кодовая комбинация двоично-десятичного кода 0011, соответствующая значению "3" десятичного кода. Следующее положение кодового диска 1 дает на выходах струйных элементов 15 — 18 кодовую комбинацию двоично-десятичного кода 0100, соответствующую значению "4" десятичного кода. В этот момент кодовый диск 1, полностья перекрыв СЭ 10, полностью открывает СЭ 9, 11 и 12 ° 13 первом 14

1562895

Деся" тичный

Элемент

И НЕ И !8

Элемент

ИЛИ НЕ ИЛИ 17

Элемент

ИЛИ НЕ ИЛИ 16

Элемент

ИЛИ НЕ ИЛИ 15 код

Выход

Вход

Вход

Выход

Выход

Вход

ыход

Вход с ВК 14

СЭ 12 с с

ВК 13 BI< 1

СЭ 9 СЭ 1 с с

ВК 14 ВК 14

СЭ 9 1СЭ 1 1 с с

ВК 14 ВК 14

СЭ 10 СЭ 1 1

Рот

0 Р„

0 Р„

0 Р„

Р,л.

Рн

1 Р

1 Р„

0 P

0 Р „

0 0

0 2

1 3

0 4

1 5

0 .6

1 ?

0 8

1 9

Рн и

Рн

Р

Рп

Рн

Р„

Рн

Рп

Рот 0 Рн

PH

Рот

PH I P

Р„1

Рп 1 Рп

Рот 0 Рн

0

0

0

Рот

Р„ от

Ри

Рп

Р„

Por

Рн от

Р„

Рот н

Рог

Р„

Por

Рн

1 и

Рп

Рот

Рн Р

Рн

P ст

Р„

Р

Рн от

Рн

Рп

Pï приведены в таблице, где Р— отрицательное давление; Р„ - нулевое дав— ление, P, — положительное давление;

ВК вЂ” выходной канал; 0,1 — состояния струйных элементов типа "Волга" (1переключенное, 0 — непереключенное), Формула изобретения

Пневматический преобр азователь угла поворота в код, содержащий четыре выходных канала, три струйных элемента ИЛИ НЕ ИЛИ, один струйный элемент

И HE И, кодирующий, циск, установленный с возможностью поворота перед крышкой корпуса, в котором по окружности установлены четыре считывающих элемента с первым выходным каналом, радиальными напорным и питающим кана- 20

Лами в каждом, питающие каналы всех четырех считывающих элементов соединены через кольцевую проточку в корroyce с общим каналом питания преобразователя, а в крынке напротив каждого 25 считывающего элемента выполнено целевое отверстие, о т л и ч а ю щ и и

С я тем, что, с целью упрощения конСтрукции, в первом и втором считывающих элементах выполнены вторые выход- 30 ные каналы, соединенные со своими pàдиальными напорными каналами, оси вторых выходных каналов параллельны осям первых выходных каналов и смещены от них в направлении к периферии кодирующего. диска, первый выходной канал первого считывающего элемента соединен с первым входным каналом третьего струйного элемента ИЛИ НЕ

ИЛИ, второй выходной канал первого считывающего элемента соединен с первым входным каналом струйного элемента И НЕ И, первый выходной канал второго считывающего элемента соединен с первым входным каналом второго струйного элемента ИЛИ HE ИЛИ, второй выходной канал второго считывающего элемента соединен с вторым входным каналом струйного элемента И HE И, выходной канал третьего считывающего элемента соединен с вторыми входными каналами второго и третьего струйных элементов ИЛИ НЕ ИЛИ, выходной канал четвертого считывающего элемента соединен с входным каналом первого струйного элемента ИЛИ HE ИЛИ, а прямые выходные каналы всех четырех струйных элементов соединены с выходными каналами преобразователя, )562895

S 3 13 14

Составитель О. Гудкова, Редактор И.Шулла Техред M. Ходанич Корректор Н. Король

Заказ 10б4 Тираж 547 Подписное

Ъ

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101