Пневматический многопозиционный механизм

 

ОПИСАНИЕ И4ИВ

ИЗОБРЕТЕЙИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.01.78 (21) 2574294/25-06 (51) М.К .

F 15B 9/02 с присоединением заявки №

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открйтий (23) Приоритет (43) Опубликовано 30,06.80, Бюллетень № 24 (53) УДК 62-82(088,8) (45) Дата опубликования описания 30.06.80 (72) Автор изобретения

И. А. Марочкина

Московский ордена Ленина авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (71) Заявитель (54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ МНОГОПОЗИЦИОННЫЙ

МЕХАНИЗМ

Изобретение относится к области автоматического управления и может найти применение при управлении технологическими линиями.

Известен многопозиционный механизм, содержащий корпус и установленные в нем блоки, каждый из которых выполнен в виде гильзы, снабженной двумя внутренними кольцевыми проточками, подключенными к линии питания, и поршня, имеющего основное отверстие, выполненное на его боковой поверхности со стороны днища, и полость со стороны рабочей камеры, сообщенной с линией питания посредством распределительного клапана (11.

Недостатками известного многопозиционного механизма являются то, что он сложен по конструкции и не обеспечивает достаточного демпфирования поршня в конце хода при движении в обратном направлении.

Целью изобретения является повышение надежности работы и упрощение конструкции.

Указанная цель достигается тем, что в средней части боковой поверхности каждого поршня выполнено дополнительное отверстие, кольцевые проточки имеют ширину, не превышающую половину длины хода поршня, причем расстояния от основного и дополнительного отверстий соответственно до второй и первой проточек со стороны рабочей камеры в крайних положениях поршня равны и не превышают 0,3

5 длины его хода, а каждый блок снабжен дополнительным распределительным клапаном, подсоединенным к линии питания и рабочей камере, и все клапаны имеют линию выхлопа.

10 На чертеже представлена конструктивная схема пневматического многопозиционного механизма. "

Механизм содержит корйус 1 и установленные в нем блоки 2 и 3, каждый из кото15 рых выполнен в виде гильзы 4, снабженной двумя внутренними кольцевыми проточками 5 и 6, подключенными к линии 7 питания, и поршня 8, имеющего основное отверстие 9, выполненное на его боковой поверх20 ности со стороны днища 10 и полость 11 со стороны рабочей камеры 12, сообщенной с линией 7 питания посредством распределительного клапана 13. В средней части боковой поверхности каждого поршня 8

25 выполнено дополнительное отверстие 14; кольцевые проточки 5 и 6 имеют ширину, не превышающую половину длины хода поршня 8, причем расстояния от основного и дополнительного отверстий 9 и 14, соотÇ0 ветственно, до второй и первой проточек 6

744148

Зо

3 и 5 со стороны рабочей камеры 12 в крайних положениях поршня 8 равны и не превыша,"от 0,3 длины его хода, а каждый блок

2, 3 снабжен дополнительным распределительным клапаном 15, подсоединенным к линии 7 питания и рабочей камере 12, и все клапаны 15 имеют линию 16 выхлопа.

Механизм имеет камеру 17 противодавления и камеры 18 выхлопа. Отверстие 19 соединяет рабочую камеру 12 с распределительным клапаном 13. Распределительные клапаны 15 соединяются с рабочей камерой 12 через каналы 20 и 21, наружные кольцевые проточки 22 и 23 в гильзе 4 и отверстия 24 и 25.

Поршень 8 имеет эффективную площадь

А„со стороны рабочей камеры 12 и А, со стороны камеры 18 выхлопа. Поршень 26 имеет эффективную площадь А, со стороны камеры 17 противодавления.

Пневматический многопозиционный механизм работает следующим образом.

При подаче сигнала управления, например, на блок 2 клапан 13 соединяет рабочую камеру 12 через отверстие 19 с линией

7 питания, а клапан 15 с линией 16 выхлопа. В начальном положении поршень 8 перекрывает кольцевую проточку 6 в гильзе

4. В результате давление в камере 12 возрастает и поршень 8 перемещается. Скорость его возрастает. По мере перемещения поршня 8 сокращается расстояние между кромками основного отверстия 9 в поршне 8 и внутренней кольцевой проточкой 6 в гильзе 4. При совмещении основного отверстия 9 в поршне 8 с внутренней кольцевой проточкой 6 рабочая камера 12 через основное отверстие 9 соединяется с линией 16 выхлопа. В результате скорость движения поршня 8 начинает падать. При дальнейшем ходе поршня 8, он снова перекрывает внутреннюю кольцевую проточку

6. Поршень 8 подходит к упору со скоростью, близкой к нулю и будет находиться на упоре под действием сил: р,А,) р,А, + р„А„ где р; — давление воздуха в рабочей камере 12;

p, — давление воздуха в камере 18 выхлопа; р„— давление воздуха питания.

При снятии управляющего сигнала распределительный клапан 13 соединяет рабочую камеру 12 с линией 16 выхлопа через отверстие 19 и распределительный клапан

15 — с линией 7 питания. Поршень 8 начинает движение в обратном направлении под действием давления питания в камере

17 противодавления. Внутренняя кольцевая проточка 5 перекрывается поршнем 8 в начальный момент движения, Прн этом давление в рабочей камере 12 будет уменьшаться и скорость движения поршня 8 возрастать. При совмещении дополнительного отверстия 14 с внутренней кольцевой проточкой 5 рабочая камера 12 соединяется с линией 7 питания. Давление в полости увеличивается, а скорость поршня 8 уменьшается, При дальнейшем ходе поршня 8 он снова перекрывает внутреннюю кольцевую проточку 5 и давление в рабочей камере 12 продолжает уменьшаться. Поршень 8 подходит к упору со скоростью, близкой к нулю, и остается на упоре под действием сил. р,А„(р,А, + p,A,.

При подаче сигнала управления на блок

3 пневматический многопозиционный механизм работает аналогично.

Изобретение позволяет увеличить надежность работы механизма за счет осуществления плавного подхода поршней к упорам при различных нагрузках в прямом и обратном направлениях движения. Кроме того, изобретение позволяет снизить эксплуатационные затраты за счет исключения из системы предохранительных клапанов.

Формула изобретения

Пневматический многопозиционный механизм, содер>кащий корпус н установленные в нем блоки, каждый из которых выполнен в виде гильзы, снабженной двумя внутренними кольцевыми проточками, подключенными к линии питания, и поршня, имеющего основное отверстие, выполненное íà его боковой поверхности со стороны днища, и полость со стороны рабочей камеры, сообщенной с линией питания посредством распределительного клапана, отличающийсяя тем, что, с целью повышения надежности работы и упрощения конструкции, в средней части боковой поверхности каждого поршня выполнено дополнительное отверстие, кольцевые проточки имеют ширину, не превышающую половину длины хода поршня, причем расстояния от основного и дополнительного отверстий соответственно до второй и первой проточек со стороны рабочей камеры в крайних положениях поршня равны и не превышают 0,3 длины его хода, а каждый блок снабжен дополнительным распределительным клапаном, подсоединенным к линии питания и рабочей камере, и все клапаны имеют линию выхлопа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Патент США № 3318196, кл. 91 — 168, 1967.

Редактор Л. Гольдина

1 оставитель В. Комолов

Техред Л. Куклина

Корректор Л. Орлова

Заказ 1017/7 Изд. № 352 Тирагк 798 Подписное

НПО «11оиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, iK-35, Раушская наб., д. 4j5

Типография, пр, Сапунова, 4