Пневматическое множительно-делительной устройство

Пневматическое множительно-делительной устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИДЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву(11)561192 (51) М. Кл. (у 06 Q 5/00 (22) Заявлено 20.08.75 (21) 2167001/24 с присоединением заявки №Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам иэооретений и открытий (23) Приоритет(43) Опублнковано05.06.77.Бюллетень ЛЪ 21 (45) Дата опубликования описанин12,08.77 ! (53) УДК621-525 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. М. Зеликман и А. В. Машбиц

Специальное конструкторское - бюро по автоматике в нефтепереработке и нефтехимии (71) Заявитель (54) ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ МНОЖИТЕПЬНО-ДЕПИТЕЛ bHOE УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к аналоговым пневматическим множительно-делительным уст ройствам (МДУ}.

Известно пневматическое МДУ, содерж щее элемент сравнения и два управляемых делителя. Однако точность работы такого устройства недостаточна E 1).

Известно также пневматическое МДУ, основанное на принципе компенсации момента, приложенного к двуплечему рычагу (2$

Недостатком устройства является его низкая вибро- и ударостойкость, а также повышенная чувствительность к наклонам.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является вычислителт ное устройство, содержащее корпус, каналы входных сигналов, две пары вертикальных и горизонтальных подпружиненных сильфонов со штоками, рычаг с заслонками, соединенный посредством тяги с дополнительным подпружиненным сильфоном, два индикатора перемещения и усилитель, подклкьченный к выходному каналу устройства (31.

Устройство работает по принципу компенсации сил, приложенных к рычагу. Равнодействующая сила, приложенная к рычагу со стороны соответствующих горизонталь ного и вертикального сипьфонов, компенсируется действием на рычаг дополнительного сильфона, Недостаточная точность работы такого устройства обусловлена тем, что штуки силь фонов каждой пары, механически связаны с рычагом. Под действием сильфонов рычаг изгибается, а в местах сочленения штоков, с рычагом возникают трение и перекосы, приводящие к искажению результатов вьвчисления.

1а Целью изобретения является повышение точности работы устройства.

Эта цель достигается тем, что в пред- » ложенном пневматическом множительно-делительном устройстве установлены дополQQ нительный сильфон и элемент сравнения, плюсовая камера которого подключена к ка» налу входного сигнала первого сомножителя, выход соединен с управляющей камерой до полнительного сильфона. Управляюшие каме25 ры горизонтальных сильфонов соединены со

561192 ответственно с каналами входных сигналов второго сомножителя и делителя. Индикаторы перемещения расположены на штоках вертикальных сильфонов. Выход первого индикатора перемещения соединен с управляющей камерой первого вертикального сильфона и входом усилителя> а выход второгос управляющей камерой" второго вертикального сильфона и минусовой камерой элемента сравнения. 10

На фиг. 1 изображено устройство, в общем виде; на фиг. 2 - схема взаимного расположения индикаторов перемещения ч рычага устройства, Устройство состои г из двух сМоНТНро» 15 ванных на плате корпуса 1 идентичных узлов, каждый из которых содержит пару сильфонов. Каждая пара содержит один горизонтально расположенный сильфон (2 и 3), связанный соответственно с каналами вход- 20 ного сигнала делителя Р< и второго сомножителя Р> и один вертикально располс женный снльфон (4 и 5).

На каждом штоке 6 сильфонов 4 и 5 установлены индикаторы перемещений, вы- 2S полненные в виде питающих сопел 7, 8 и расположенных соосНо с ними соответствующих приемных сопел 9, 10.

Внутри каждого сильфона расположена пружина 11 для регулирования жесткости ЗО измерительной системы сильфона.

В зазорах между питающими 7, 8 и при емными 9, 10 соплами расположены параллельно установленные заслонки 12 и 13, жестко укрепленные на концах рычага 14, 35 опирающегося на опоры 15. Центр рычага

14 связан с дополнительным подпружиненным сильфоном 16 с помощью гроса 17.

При этом крепление троса 17 к рычагу 14 позволяет вращать последний в опорах 15 40 при поступательном (вертикальном) перемещении сильфона 16.

Выходы сопел 9 и 10 связаны с управляющими камерами соответствующих вертикально расположенных сильфонов 4 и 5. 45 !, Выход, сопла 9 связан также со входом

Р> минусовой камеры элемента сравнения

18, плюсовая камера которого связана с каналом входного сигнала первого сомножителя P а выход - с управляющей камерой 0

2 сильфона 16„

Выход сопла 10 соединен со входом усилителя 19, подключенного к выходному каналу Рьь х устройства

Устройство работает следуюп;им образом.

При повороте рычага 14 под действием сильфона 16, связанного с выходом элемента сравнения 18, или при перемещении силь фонов 2 и 3 под действием поступающих в их управляющие камеры соответствующих входных сигналов делителя Р и второго сомножителя P нли при совместном воздействии перемещения сильфона 16 и входных сигналов Р и P изменяется положение заслонок 12 и 13 относительно соответствующих индикаторов перемещений. При ! этом сигналы P2 H P b > HB выходах вьюк сопел 9 и 10 также изменяются. В результате связанные с этими соплами соответст вующие сильфоны 4 и 5 выходят из равновесия и перемешают укрепленные на их штоках 6 индикаторы перемещения. Перемещение снльфонов 4, 5 и укрепленных на их штоках 6 индикаторов перемещения происходит по вертикали. в сторону нового положения заслонок 12 и 13.

Сильфоны каждой пары механически не связаны с рычагом 14 и поэтому могут свободно перемещаться до тех пор, пока сопла 7, 9 и 8, 10 не займут относительно заслонок 12 и 13 нового положения равновесия. При этом заслонки 12 и 13 расположены в зазоре между соплами индикаторов перемещения, частично или полностью пересекая сгрую воздуха, протекающую в межсопельных пространствах.

При подаче входного сигнала P в управляющую камеру элемента сравнения 18 на его выходе изменяется сигнал, поступающий в управляющую камеру сильфона 16.

Происходящий при этом поворот рычага 14. и заслонок 12 и 13, вызывающий изменение давлений на выходе сопел 9 и 10, приводит к изменению сигнала на входе Р

1 элемента сравнения 18. При этом рычаг

14 поворачивается до тех пор, пока давле° ние Р» не станет равным сигналу (Р = Р ) в плюсовой камере элемен га сравнения 18.

При этом на выходе сопла 10 вырабатывается сигнал P „ поступающий на

1 вход усилителя мощности 19, формирующего выходной сигнал P „, .

Так как обе заслойки 12 и 13 жестко связаны рычагом 14 и параллельньг между собой, т.е. при работе устройства они имеют одинаковый угол наклона 6 относительно горизонта (см. фиг. 2).

При этом из-за того, что максимальное рабочее перемещение каждого из сильфонов примерно в 200 раз больше максимального смещения каждой заслонки относительно со ответствующего индикатора перемещения, при работе устройства с высокой степенью точности выполняется следующее равенство:

Y Y

t il где У и -(- вертикальное перемещение

561192

6I соответствуюцщх индикаторов; ((Х и Х - горизонтальные перемещения этих индикаторов.

Исходя из уравнения (1) и учитывая, (If fI что перемещения Х, g и Х > g пропорциональны соответствующим сигналам Р, Р и Р, Рв „, уравнение, реализуемое устройством следующее:

1 где К - коэффициент пропорциональности

) учитывающий величины эффективных площадей сильфонов и жесткости их измеритель ных систем.

Путем регулирования жесткостей пружин коэффициент К может быть настроен равным единице (К = 1).

В устройстве сильфоны каждой пары и связанные с ними индикаторы перемещения свободно перемещаются, не испытывая силового воздействия и тряски со стороны рычага.

На точности работы устройства практически не сказываются перекосы заслонок относительно индикаторов, значительно большие максимально возможной величины перекосов в известных устройствах.

Основная погрешность в предложенном устройстве уменьшена до 0,5%.

Формула изобретения

Пневматическое множительно-делительное устройство, содержащее корпус, каналы входных сигналов, две пары вертикальных и горизонтальных подпру киненных сильфоцов со штоками, рычаг с заслонками, соединенный посредством тяги с дополнительным подпружиненным сильфоном, два индикатора перемещения и усилитель, подключенный к выходному каналу устройства, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности работы устройства, в ием установ1О 1лен дополнительный сильфон, элемент cpBBfN. ния, плюсовая камера которого подключена к каналу входного сигнала первого сомножителя, выход соединен с управляющей камерой дополнительного сильфона, управляю15 щие камеры горизо тальных сильфонов соединены соответственно с каналами вход- . ных сигналов второго сомножителя и целителя, индикаторы перемещения расположе ны на штоках вертикальных сйльфонов, вы2ц xoq первого индикатора перемещения соединен с управляющей камерой первого вер. тикального сильфс(на и входом усилителя, а выход второго — с управляющей камерой второго вертикального сильфола и с ми25 нусовой камерой элемента сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Сборник под редакцией КТН Ланнна НЛ.

Пневматические средства и системы управления, иэ-во Наука", М., 1970, стр. 128, рис. 25.

2. То же, стр. 12 /, рис. 1.

Ç5 3. Патент США, кл. 235-61,%3036702, 1969 r.