Пневматический преобразователь

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВЕОРС КОМУ СВИДИТИЗЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 28.06. 79(21) 2789395/18-24 с нрисоединеииеш заявки Ж(23)Приоритет Опубликовано 07 03 82 Бюллетень М 9

Дата опубликования описания 07.03. 82 (51)M. Кл.

6 Об О 3/00

Ваударстаениб кшектет

CC CO ив двми изебретеакй и еткрытнй (53) УДК 621-525 (088.8) Ю.С.Шарин, Б.A.ßêèìîsè÷, Г.П.Исупов и (72) - Авторы изобретения (7!} Заявитель (54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в пневматических и гидравлических системах управления машинами-автоматами.

Известны пневматические кодирую-. щие устройства, содержащие кодовый диск, сопло, установленное против диска, дроссель и клапаны (13.

Недостатком известного устройства является то, что устройство ииеет низкую надежность вследствие наличия подвижных элементов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту явсеется техническое решение, содержащее кодоноситель числопозиционного кода (кодирующий диск), считывающие элементы, пары ионостабильных струй" ных элементов по числу считывающих; блок сравнения и программный блок 2).

Однако известное устройство сложно в настройке, ненадежно в работе вследствие наличия дросселей настройки и подвижных элементов.

Цель изобретения - улучшение эксп" луатационных характеристик и повышение надежности в работе пневматичес кого преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в известном пневматическом преобразователе, содержащем кодирующий диск, пневматические считывающие элементы, разиещенные в корпусе против кодирующего диска, и по числу считывающих элементов пары ионостабильных струйных элементов, вы-; ходы которых подключены к входам бло" ка сравнения, связанного другими вхо!

% дами с выходои программного блока, корпус состоит из основания и крышки, считывающие элементы выполнены в виде расположенных по периферии основания сквозных отверстий с кони.ческими раструбами на конце, соединенными тангенциальныьи каналами с питающей кольцевой проточкой, выполненной в основании, причем на крышке, размещенной на торцах кони3 91 ческих раструбов, против каждого иэ них выполнены два сквозных отверстия, одно из которых смещено от оси конического раструба к периферии и соедйнено с входом "Да" второго моностабильного элемента, а другое соосно с коническим раструбом и соединено с входом "Запрет" первого моностабильноro элемента.

На фиг. 1 изображена схема пневматического преобразователя; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1.

Пневматический преобразователь состоит из кодирующего диска 1, корпуса, в основании 2 которого выполнены пневматические считывающие элементы в виде сквозных отверстий с коническим раструбом 3 на конце, крышка }} с сквозными отверстиями 5 и 6, соединенными пневмолиниями 7 и 8 со входом "Да" и "Запрет", моностабильных: струйных элементов 9. Выходы струйных элементов 9 связаны с блоком 10 сравнения схемой совпадения, соединенной с программным бло-, ком 11. В основании 2 имеется кольцевая проточка 12, служащая для подачи питающего газа в считывающие элементы, которая посредством тангенциальных каналов 13 связана с раструбом 3. Схема 10 совпадения состоит из блоков 1ч сравнения двоичных сигналов, которые включают в себя струйные элементы 15 и 16, соединенные пневмолиниями 17 и 18 с струйными,, элементами 19, и элемент "И" 20, входы которого соединены с выходами элементов 19 пневмолинией 21.

Устройство работает следующим образом.

Диск 1 жестко соединяется с выходным валом управляемого механизма (не показан) и выполнен в виде кодоносителя трехпозиционного кода с выступами различных диаметров.

Большему значению диаметра соответствует символ 1", среднему п0" и меньшему "2".

При наличии большего значения диаметра (символ " 1") создается значительное сопротивление истекающему потоку из конического раструба, и в отверстиях 5 и 6 выходных каналов создается положительное давление, что приводит к переключению струйного элемента 9, соединенного с отверсти.ем 5 выходного канала. При. наличии среднего значения диаметра кодового

1493

1S

3S

4S

55 диска 1 перед коническим раструбом истекающему потоку создается меньшее сопротивление, и всегда можно подобрать перекрытую кодовым диском часть конического раструба так, что давлеwe,e отверстиях 5 и 6 выходных каналов будет равно нулю. В этом случае не переключается ни один струйный элемент.

ПРи наличии меньшего диаметра кодового диска 1 перед коническим раст-. рубом вытекающий из него поток не имеет преграды, сопротивление его истечению минимально, отсутствуют обратные(отраженные) потоки газа и в центральном канале создается разряжение, а в периферийном отверстии 5 канала - давление близкое к нулю. В этом случае переключается струйный элемент 9, соединенный отверстием6 с выходом канала.

На программном блоке 11 устанавливается требуемый двоичный код. За. тем подается сжатый газ s кольцевую питающую проточку 12 и на питающие входы струйных элементов. Включается привод управляемого устройства.

Кодовый диск 1 начинает вращаться относительно считывающего элемента с коническим раструбом 3, и на выходах элементов 9 появляются определенные кодовые комбинации. Сигналы с выходов элементов 9 поступают на входи струйных элементов 15 и 16. Сигналы от блока 11 также поступают на входы элементов 15 и 16.

Если сигналы с блока совпадают с сигналами, идущими с элементов 9, и равны 0,0, то ни один из элемен" тов 15 и 16 не срабатывает. В пневмолинии 17 появляется сигнал, что вызывает переключение, элемента 19.

Если сигналы равны 1, 1, то срабатывают элементы 16 и 15, и сигнал по пневмолинии 18, поступающий на вход элемента 19, вызывает его переключение. Когда во всех блоках 14 сигналы, идущие от блока 11 и от элементов 9 будут равны, то в пневмолиниях 21 появятся сигналы, что вызывает срабатывание элемента "И" 20 °

Сигнал на выходе элемента 20 поступает на привод управляющего устройства и выключает .его. Предлагаемое устройство позволяет реализовать число угловЬ х положений кодового диска М, близкое к значению m Ð, где m - основание кода, n - число считывающих элемен5 91149 тов (СЭ) . Из данного выражения видно, что мощность кода возрастает с увеличением m и и. При одном и том же и мощность кода (число угловых положений кодового диска) будет тем больше, чем больше основание кода m.

Например, при m = 2 и n = 4 имеем N = m = 24 = 16 комбинаций, а при m = 3 и n = 4 имеем уже 81 комбинацию. Отсюда видно, что при одних и тех же аппаратурных затратах, увеличивая m, мы можем повысить мощность кода. Однако в настоящее время не выпускаются отечественные струйные логические элементы, отрабатывающие троичную логику. Поэтому при помощи кодового устройства троичный код, с минимальными аппаратурными затратами, должен быть преобразован в двоичный.

Рассмотрим троичный код и его реализацию на кодовом диске. Большему значению диаметра кодового диска соответствует символ 1 (положительное, давление в каналах 5 и 6), среднему0 (нулевое давление q каналах 5 и 6), меньшему - 2 (отрицательное давление в канале 6 и нулевое давление е канале 5).

Построим троичный код с числом считывающих, равным 4 для числа угловых положений кодового диска, равным, например и = 40.

Для этого располагаем считывающие элементы равомерно по окружности и выбираем кодовые комбинации, относя35 щиеся к полным классам, длиной и =

= 4 с основанием кода m = 3 (символы 0,1,2). Например, комбинация 1000 относится к полному классу, так как при циклическом сдвиге дает и 4 неповторяющиеся комбинации: 1000, 0100, 0010, 0001, а комбинация 1010к неполному классу, так как при циклическом ее сдвиге имеются повторяющиеся комбинации: 1010, 0101, 1010, фф

0101.

Потом составляем матрицу, состоящую из полных классов, учтя, что из п-комбинаций, полученных циклическим сдвигом, можно использовать лишь одну, и строим кодовое кольцо, выписывая символы из матрицы слева направо и снизу вверх.

Пример:n=4, m=3, N=40.

Необходимо 10 полных классов. Строим матрицу:

1. 2000

2. 2100

3 6

3. 2110

4. 2111

5. 2211

6. 2221

7. 2220

8. 1220

9. 1210

10. 1200

Считывая символы слева направо и снизу вверх, строим кодовое кольцо, которое реализует 40 кодовых комбинаций. В начале считываются кодовые комбинации матрицы: 2000, 2100, 1200, затем с однократным циклическим сдвигом., 0200, 0210, ...., 0120 и т.д., пока не закончится поворот кодового диска на 360 . Далее троичный код на считывающих элементах преобразуется в двоичный.

Например кодовый диск встал перед считывающим элементом (СЭ) таким об- разом, что перед первым считывающим элементом находится выступ меньшего диаметра (символ 2), перед вторым считывающим элементом выступ больше"

ro диаметра (символ 1) и перед третьим и четвертым считывающими элементами выступы среднего диаметра (сим" вол О), т.е. реализуется комбинация 2100 ° При таком расположении кодового диска перед считывающим элементом в отверстиях каналов 5 и 6 создаются следующие давления: на первом считывающем элементе в отверс" тии 5 канала - нулевое давление, в отверстии 6 канала - отрицательное, на втором считывающем элементе в отверстиях 5 и 6 каналов - положительное, на третьем и четвертом считывающих элементах в отверстиях 5 и 6 каналов - нулевое. На выходе дискретных элементов 9 появится следующая двоичная комбинация: 01100000.

Если на блоке 11 набрать точно такую же комбинацию, то при вращении кодового диска останов его произойдет тогда, когда кодовые комбинации совпадут на схеме 10, т.е. в заданном угловом положении исполнительного устройства. Точно также можно реализовать троичный код для любого числа считывающих элементов. Таким образом, сократив число считывающих элементов и сохранив неизменным чяс. лом логических элементов в схеме 10, данное кодовое устройство позволяет в общем случае сократить аппаратурные затраты по сравнению с двоич- ными кодаком .

7 формула изобретения

9114

Пневматический преобразователь, содержащий кодирующий диск, пневма.тические считывающие элементы, размещенные в корпусе против кодирующего диска, и по числу считывающих элементов пары "моностабильных струй ных элементов, выходы которых подключены к входам блока сравнения, свя- <в ванного другими входами с выходом

--,программного блока, о т л и ч а ю:шийся тем, что, с целью улуч:шения эксплуатационных характерис;тик и повышения надежности преобра:.зователя, в нем корпус состоит из .основания и крышки, считывающие элементы выполнены в виде расположенных 1е периферии основания сквозных отверстий с коническими растру93 8 бами на конце, соединенными тангенциальными каналами с питающей кольцевой проточкой, выполненной в основании, причем на крышке, размещенной на торцах конических раструбов, против каждого из них выполнены два сквозных отверстия, одно из которых смещено от оси конического раструба к периферии и соединено с входом"Да" второго моностабильного элемента, а другое соосно с коническим раструбом и соединено с входом "Запрет" первого моностабильного элемента.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР н 11311313, кл. 6 01 P 13/00 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

У 480069, кл . 6 06 0 3/00, 1975.

911493

Составитель О.Гудкова

Редактор А.Власенко Техред С.Нигунова Корректор Е.Рошко

Ф

Заказ 1126/39 Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета, СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Рауаская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4