Пневматический исполнительный механизм

 

ОПИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фовз Советскив

Социалистические

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 04.Х1.1968 (№ 1195429/18-24) Кл. 42г, 1/03 с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 04 т !1.1969. Бюллетень № 22

Дата опублико ва н ия описания 21.XI.1969,ЧПК б ОИ

Комитет по лелем изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 62-85-503.53 (088,8) Авторы изобретения

Н. И. Егоров, Ю. С. Демидов и В. В. Савельев

Заявитель

ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ИСПОЛНИТЕЛЪНЪ1Й МЕХАНИЗМ

Устройство предназначено для применения в системах пневмоавтоматики в качестве привода исполнительных органов.

Пнематические исполнительные механизмы, содержащие пневм атический реверсивный счетчик с усилителем мощности и дискретный силовой цилиндр на двоичном коде, известны.

Предложенный исполнительный механизм отличается от известных тем, что, с целью повышения надежности, уменьшения габаритов и веса, в нем выходные каналы каждого из разрядов реверсивного счетчика соединены соответственно через радиальный канал с одной из камер элемента с выщелкивающей мембраной, а осевой канал другой камеры, соединенной через делитель с каналом питания, образует выходной канал первого каскада усилителя, который соединен через радиальный канал со входным каналом последующего элемента. Осевой канал последнего элемента, соединенный через дроссель с каналом питания, образует выходной канал и-каскадного усилителя, который соединен со входным каналом соответствующего разряда дискретного силового цилиндра.

Схема устройства приведена на чертеже.

Устройство содержит п-разрядный пневматический реверсивный двоичный счет шк 1 (на чертеже изображен трехразрядный счетчик), пневматические п-каскадные усилители

2 (на чертеже изображены двухкаскадные усилители) и дискретный силовой цилиндр 8 на двоичном коде.

Счетчик имеет два входа — для положительных и отрицательных импульсов (Р„. (+);

Р„, (— ) ), поступающих от пневматических задающих устройств (датчиков) или электрических через электропневмопреобразователи 4.

Прямой выход (Р„„.) каждого разряда счетчика 1 соединен со входом соответствующего усилителя 2. Обратные выходы (Р,„„) во всех разрядах счетчика заглушают или используют для подключения индикаторов.

Усилители 2, включенные в цепи «разряд счетчика — разряд силового цилиндра», состоят из пневматических элементов 5 дискретного типа с выщелкивающими мембранами и дросселей (сопротивлений) б.

В каждом каскаде усилителя имеется по одному элементу 5 и одному дросселю б; входом усилителя является радиальный канал, соедш|енный с верхней (надмембранной) камерой дискретного элемента 5, выходом является осевой канал малого диаметра, соединенньш через дроссель б с пневмопитанием и с нижней камерой элемента 5. Выход первого элемента (каскада) соединен со входом второго, а выход второго элемента (каскада) соединен с соответствующей полостью силового

30 цилиндра.

247659

Дроссели (сопротивления) б образуют делитель давления, понижающий давление питания Р„, до давления Р„,, которое используется для питания первого каскада усилителя.

Силовой цилиндр 8 разделен на несколько полостей с поршнями, каждый из которых имеет два упора. Рабочее тело под давлением

Р„, подводится раздельно в каждую из полостей (разрядов) или сливается из них, в зависимости от состояния разрядов счетчиков, управляющих работой усилителей.

В крайнюю полость (со стороны штока силового цилиндра) подают постоянное давление подпора, также равное Р„,, действующее на площадь, вдвое меньшую рабочей площади каждого из поршней силового цилиндра, и обеспечивающее возврат штока силового цилиндра в исходное (нулевое) положение.

Величина рабочего хода штока каждого разряда имеет основанием цифру «2». Таким образом, при подаче сигнала управления в цифровом коде с основанием «2» на каждый разряд шток силового цилиндра перемещается на расстояние, пропорциональное поданному числу. На чертеже перемещения каждого разряда условно обозначены цифрами «1», «2» и

«4». Число же выходных позиций штока, включая нулевую, в дискретном силовом цилиндре одностороннего действия равно 2", где ив число поршней.

Для случая, изображенного на чертеже, когда n=3, число выходных позиций равно 8.

Устройство работает следующим образом.

Управляющие команды положительного и отрицательного знаков ((P,„(+); Р,„(— ) ) ) раздельно по двум каналам в виде пневматических импульсов давления поступают на вход пневматического реверсивного двоичного счетчика 1.

Если управляющие команды поступают от электрических датчиков в виде электрических импульсов (U,„(+); U, (— ) ), они с помощью электропневмопреобразователей должны быть преобразованы в пневматические импульсы.

Допустим, что в результате наполнения (Р,„(+) ) или сброса (Р„(— ) ) счетчика на нем имеется цифра 2. При таком его состоянии на выходе у второго разряда (2 ) появляется давление, отмеченное на чертеже цифрой «1», На выходах первого и третьего разрядов давление равню нулю, что отмечено цифрой «О».

Давление небольшого уровня с выхода второго разряда счетчика поступает через радиальный канал на вход усилителя, т. е. в полость над мембраной первого элемента каскада.

В результате выщелкивающая мембрана скачком перебрасывается в нижнее положение и закрывает осевое отверстие в верхнем

35 элементе б, соединенное через дроссель о с пневмопитанием Р„, и со входом второго каскада усилителя. Так как осевое отверстие перекрыто, слив через нижнее радиальное отверстие прекращается, и на входе второго элемента (каскада) усилителя устанавливается давление Р„,.

В результате выщелкивающая мембрана второго (нижнего) элемента также скачком перебрасывается в нижнее поло>кение и закрывает осевое отверстие. Слив рабочего тела через нижнее радиальное отверстие этого элемента прекращается, и на выходе второго каскада усилителя, а также в полости второго разряда силового цилиндра устанавливается давление питания Р„,, в результате чего выходной шток силового цилиндра совершает ход, пропорциональный поданному числу, т. е. шток останавливается в положении «2».

Когда на выходе счетного разряда (20; 2 ) давление равно нулю, под действием высокого давления Р„, в первом каскаде мембрана скачком перебрасывается в верхнее положение, открывается слив через нижний радиальный канал, и на выходе первого каскада давление падает до =О, после чего перебрасывается в верхнее поло>кение мембрана во втором каскаде, где также открывается слив через нижний радиальный канал, и давление на выходе падает с Р„, до =О.

Если, например, на выходе второго разряда вместо единицы тоже появляется нуль, т. е. давление отсутствует, в полости второго разряда силового цилиндра устанавливается давление, близкое к нулю, и под действием постоянного давления подпора P„, шток силового цилиндра возвращается в нулевое поло>кение.

Предмет изобретения

Пневматический исполнительный механизм, например с цифровым управлением, содержащий пневматический реверсивный счетчик с усилителями мощности и дискретный силовой цилиндр на двоичном коде, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, уменьшения габаритов и веса, в нем выходные каналы каждого из разрядов реверсивного счетчика соединены соответственно через радиальный канал с одной из камер элемента с выщелкивающей мембраной, а осевой канал другой камеры, соединенный через делитель с каналом питания, образует выходной канал первого каскада усилителя, который соединен через радиальный канал со входным каналом последующего элемента, а осевой канал последнего элемента, соединенный через дроссель с каналом питания, образует выходной канал и-каскадного усилителя, который соединен со входным каналом соответствующего разряда дискретного силового цилиндра.

247659

1 8õ (-)

7Б 543 г ГГГ

1 I I I

11 1 г 7

Составитель В. И. Чернышев

Редактор Б. Б. Федотов Техред Т, П. Курилко Корректор С. М. Сигал

Заказ 3080/17 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва K-35, Раушская наб., д. 4/5.

Типография, пр. Сапунова, 2