Пневмопереключающее устройство

 

Изобретение относится к технике измерения полей давления при исследованиях на аэродинамических моделях и позволяет уменьшить габариты пневмопереключающего устройства и повысить его быстродействие .Устройствосодержит цилиндрический статор 1 с датчиком 7 давления и приемными отверстиями 2 на его поверхности и притертый к нему цилиндрический ротор 3, имеющий осевой дренажный канал 6, соединенный радиальным отверстием 5 со спиральным пазом 4 на поверхности ротора. При повороте ротора 3 приводом 15 происходит последовательный опрос приемных отверстий 2, пневматический сигнал с которых поступает на датчик 7 давления. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК, юм G 01 3 27/00, 19/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° » Ф (21) 4633241/10 (22) 28,11.88 (46} 23,07.92. Бюл. N 27 (!) Государственный научно-исследовательский институт автоматических систем (72) А.Г. Гришков (56) Авторское свидетельство СССР

М 1040357, кл. G 01 l 19/00, 1982, Авторское свидетельство СССР

М 792088, кл. 6 01 1 19/00, 1975.

Авторское свидетельство СССР

N. 957025, кл, G 01 (27/00, 1980. (54) ПНЕВМОПЕРЕКЛЮЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к технике измерения полей давления при исследованиях. Жц, 1749738 А1 нэ аэродинамических моделях и позволяет уменьшить габариты пневмопереключающего устройства и повысить его быстродействие. Устройство содержит цилиндрический статор 1 с датчиком 7 давления и приемными отверстиями 2 íà его поверхности и притертый к нему цилиндрический ротор 3; имеющий осевой дренажный канал 6, соединенный радиальным отверстием 5 со спиральным пазом 4 на поверхности ротора. При повороте ротора 3 приводом 15 . происходит последовательный опроС приемных отверстий 2. пневматический сигнал с которых поступает нэ датчик 7 давления, 1 ил.

Изобретение относится к приборостроению и предназначено для использования при исследовании полей давления на малогабаритнь,х аэродинамических моделях, Известен пневмокоммутатор, содержащий цилиндрический,статор с ранномерно расположенными на его поверхности отверстиями опроса, соединенными дрена>кными трубками с точками отбора давления. В статоре расположен ро ор в виде профилированного кулачка с радиальным каналом. В корпусе устройства размещен шаговый привод и датчик давления. На валу привода установлено водило с осью, на которой расположен ротор, жестко прикрепленный к первому сателлиту, а датчик давления жестко связан с вторым сателлитом, .который выполнен за одно целое с осью. На валу привода расположено центральное колесо. связанное с вторым сателлитом, а первый сателлит контактирует С другим центральным колесом, расположенным на корпусе, Б оси выполнены левый канал и проточка ; сообщающие радиальный канал с датчиком давления. Отверстия опроса закрыты каналами, взаимодействующими G магнитной вставкой, нпрессованной н ротор, .

Наличие водила, шестерен, кулачка, 20 клапанов, электромагнитов и асимметрично закрепленного вращающегося датчика дав- 30 ления усложняет конструкцию устройства и его систему управления, увеличивает габариты устройства, повышает инертность его за счет увеличения обьема подводящих каналов, что делает его непригодным для исДанное устройство проще по конструкции другого известного устройства, имеет меньшие габариты и более высокое быстродействие, Однако наличие большого количества датчикон, выступающих штуцеров и трубок. соединя,ощих каналы отбора давления с датчиками, не позволяет применить и это устройство в малогабаритных иэ-эа больших габаритов. Наличие дренажных трубок и кольцевых проточек увеличивает длину измерительного канала, время опроса измеряемых давлений и уменьшает точность измерений. При этом из-за наличия бол ьшого количество датчиков это устройство имеет сложную систему расшифровки и регистрации результатон измерения, увеличивает трудоемкость изготовления

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является пневмопереключающее устройство, содержащее корпус, внутри которого установлен неподви>кный диск с датчиком давления. В неподвижном диске по двум и более концентрическим окружностям расположены отверстия опроса, Неподвижный диск сопряжен с фторапластовым вкладышем подвижного диска, в котором выполнены глухие, оадиально направленные каналы, сдвинутые по фазе один относительно другого и численно равные числу.концентрических окружностей неподвижного диска, по которым расположены отверстия опроса.

На расходящихся концах глухие каналы имеют отверстия, сопряженные с соответстнующими отверстиями опроса на неподвиФ левого колокола, осветителя и фотозлемен- о тав. л пользоанния . при исследовании малогабаритных аэродинамических моделей, .

Известно пневмоперекл очающее устройство, содержащее цилиндрический ста- 40 тор и притертый к нему ротор. На статоре по, кольцевой образующей н несколько рядов расположены штуцеры для подсоединения коммутируемых пневмотрасс. Изготовленный с большой точностью ротор имеет кольцевые каналы и пазы, расположенные против соответствующего ряда отверстий на статоре, которые трубками соединены с и не вмоп ре об ра зов ателя ми. Количество пневмогреобразонателей строга соотвнтст-. вует количеству рядов отверстий на статоре.

Ротор с помощью редуктора соединен с электроприводом непрерывного действия, который н свою очередь соединен с датчиком номера точки, который содер>кит кодо- 55 вый колокол, осветитель и фотоэлементы, В корпусе устройства установлен также датчик синхроимпульсов, состоящий из щеном диске, а другие концы этих каналов обьединеньг одним общим отверстием, сопряженным с центральным отверстием, которое соединено с измерительной полостью датчика давления. Противоположная по- . лость датчика давления с помощью трубопроводов соединена с источником опорного давления. Подвижный диск, установленный в корпусе, своим валом соединен с принодом, Для уравновешивания сил, действующих на подвижной диск со стороны опрашиваемых давлений и для повышения точносги измерений камера наддува, расположенная в корпусе за подвижным диском, с помощью трубопровода соединена с источником внешнего давления. Данное устройство имеет большие габариты, не позволяющие применять его в малогабаритных моделях, Статор и ротор, изготовленные в виде дисков и с подводом с торца опрашиваемого давления, также препятствует применению устройства в целом в малогабаритных моделях. При этом бьем подводящих каналов до датчика давения значительно увеличивают время on1749738 роса измеряемых давлений, что отрицатель- Пневмопереключающее устройство рано сказывается на быстродействии устрой- ботает следующим образом: ства, При вращении привода,35 с помощью

Цель изобретения — уменьшение габа- редуктора 14 и вала 13 приводится во вращеритов устройства и повышение быстродей- 5 ниеротор3, которыйс помощьюспиральноствия за счет уменьшения объема каналов в ro паза 4 поочередно соединяет отверстия 2 теле ротора. через канал 5 и канал 6 с измерительной

Поставленная цель достигается тем, что полостью датчика 7 давления, Угол наклона .в устройстве статор и ротор выполнен ци- спирального паза 4, рассчитанный по укалиндрической формы, а на поверхности ро- 10 занной формуле, позволяет опрашивать тора выполнен спиральный паз, только одно отверстие 2 из ряда, начиная с соединенный в средней части радиальным первого и кончая последним. отверстием в роторе с осевым дренажным Одновременно, во время работы устканалом, который сопряжен с измеритель- ройства от источника 12 опорного давления ной полостью датчика давления, опорная 15 воздух по внутрикорпусному отверстию 11 полость которого соединена каналом с ис- . и каналу 10 поступает в опорную полость точником статического давления.. датчика 7 давления, электрический сигнал

На чертеже схематически показано которого, соответствующий перепаду давпредлагаемое устройство. разрез.. лений между измеряемым и опорным, поПневмопереключающее устройство со- 20 ступает в систему измерений, контроля и стоит из корпуса 1, на поверхности которого регистрации данных (не показано), В одном в несколько рядов равномерно расположе- из положений ротора 3 и паза 4 опорйое ныдренажные отверстия 2. Внутри корпуса давление воздуха от источника поступает

1 установлен ротор 3, на цилиндрической одновременновобе полостидатчика7дав- . поверхности, которого выполнен спираль- 25 ления через внутрикорпусное отверстие 11, ный паз 4, соединяющий одно из отверс канал 10, отверстия 1 1 и 17; канал 5 и канал

2 с помощью радиального канала 5 и цент 6. В результате этой операции происходит рэльного канала 6 с измерительной поло- контроль и регистрация "нуля" датчика 7 . стью датчика 7 давления, расположенного в давления во время работы устройства, являголовке 8 корпуса и зафиксированного в ней 30 ясь началом для расшифровки измеренных с помощью крышки 9, Для уменьшения ком- данных, Каждый цикл измерений давления мутационных линий канал 5 начинается со в дренажных отверстиях 2 происходит за средней части паза 4. один оборот ротора 3. Выполнение статора

При этом угол наклона спирального па- и рогора цилиндрической формы и выполнеза 4 определяется по формуле . ; 35 ние на поверхности ротора спирального пал,0 и — 1 . за, соединенного в средней части.

rsvp . и . . - радиальным отверСтием .в роторе с осевым где а-угол наклонаспиральногопаза, град; дренажным каналом датчика давления, позволяет уменьшить габариты устройства, 0 — диаметр ротора, м; 40 что позволяет использовать их внутри малоrA — число рядов дренажных отверстий . габаритных моделей, а следовательно, по образующей корпуса; уменьшить в совокупностй с подводящими

n — число дренажных отверстий в; каналами объем присоединенных емкостей,.

L — расстояние между крайними дре- Так, при одном и том же количестве опнажными отверстиями в ряду, м.. 45 рашиваемых точек, например 64, предлагаОпорная полость 7датчикадавленияче-. емое устройство по диаметру будет иметь рез канал 10 в головке 8 корпуса и через . размер в пределах 20-25 мм, а известное внутрикорпусное отверстие 11 соединена с устройство 40 — 50 мм. источником 12 опорного давления.. ... Учитывая, что в известном устройстве

50 имеется камера наддува, боковые штуцера

Ротор 3 с помощью вала 13 через редук- для подвода давления. то его габариты возтор 14 соединен с приводом 15, причем вал. растают вдвое и такие устройства становят13, редуктор 14 и привод 15 установлены в ся непригодными для использования их державке 16, соединенной жестко с корпу- внутри малогабаритных моделей, которые сом 1, В одном иэ положений ротора 3 и 55 используются для исследования моделей в паза 4 внутрикорпусное отверстие 11 через трансэвуковых, гиперзвуковых и в импульсотверстие 17, канал 5 и центральный канал ных аэродинамйческих трубах, 6 соединено с измерительной полостью дат- В предлагаемом устройстве минимальчика 7 давления (не показано)., ные размеры по диаметру лимитируются лишь габаритами датчика давления, а диа1749738

Составитель А, Гришков

Техред М,Моргентал Корректор Л. Бескид

Редактор А, Козориз ъ

Заказ 2589 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород ул,Гагарина. 101 метральные габариты известного устройства.лимитируются не только датчиком давления, но и расположенными вокруг него по концентрическим окружностям отверстий опроса, хотя по длине оба эти устройства могут быть равными., Кроме этого, в предлагаемом устройстве по сравнению с известным объем нрисоединительных емкостей уменьшен за счет уменьшения длин внутренних измерительных каналов и эа счет уменьшения полостей; присоединенных к центральному измерительному каналу при опросе, Так, для устройства на 64 точки опроса в известном устройстве этот объем состаляет 45 мм, а в предлагаемом он не превышает 30-35 мм .

Если учесть, что известное устройство не может быть установлено внутри модели. то объем присоединительных емкостей увеличивается в десятки раз, Увеличенный объем присоединительных измерительных каналов увеличивает время выравнивания давления, т,е. сказы-вается отрицательно нэ быстродействии устройства и на точности измерения, Кроме того, спиральный паз нэ роторе предлагаемого устройства позволяет поочередной onрос точек отбора давлений, от первой до последней, вместо смешанного опроса в из5 вестном, что позволяет упростить схему расшифровки измеренных давлений, Формула изобретения

Пневмопереключающее устройство, со10 держащее статор с датчиком давления и приемными отверстиями На наружной поверхности и связанный с приводом ротор, имеющий осевой дренажный канал, соединенный с измерительной полостью датчика

15 давления. опорная полость которого соединена каналом с,источником статического давления, о тл и ч а ю ще ес я тем, что, с целью уменьшения габаритов и повышения быстродействия эа счет уменьшения объема

20 каналов в теле ротора. в нем статор и ротор выполнены цилиндрической формы, ротор расположен внутри статора, а на поверхности ротора выполнен спиральный паз, соединенный в средней части радиальным

25 отверстием в роторе с осевым дренажным каналом.