Бс?с?сю:»4йш яатеино-теш^

 

363960

О П И С А Н И Е

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено ЗО.XI.1970 (№ 1497353/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Ч, Кл. G 05Ь 11/52

G 05d 16/18

Комитет по двлам изооретвний и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 25.XII 1972. Бюллетень М 4 за 1973

Дата опубликования описания 9.11.1973

УДК 621-525(088.8) Авторы изобретения

П. А. Коган и В. М. Рысь

Заявитель

РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области автоматического управления и может быть применено

B системах пневмоавтоматики.

Известен регулятор давления, выполненный пс принципу широтно-импульсной модуляции.

Предлагаемый регулятор давления содержит исполнительный механизм, подключенный к выходу блока управления, представляющего собой дифференциальный усилитель, соединенный с блоком широтно-импульсной модуляциями.

Особенностью его является то, что в нем установлен блок дросселей, управляющие органы которых кинематически связаны с исполнительным механизмом, а полости — с входными каналами дифференциального усилителя.

Введение обратной связи с помощью двухдроссельного устройства позволяет использовать регулятор с широтно-импульсной модуляцией для работы в статическом режиме.

На фиг. 1 показана схема регулятора; на фиг. 2 — характеристика дифференциального усилителя блока управления; на фиг. 3 — временная характеристика выходных сигналов блоков управления.

Предлагаемый регулятор давления состоит из исполнительного механизма 1, блока 2 управления и блока 8 дросселей.

Исполнительный механизм 1 включает в себя дроссельный регулирующий орган 4, установленный в магистральном трубопроводе 5 и соединенный прн помощи рычагов и штока

6 с поджатым пружиной 7 поршнем 8 пневмо5 привода 9.

Блок 2 управления содержит дифференциальный аналоговый струйный усилитель 10 и блок 11 широтно-импульсной модуляции, в который входят пневматический генератор 12

10 треугольных колебаний, модулирующие вторичные клапаны И и 14 и первичные переключающие клапаны 15 и 16.

Блок 8 дросселей выполнен в виде двух дросселей 17 регулируемого сброса воздуха в

15 атмосферу, управляющие органы которых— две одинаковые профилированные иглы 18— при помощи единого штока и рычага 19 жестко соединены с поршнем 8 пневмопривода 9Исполнительным элементом генератора 12

20 является тонкий диск 20, перемещающийся колебательчо в камере и попеременно перекрывающий отверстия трубок 21 и 22. Внутренние полости эгих трубок сообщены с источником постоянного давления Р „, и кана25 лами 28 и 24 с камерами вторичных клапанов

18 и 14, которые содержат диски, поперемен:0 перекрывающие отверстия трубок 25 и 26.

С камерами клапанов И и 14 каналами 27 и

28 соединечы два выхода струйного усилитеЗО ля 10, сопло 29 питания которого сообщено с

363960

65 источником постоянного давления Р««,. Управ»яющее соила 80 соединено каналом 81 с маlIcTpBëülIû÷ трубопроводом 5 через жиклер

32, а также каналом 38 с дросселем 17 регулируемого сброса, управляющее сопла 34 сообщено с источником задающего давления

Р. и каналом 35 с дросселем 17. Кроме хза« того, вторичные клапаны 13 и 14 каналом 86 соединены между собой и с силовым давлением Р< через жиклеры 87 и 38, а также каналами 89;I 40 с камерами первичных клапанов 15 и 16. Камера клапана 15 сообщена с атмосферой Р„, а камера клапана 16 — с силовым воздухом Р, и с каналом 36. Диски вторичных клапанов 18 и 14 управляют положекием дисков первичных клапанов соответственно 15 и 16, осуществляя дифференциальную модуляцию импульсов давления. В зависимости от давления в каналах 89 и 40 диски первичных клапанов, открывая или закрывая отверстия-, трубкм-44;-. еоюбщают перестаповочную полость 42 пневмопривода 9 либо с силовым давлением, либо.с атмосферным.

: Регулятор работает следующим образом.

Диск 20 пневматического генератора 12 треугольных колебаний динамически неустойчив в среднем положении, благодаря чему он совершает возвр атно-поступательное перемещение с постоянной частотой, обеспечивая тем самым попеременное заполнение и опорожнение полостей трубок 21 и 22. Таким образом, генератор вырабатывает две треугольные пневматические волны давлений Р m, и Р „, которые равны по величине, но смещены по фазе на 180 и имеют минимальный уровень

Р(/). Давления Р„, II Р„, подаются соответственно на вторичные клапаны 18 и 14. На эти клапаны поступает и входной дифференциальный сигнал, представляющий собой перепад давлеиг|Й Pi = Pi,, — Pi, .

Зaмepяемое давление P„äа: Воздуха В тpyбоироводе 5, дросселируясь в жиклере 32 до величины Р,, подается на управляющее сопла

80 струйного усилителя 10, где сравнивается с давлением Р,,„, . В установившемся режиме Р,, =-Р,-, входного дифференциального хааа сигнала нет и Р „— Pi., =Рз, вторичные клапаны 13 и 14 и первичные 15 и 16 закрыты.

Площади сечений клапанов и уровни давлений выбираются таким образом, что при закрытых вторичных клапанах 18 и 14 и отсутствии входного сигнала (Р;=О) силы, удерживающие эти клапаны в закрытом состоянии, становятся близкими к нулю (на Л, определяющую зону нечувствительности регулятора) в том случае, когда давления треугольных сигналов Р, достигают своих минимальных значений Р (см. фиг. 3).

При повышении давления Р„,- увеличиваются замеряемое давление Р,„„. и, соответственно давление P Это приводит к отклонению струи питания в усилителе 10, который на выходе дает положительный дифференциальный

50 сигнал давления, т. е. повышение Р;, и уменьшение Р;, относительно Рр (см. фиг. 2).

Повышение давления Pi, вызывает переключения клапана 14 с модулированной длительностью импульсов иа его открытие, при уменьшении давления Р, клапан 13 остается закрытым в течение всего периода тре)гольной волны.

Когда клапан 14 открыт, управляющее давление в канале 40 падает и клапан 16 открывает линию силового давления Р„которое поступает в перестановочную полость 42 пневмопривода 9. Когда клапан 14 закрыт, давление в канале 40 возрастает до Р, и закрывает клапан 16. Клапан 15, сообщенный с атмосферой, все это время закрыт. Поршень 8 пневмопривода под воздействием давления Р, перемещается вверх, сжимая пружину 7 и через рычаги и шток 6 поворачивает заслонку на закрытие проходного сечения трубопровода 5„ уменьшая тем самым возросшие давления

P,„,, и Р,, Одновременно поршень пневмопривода, двигаясь вверх, через рычаг 19 перемещает вниз иглы 18 дросселей 17, уменьшая тем самым сечения сброса воздуха в атмосферу из каналов 81 и Р „,.

При этом давление Р „возрастает, а давление Р,- падает, но с замедлением. Поршень пневмопривода перемещается до тех пор, пока давление Р,- .не сравняется с новым, более

BbIcoKHAI значением Py, ITQ I QBopHT о новом установившемся режиме. Таким образом, каждому статическому положению регулирующего органа соответствует свое определенное значение давлений Р,=Р, Аналогично отрицательный дифференциальный сигнал, возникающий при уменьшении давлений Р,, и Р„,.„приводит к пульсации клапана 18, в то время как клапан 14 остается закрытым. Пульсируя, клапан 18 управляет клапаном 14, открывая и закрывая с определенной частотой атмосферную линию, с которсй он соединяет перестановочную полость 42.

При этом поршень под воздействием пружины

7 перемещается вниз, поворачивая заслонку и перемещая иглы 18 дросселей 17 сброса воздуха на открытие своих сечений до нового установившегося режима.

Предмет изобретения

Регулятор давления, содержащий исполнительный механизм, подключенный к выходу блока управления, выполненного в виде дифференциального усилителя, соединенного с блоком широтно-импульсной модуляции, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в нем установлен блок дросселей, управляющие органы которых кинематически связаны с исполнительным механизмом, а полости — с входными каналами дифференциального усилителя, 363960 йипю

Фиг. 5

Редактор И. Грузова

Корректоры: А. Николаева и Л. Корогод

Заказ 177/13 Изд. № 1039 Тираж 404 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

/nan

75, 7Б

&nvv

Зынпю

Кпапа а; fl

Вкща7е

Фиг Р

Составитель Б. Шевченко

Техред Л. Богданова