Преобразователь силы в давление
Иллюстрации
Реферат
>i) 473023
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союэ Советских
Социалистических
Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.11,72 (21) 1849188/18-24 с присоединением заявки ¹
ГосУдаРствениый комитет (23) Приоритет
Совета Министров СССР олретеиий (51) Ч, Кл. F 15с 3 04
G О1! 1/02 (53) УДК 021-525(088.8) и открытий
Дата опубликования описаниii !4.10.75 (72) Автор изобрстени я
Л. Н. Ьеспалько (71) Заявитель (54) ПРЕОЬРАЗОВА1ЕЛЬ СИЛЫ В ДАВЛЕНИЕ
Изобретение относится к различным областям техники, где используются устройства, имеющие в своем составе функциональные звенья, преобразующие механическое усилие в давление жидкости или газа, и может быть использовано в устройствах автоматики, в системах автоматического регулирования, например, для регулирования угловой скорости какого-либо двигателя либо любого параметра, имеющего выходную величину в виде силы.
Известны преобразователи силы в давление, содержащие размещенное в корпусе передающее звено, связанное с подвижной перегородкой манометрического элемента, .полость которого через постоянный дроссель подключена к источнику высокого давления и через переменный дроссель к источнику низкого давления.
Известные преобразователи имеют сложную конструкцию, недостаточную точность и надежность и малую область применения из-за сложности выполнения корректировки выходной характеристики, Предлагаемый преобразователь отличается тем, что в нем манометрический элемент Bbiполнен из трубчатых мембран, рабочие и нерабочие концы которых образуют соответственно подвижную и неподвижную перегородки и соединены в точках оси симметрии манометрпческого элемента, которая совпадает с направлением перемещения передаточного звена. Переменный дроссель размещен на подвижной перегородке, а нерабочие концы трубчатых мембран — на выступе корпуса. Кроме того, в устройстве к источнику корректирующего сигнала подключены дополнптельныс трубчатые мембраны, ось симметрии которых совпадает с осью симметрии основных трубчатых мембран.
Это позволяет упростить конструкцшо, повысить точность и значительно увеличить коэффициент усиления преобразователя по мощности выходного сигнала, позволяет пс15 пользовать выходную величину — давление для воздействия непосредственно на исполнительные элементы систем регулирования без предварительного их усиления н расширить область применения.
20 На фиг. 1 и 2 схематически показаны варианты схемы предложенного преобразователя; на фиг. 3 — преобразователь в аксонометрии.
В корпусе 1 преобразователя, изображенного на фиг. 1, размещен манометрпческий
25 элемент 2. преобразующий механическое усилие, например развиваемое передающим звеном — центробежными грузиками 3, укрепленными на валу 4, в давление жидкости пли газа. Элемент выполнен из нескольких трубЗО чатых мембран 5 так, что неподвижная пере473023 городка 6 образована соединенными между собой нерабочими концами 7, а подвижная перегородка 8 — соединенными между собой рабочими концами 9 мембран 5, равноотстоящих одна от другой по окружности так, что образованная прп этом пространственная фигура симметрична. Ось симметрии проходит через узлы соединения рабочих и нерабочих концов а и б, и центр тяжести находится на этой оси.
Манометрический элемент 2 жестко смонтирован на приводном валу 10 неподвижной перегородкой 6 так, что его ось симметрии совпадает с осью вращения О> — О> вала.
Внутренние полости мембран объединены в одну общую полость 11, соединенную с полостью высокого давления через жиклер 12, а с полостью низкого давления — через переменный дроссель 13, выполненный в виде сопла, размещенного в замке 14, скрепляющем рабочие концы 9 мембран 5. Сопло перекрывается торцом 15 неподвижной перегородки преобразователя при движении подвижной перегородки 8 (при воздействии на последнюю контролируемого усилия со стороны грузиков 3 передающего звена, которым в данном случае может быть либо сам центробежный грузик, либо некое промежуточное тело, например игла, одним концом опирающаяся на грузик, другим — на подвижную перегородку 8). Выходной сигнал поступает через канал 16, например, на устройство сравнения 17, Преобразователь, изображенный на фиг. 2, построен аналогично, но к блоку мембран 5, прибавлена пара симметрично расположенных трубчатых мембран 18, соединенных каналом
19 с источником корректирующего сигнала
Р; р и изолированных от управляющей полости 11.
Преобразователь (фиг. 1) работает следующим образом.
Центробежные грузики 3, закрепленные на валу 4, развивают механическое усилие,при вращении последнего и воздействуют через замок 14 на подвижную перегородку 8, либо непосредственно, либо через «передающее звено», выполненное, например, в виде иглы, расположенной между грузиками 3 и подвижной перегородкой 8.
При этом дроссель 13, перемещаясь вместе с замком 14, начинает перекрываться торцом 15 неподвижной перегородки 6. Давление в полости 11 повышается, и усилие, развивае5
50 мое при этом мембранами 5, воздействует на подвижную перегородку 8 с силой, компенсирующей приложенное извне усилие грузиков
3. Выходной сигнал давления из полости 11 по каналу 16 поступает, например, к устройству сравнения 17. Для устранения трущихся пар при передаче усилия от вращающегося тела (например, в на шем случае), вал 10 может приводиться во вращение с угловой скоростью, преимущественно равной скорости вращения вала 4.
Преобразователь, показанный на фиг. 2, работает аналогично, но добавленная пара симметрично укрепленных мембран 18 участвует в создании общего усилия, компенсирующего измеряемое усилие, воздействуя на подвижную перегородку 8 в соответствии с законом изменения корректирующего сигнала
P„.,I„п может корректировать выходную характеристику преобразователя в нужном направлении. Корректирующий сигнал поступает к мембранам 18 через канал 19. Давление питания подается в полость 11 через постоянный дроссель 20.
Предмет изобретения
1. Преобразователь силы в давление, содержащий размещенное в корпусе передающее звено, связанное с подвижной перегородкой манометрического элемента, полость которого через постоянный дроссель подключена к источнику высокого давления и через переменный дроссель к источнику низкого давления, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения точности работы, манометрический элемент выполнен из трубчатых мембран, рабочие и нерабочие концы которых образуют соответственно подвижную и неподвижную перегородки и соединены в точках оси симметрии манометрическото элемента, которая совпадает с направлением перемещения передающего звена, причем переменный дроссель размещен на подвижной перегородке, а нерабочие концы трубчатых мембран расположены на выполненном в корпусе выступе.
2. Преобразователь по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения области применения, в нем установлены подключенные к источнику корректирующего сигнала дополнительные трубчатые мембраны, ось симметрии которых совпадает с осью симметрии основных трубчатых мембран.
473023
Риа 1
Фиг 3
Редактор Л. Утехина
Заказ 2420/! 7 Изд. № 792 Тираж 833 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
) ипография, пр. Сапунова, 2
Составитель А. Беспалько
Техред М. Семенов
Корректоры: В. Петрова и О. Данишева