Стенд для определения коэффициента рас-хода пневматических элементов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (u>82386S

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (53)м К 3 (22) Заявлено 0607,79 (21) 2795051/25-06 с.присоедииением заявки М

G 01 F 1/86

G F 3/00

Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 230481 Бюллетень Йо 15

М) УД б 21-525 (088. 8) Дата опубликования описания 230481 (72) Авторы изобретения

В.П.Автушко, П.P.Áàðòîø, Г.Ф.Бутусов и Е.Ф.Метлюк (71) Заявитель

Белорусский ордена Трудового Красного Зна политехнический институт (54) СТЕНД ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА

РАСХОДА ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ

Изобретение относится к машиностроительной гидравлике, в частности к стендам для определения коэффициента расхода пневматических элементов, и может быть использовано в организациях занимающихся проектированием пневматических элементов.

Известен стенд дпя определения коэффициента расхода пневматических элементов, содержащий последовательно установленные в пневмомагистрали ис-, точник сжатого воздуха, регулятор дав тения, ресивер с измерительными приборами, впускной клапан и измерительную камеру (il. 15

Недостатком известного стенда является то, что он не обеспечивает достаточной точности измерений и не исключает ручного труда при определении коэффициента расхода. 20

Цель изобретения — повышение точности при одновременном снижении трудоемкости определения коэФФициента расхода.

Указанная цель достигается тем, что стенд снабжен электронным блоком с источником электропитания и узлом нелинейности, и двумя пневматическими реле, вход одного из которых соединен с входом испытываемого элемента, вход З0 второго — с измерительной камерой, а выходы каждого пневмореле соединены, соответственно, с входом электронного блока, источник электропитания госледнего связан с электрическими .контактами двух пневмореле, а впускной клапан выполнен коническим и снабжен стопорным устройством и контактным датчиком.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема стенда для определения коэффициента расхода пневматических элементов, на фиг.2 " зпускной клапан.

Стенд содержит последовательно установленные в пневмомагистрали 1 источник 2 сжатого воздуха, регулятор 3 давления, ресивер 4 с измерительными приборами 5, впускной клапан б, измерительную камеру 7, электронный блок 8 с источником 9 электропитания и узлом 10 нелинейности, два пневмореле 11 и 12, вход

13 одного из которых соединен с входом 14 испытываемого элемента 15, вход .16 второго — c изб. рительной камерой 7, а выходы 17 и 18 каждого пневмореле 11 и 1.2, соответственно, с входами 19 и 20 электронного блока 8, источник 9 электропитания последнего связан с электрическими кон82 3868 тактами 21 я 22 двух пневмореле 11 делители напряжений 54, 55 и узел 56 и 12, .впускной клапан 6 выполнен ко- входных сопротивлений. ническим и снабжен стопорным уст- Подготовка к работе и работа стенройством 23 и контактным датчиком 24. да осуществляется следующим образом, Стопорное устройство 23 предназна- Перед проведением исследований чено для фиксации конического впуск- (измерений3 на стенде устанавливаются ного клапана в двух крайних положе- необходимые испытуемый пиевмоэлемент

-5 ниях. В корпусе 25 стопорного устрой- . 15 и измерительная камера 7. Пневмоства 23 расположен поршень 26 двух- реле. 11, 12 настраиваются на.давления, стороннего действия, который имеет - при которых их электрические контак-. шток 27, заканчивающийся сферическим ты в процессе измерений разомкнутся, торцом 28. 4ток 27 соединен с коро- что будет сигналом для регистрации мыслом 29, .которое связано с толкате измеряемых величин t< и 2, исполвлем 30, Стопорное устройство 23 зак- зуемых при определении пропускной спореплено на ресивере 4. . собности Пневмоэлемента 15 . Кроме тоПневмоцилиндр 31 служит для. пере- го, на делителе напряжения 54 устамещення конического впускного клапа- 15 навливается такое напряжение, чтобы на б в крайнее левое положение и со- процесс интегрирования интеграторами держит поршень 32 со штоком 33 под 46 и 47 соответствовал реальному пружиненный пружиной 34 относительно- времени протекания процесса, так как ресивера 14. эти интеграторы 46 и 47 предназначеконический впускной клапан 6 пред" 2О ны для воспроизведения и запоминания назначен для открытия или закрытия текущего времени. С помощью делителя входа 14 и испытуемый пневмоэлемент 55 подается напряжение на вход узла

15. Впускной конический клапан 6 ус- деления 50 в зависимости от площади тановлен с помощью полого болта 35 проходного сечения испытуемого пяевна упругом рычаге 36 и подпружинен 5 моэлемента. Входной коэффициент для относительно него пружиной 37. усиления напряжения устанавливается

В торце болта 35 установлен кон- в узле 56 входных сопротивлений в за" такт контактного датчика — образовано висимости от принятого объема измериконтактное устройство 38, предназна-, тельной камеры 7. ченное для фиксации начального момен ., далее процесс подготовки к работе та открытия впускного конического стенда осуществляется следующим об30 клапана б. Нижний конец упругого Ры- разом. чага 36 закреплен с помощью болтов Включается клапан 42, s результате

39 а верхний конец его шарнирно сое- чего сжатый воздух по пневмомагист"

t ( ннен с ползуном 40. В полэуне 40 ралн 1 через клапан 42 поступает в дине с размещен подпружиненный фиксатор 41.. - поршневую полость стопорного устрой ст-, Клапаны 42,43 и 44 предназначены ва 23. Поршень 26 со штоком 27 передля подачи сжатого воздуха, соот- мещается вниз, в результате чего ветственно, в рабочие полости стопор- подпружиненный фиксатор 41 выходит ного устройства 23, пневмоцилиндра из корпуса ресивера 4. Одновременно

31 и ресивер 4. Клапан 45 позволяет 4Q коромысло 29 перемещает толкатель установи ь необходимое давление воз- 30 вверх, после чего включается кла" духа на входе 14 в испытуемый пневмо- пан 43. Сжатый воздух поступает в элемент 15. поршневую полость в пневмоцилиндре

Электронный блок 8 содержит интег- 31. Поршень 32 со штоком 33 перемераторы 46, 47, соединенные с пневмо- <> щается и передвигает ползун 40 влереле 11, 12 и предназначенные для ав- вотоматической фиксации времени t< иа- фиксатор 41 (после перемещения полнения сжатым воздухом измеритель- ползуна 40 влево) попадает s отверсной камеры 7 и времени i. запаздывания тие корпуса ресивера 4.В результате пневмосигнала на входе 14 в испытуе- О этого ползун 40 и впускной клапан мый пневмоэлемент 15. б находятся в крайнем левом положеУзлы деления 48, 49, 50 электрон- нии,причем впускной клапан б закрыного блока 8 служат для вычисления вает вход 14, пружина 37 сжимается, величины 1 9, К H t t H и (ц, где» так как впускной клапан б одновреК вЂ” ффициент коррекции хараккоэ

55 менно передвигается относительно болтеризующий запаздывание входного сиг- та 35 вправо. Контактное устройство, нала на входе 14; ru — коэффициент 38 разьыкается. Затем включается клапан 44. Сжатый воздух начинает посУсилитель 51 электронного блока 8 тупать от источника 2 в ресивер 4 п редназначен для получения эффектив- Величина давления в ресивере 4 контной площади f > pf, где: .f — площадь бо ролируется измерительным прибором

5 проходного сечения испытываемого пнев« По достижении необходимой величины моэлемента 15.Регистрация измеряемых давления в ресивере 4 поступление величин р и f> осуществляется с помо-, сжатого воздуха из источника 2 прекщью электроизмерительных приборов 52, ращается выключением клапана 44.

53. Электронный блок 8 имеет также g5 Перед проведением испытаний (заме823868

Формула изобретения

Стенд для определения коэффициента расхода пневматических элементов, содержащий последовательно установленные в пневмомагистрали источник сжатого воздуха, регулятор давления, ресивер с измерительными приборами, впускной клапан и измерительную камеру, отличающийся тем, 55.что, с целью повышения точности при .одновременном снижении трудоемкости определения коэффициента расхода, стенд снабжен электронным блоком с источником электропитания и узлом

-60 нелинейности, и двумя пневмореле, вход одного из которых соединен с входом испытываемого элемента, вход второго — с измерительной камерой, а выходы каждого пневмореле соеди65 нены, соответственно,с входами электров) клапан 45 находится в выключен-, ном состоянии, вход 14 сообщается c : атмосферой, поэтому случайно попавший сжатый воздух из ресивера 4 в испытуемый пневмоэлемент 15 выйдет в атмосферу и не окажет отрицательного влияния íà процесс замеров. Кроме того, перед проведением исследований выключается Итапан 43, сжатый воздух из поршневой полости пневмоцилиндра

31 выпускается в атмосферу. Пружина

34 перемещает поршень 32 со штоком

33 вправо. Это осуществляется для того, чтобы при проведении замеров поршень 32 со штоком 33 не оказывал сопротивления передвижению ползуна

40 вправо.

Функционирование стенда в процессе проведения иепытаний пневмообъектов осуществляется следующим образом.

Включается клапан 45, что позволяет перекрыть сообщение входа 14 и испытуемого пневмоэлемента 15 с атмосферой. Затем выключается клапан

42, поэтому .сжатый воздух от источника 2 через клапан 42 поступает в штоковую полость стопорного устройства 23. Шток 27 передвигается вверх, а коромысло 29 перемещает толкатель

30 вниз, который нажимает на фиксатор 41. Как. только Фиксатор 41 выйдет из корпуса ресивера 4, произойдет (под действием упругости рычага

36) мгновенное перемещение ползуна .

40 вправо, фиксатор 41 окажется в корпусе ресивера 4 и впускной клапан 6 будет находиться в открытом положении. Сжатый воздух начнет поступать иэ ресивера 4 через испытуемый пневмоэлемент 15 в. измерительную камеру 7. Причем в момент отрыва впуск ного клапана 6 от своего седла замкнется контактное устройство 38, которое незамедлительно подаст напряжение делителя 54 на входы интеграторов 46 и 47. На выходе интеграторов 46 и 47 будем иметь напряжения, прямо пропорциональные реальному времени протекания процесса наполнения измерительной камеры 7 из ресивера 4. Процесс нарастания напряжения (времени) на интеграторах 46 и 47 продолжается до . тех пор,пока давление в измерительной камере 7 и входе 14 не достигнет заданных величин, на которые настроены пневмореле ll и 12. Как только давление на входе 14 достигает максимальной величины, электрический контакт

22. в пневмореле 12 разомкнется и отсоединит делитель напряжения 54 от интегратора 47, т.е. интегратор 47 с этого момента времени будет выдавать постоянное напряжение, соответст вующее .времени ь запаздывания нарастания давления на входе 14 в пневмоэлемент 15. Таким же образом, как только давление в измерительной камере 7 достигнет заданной величины, электрический контакт 21 в аневмореле ll разомкнется и отсоединит делитель напряжения 54 от интегратора 46.

Интегратор 46 с этого момента времени будет выдавать постоянное напряжение, соответствующее времени t . наполнения измерительной камерй 7 сжа.тым воздухом до заданного конечною давления. В узле деления 48 получается напряжение, соответствующее величине и /, которое подается в узел...

10 нелинейности. В узле 10 набрана

;нелинейность для коэффициента коррекции К = f (tÄ/f), учитывающего запаздывание (входного сигнала. В узле деления 49 пооисходит деление

)5 коэффициента. Кн на время 1н. Величина К /1Н необходима для вычисления эффективной площади g< f = f . Чтобы получить окончательное решение pf, выход из узла деления соединен с

20 входйым сопротивлением 56 усилителя

51, с помощью которых учитывается объем измерительной камеры 7. На. усилителе 51 имеем напряжение, соответствующее эффективной площади испытуемого пневмоэлемента. Если полученную(з Х.разделить на площадь f поперечного сечения испытуемого пневмообъекта, устанавливаемую с помощью делителя напряжения 55, то на выходе узла деления 50 получим искомую пропускную способность исс ледуемого пневмообъекта 15, выраженную в виде коэффициента расхода pt, Величина коэффициента расхода ц и . эффективной площади регистрируется с помощью измерительных приборов 52 и 53.

Изобретение обеспечивает значи тельное повышение точности и снижение трудоемкости определения пропуск40 иой способности пневматических элементов и может испольэоваться при исследовании и разработке различных пневматических элементов. ронного блока, источник электропитания последнего связан с электричес-. кими контактами двух пневмореле, а впускной клапан выполнен коническим и снабжен стопорным устройством и контактным датчиком.

Источники инФормации, принятые во внимание при.экспертизе

1. Герц Е.В; Пневматические приводы. м., Машиностроение, 1969, с. 220, рис. 85 а.

Филиал ППП "Патент", .r.Óàãoðîä,óë.ÏðoåêTéàÿ,4

®г. Р