Пневматический генератор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцмалмстммеских

Республик (6!) Дополнительное к.авт, свил-ву— (22) Заявлено21.01.76 (21)2320597/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 25.08.78Бюллетеиь №31 (45) Дата опубликования описания14.07.78т

Государственный квинтет

Соввта Мнноотров СССР оо делам нзобретеннй н открытнй

В. Н. Припепский, В. А. Магдесиев, С. И. Шевчпшин и И. В. Апександров (72) Авторыизобретения

Киевский институт автоматики нМ.ХХУ съезда КПСС (71) Заявитель (54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР

Изобретение 0l носится к пневмоавгоматике и может найти применение в час готн импупьсных системах дозирования в качестве управняюшего устройства.

Известны пневматические генераторы, построенные на трехмембранных элементах сравнения (1).

Наибопее бпизким техническим решением к изобретению ssnserca пневматичес.кий. генератор, содержащий паминарный .то дроссепь, трехмембранные элемент сравнения и репе, нормапьно открытое и нормапьно закрытое соппа которого соединены соответственно с каналами верхнего и нижнего уровней давпения, 15 тнроточные камеры трехмембранного репе соединены с минусовой камерой трехмем;бранного эпемента сравнения, & управля, ющая камера - с выходом данного эаемента сравнения и выходом генераго 20 р Г21.

Недостатком этих генераторов явпяется непинейная зависимость частоты ог величины управпяющего сигнала. 2S

Llew изобретения является повышение точности генератора.

Досгщ ае ся это тем, что в генераторе установпены нормапьно закрытый кпапан, пятимембранный элемент сравнения . к узел стабилизации перепада давпения, причем проточная камера нор мально закрытого клапана соединена с атмосферой, а управпяющая — с выхо.дом трехмембранного элемента сравнения, пр>точные камеры пягимембранного элемента сравнения соединены между собой, вход узпа стабилизации перехода давпения соединен с управляющим входом генератора и одной из ппюсовых камер пятимембранного элемента сравнения, а выход связан с минусовой камерой1 пягимет" бранного эпеменга сравнения н через паминарный дроссепь с другой плюсовой и одной из проточных камер данногоэпемента сравнения, соппо которого связано с Гшюсовой камерой трехмембраннога эпеменга сравнения и соплом нормально открытого клапана.

620690

На чертеже представлена схема устройства.

Пневматический генератор состоит иэ трехмембранного эпемента сравнения

1, одна из ппюсовых камер которого соединена с соплом нормально закрытого клапана 2 и через соппо пятимембранного эпемента сравнения 3 — с выходом паминарного дросселя 4. Минусовая камера трехмембранного эпемента соединена с проточными камерами эпемента грехмембранного репе 5, нормально закрытые и нормально открытые сопла которого соединены соответственно с каналами нижнего Р и верхнего Р уровней давления, а выход эпемента 1 - с управпяющей камерой репе 5, управпяющей камерой клапана 2 и выходок генератора, например, триггером 6 со счетным входом. Управпяющий вход Р, соединен с одной иэ !ппюсовых камер пятимембранного эпемента сравнения 3 и входом .узна стабипизации давления 7 (на дроссепе 4), состоящего из дроссельного депигепя 8, 9 и сумматора 10. Выход узпа

7 соединен с одной из минусовых камер

25 эпеменга сравнения 3 и выходом паминарного дросселя 4. Выход дросселя соединен с одной иэ проточных камер и другой ппюсовой камерой эпемента сравнения 3.

Генератор работает спедующим образом. При подаче на элемент 1 управляющего сигнала с выхода Р1 на ламинарном дроссепе 4 устанавпйваегся перепад давпения Д P = Р„ . Воздух начинает

35 поступать через дроссепь 4 и камеру эпемента сравнения 3 в одну из камер эпеменьа сравнения 1. -Йавпение в каме ре начинает возрастать со скоростью, 40 цропорционапьной весовому расходу возду-, ха через дроссепь. В этот момент выходной сигнап эпемента сравнения 1 Р = О, а в другую камеру этого эпеменга поступает через нормапьно открытый контакт

45 соппа репе 5 давление верхнего уровня Р.,Как топько давление в п камере и эпэмента сравнения 1 достигает вепичины Р „эпеменг 1 срабатывает, выходной сигнап его.становится Р1.= 1, и при

50 этом перебрасывает контакты сопеп репе 5, открывает кпапан 2 и перебрасывает триггер 6. В резупьтате в минусо-. вую камеру эцемента 1 поступает давпение нижнего уровня Ри а давление в попюсовой камере падаег до вепичины

Рц, стравпиваясь в атмосферу через сонно клапана 2. При достижении давпением в ппюсовой камере элемента 1 вепичины

Р, эпемент 1 усганавпивается в прежиее попожение (P1 = О), в минусовую камеру эпемен та 1 п одае гся давление

Р, кпапан 2 закрывается и опять начинается запопнение плюсовой камеры эпемента 1 через дроссепь 4 и соппо эпемента 3.

Триггер 6 со счетным входом, переброс которого происходит в моменты Р =1, °

>беспечивает полупериоды равной длительности выходного сигнала генератора.

Время возрастания дак;ения в ппюсовой камере элемента 1 от вепичины Р до Р связано с весовым расходом воздуха уравнением 3Э н

1= (1) бл Мт а частота » уравнением (о „й à — 1 (21 V(psVн)

me(j<- весовой расход воздуха через паминарный дроссепь, P — газовая постоянная, Т вЂ” абсопютная температура воздуха,. 7 - объем одной из камер эпемента сравнения 1.

Весовой расход через паминарный дроосепь может быть огчедепен по уравнению

Пуазейпя g< Д 4 р ср

ЫВЕ (мат где (- диаметр дроссепя, E - длина дроссепя, Pl — вязкость воздуха, ДР— перепад давпения на дроссепе, Р - среднее давление воздуха по

Cß дпине дроссепя.

Среднее давпенне воздуха по длине дросселя можно опредепигь по уравнению

Р +(Р д Р) дР с с =y, (4) с;) где Р - давление перед дроссепем, равное выходному давпению сумматора 10.

Учитывая, что коэффициент дроссепьного депитепя 8, 9 К =1/2, адР Р, давпение перед дроссепем 4 P = Р,. + — (5)

2 а среднее по длине дросселя 4 давление будет равно: дР Р gP р ф р (6)

С П

Из уравнений 2,3 с учетом уравнения

6 следует аЗ Р„

128P.р ч(Р -Р,,) 620690 где К вЂ” коэффициент пропорционапьности, Как спедует из уравнения (7) частота выходного сигнапа пинейно связана с величиной управпяющего сигнапа, а настройка генератора на требуемый диапазон может быть осушествпена изменением 5

Я Н

Таким образом наличие узла стабили зации по дпине дросселя давпения и соейтнение к меры элемента сравнения 1 с выходом паминарного дроссепя через 1О соппо пягимембранного эпемента сравнения

3 (детектирующее соединение звеньев) обеспечивает постоянное среднее давпение воздуха на дроссепе и перепад, рав ный управпяющему сигнапу, что обуспав- 15 пивает линейную зависимость частоты or вепичины управпяющего сигнапа., Ф ормупа иэ обретения 20

11невматический генератор, содержащий паминарный дроссепь, трехмембранные элемент сравнения и репе, нормально or крытов и нормапьно закрытое соппа Ато« рого соединены соответственно с кацапа.-. ми верхнего и нижнего уровней давпения, проточные камеры трехмембранного реце соединены с минусовой камерой трехмембранного эпемента сравнения, а управпянм О

m95K камера - с BblxopoM данного эпемен га сравнения и выходом генератора, о ги и ч а ю ш и и с я тем, что, с цепио повышения точности генератора, в нем усгановпены нормапьно закрытый кпапан, пягимембранный эпемент сравнения и узел стабилизации перепада давпения, причем проточная камера нормапьно закрытого кпапана соединена с атмосферой, а управпяюшая - с выходом трехмембранного эпемента сравнения, проточные камеры пятимембранного эпемента сравнения соединены между собой, вход; узла сгабициэации давпения соединен с управпяк шнм входом генератора и одной из пцюсовых камер пятимембранного элемента ° сравнения, а выход связан с минусовой камерой пятимембранного элемента сравнения и через паминарный дроссепь с другой ппюсовой и одной иэ проточных камер данного элемента сравнения, соппо которого .связано с ппюсовой

I камер ой трехмембра ни or о э пеме н та сравнения и соппом нормапьно открытого клапана.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидегепьство СССР

¹ 334411002222, М. Кп. 6 06 Q 11/ 0022, 1970.

2. Берендс Т. К. и др., Эпементы и. „ схемы пневмоавгомагики, Машиностроение, 1968, с. 85.

1

I

t

1

I

I

1 (Сосгавигепь О. Гудкова

Редактор Е. Гончар Техред А. Богдан Коррект ор A. Кравченко

Заказ 4935/50 Тираж 918 . П одписное

ЦНИИПИ Государственно о комитет.=* Совета Министров СССР по депам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-Я5 Ре"ыскаи ыаб., д. 4/5

Фипнал ППП "Патент в г. Укгород, уп. Проектная, 4