Пневмокоммутатор Советский патент 1983 года по МПК G01L19/00 

00 СП

Изобретение отнеюится к измерительной технике и прецназначено цля измерения цвапения при испытаниях моделей в аэродинамических трубах.

Известен пневмокоммутатор для последовательного замера аавлений, соцержщий статор с отверстиями, соединёнными дренажными трубками с точками отбора давлений, и ротор с опрашивающим электромагнитным клапаном и выводным каналом, приводимый во вращение механизмом с электромагнитным приводом 1)

Однако известный пневмокоммутатор характеризуется малым быстродействием из-за периодического последовательного действия электромагнитного привода и магнитных клапанов и большойдлины спирального трубопровода.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является пневмокомму- татор, содержащий цилиндрический статор с равноме{жо расположенными на его поверхности отверстиями, соединенными цренажными трубками с точками отбора давления, корпус, в котором размещены редуктор и электропривод для вращения цилиндрического ротора, выполненного притертым к статору, отверстия в котором размещены в несколько последовательных кольцевых рядов 2J ,

Недостатком указанного пневмокоммутатора является сложность изготовления, так как необходимо, чтобы в его конструкции присутствовала притертая пара (стато{ -ротор), выполненная строго Цилиндрической формы, и требуется подбор смазки для поддержания работоспособности устройства. В эксплуатации трудно обеспечить необходимый зазор между статором и ротором, что приводит к потере герметичности каналов.

Цель изобретения - повышение надежности пневмокомму та тора.

Поставленная цель достигается тем, что пневмокоммутатор, содержащий цилиндрический статор с равномерно расположенными на его поверхности от;- верстиями, соединенными с точками отбо{ю давления, расположенный в статоре ротор с коммутирующим каналом и корпус с расположенными в нем электроприводом и датчиком давления, сообщенным С каналом ротора, снабжен осью с водиЛом и сателлитами, центральными колесами, ротор выполнен в виде кулачка, с которым жестко связан первый сателлит, центральное колесо которого закреплено на статоре, кулачок с сателлитом установлен подвижно на, оси, на конце которой закреплен второй сателлит, цент ральное колесо которого с передаточным отношением равным ецинице установлено на валу электропривода, расположённого rto оси статора, на фланце второго сателлита соосно с ним установлен датчик давления, полость которого сообщена с каналом кулачка через осевой канал и кольцевую проточку, выполнение в оси, причем водило оси закреплено на валу электропривода.

На чертеже представлен предлагаемый пневмокоммутатор, общий вид.

Пневмокоммутатор состоит из цилиндрического статора 1 с равномерно расположенными на его поверхности отверстиями 2, соединенными дренажными трубками 3 с точками 4 отбора давления, расположенного в статоре 1 ротора 5 в виде профилированного кулачка с радиальным каналом 6 и корпуса 7, в котором размешены шаговый электродвигатель и датчик 9 давления, соединенный с refv. моразъемом 10 проводкой 11. На валу 12 шагового электродвигателя установлено водилр 13 с осью 14, на которой расположен ротор 5, жестко фиксируемый к. сателлиту 15. Датчик 9 жестко связан с сателлитом 16 и выполнен за одно це лое с осью 14. На пу 12 расположено центральное колесо 17, приводящее в движение сателлит 16 датчика 9, а сателлит 15 ротора 5 контактирует с другим центральным колесом 18, расположенным на корпусе 7, образуя при этом зубчатую или фрикционную передачу с передаточным отнощением равным ед1шице. В оси 14 выполнены осевой канал 19 и проточка 20, сообщающие каиал 6 и датчик 9. Отверстия 2 закрыты клапанами 21, выполненными из магнитного материала и взаимодействудащими с магнитной вставкой 22 (втулка), впрессованной в ротор 5, причем вставка 22 и клапаны 21 обращены друг к другу одноименными полюсами. Для уплотнения магистралей в роторе 5 установлены резиновые уплотнения 23. Посредством одного из них ротор 5 прижат к статору 1.

Устройство работает следующим образом...

Программный блок задает шаговому электродвигателю 8 через управляющий блок сигнал на угол поворота вала 12 двигателя 8, Ротор 5 останавливается у выбранного отверстия 2 для замера давления. Вставка (втулка) 22, приближаясь к клапану 21, отодвигает его, соеди няя магистраль с датчиком 9. Происходит замер давления. За один оборот вала 12 электродвигателя 8 ротор обходит- отверстий 2 в статоре 1, где R и IP - радиусы контактирующих поверхностей статора 1 и ротора 5. В предлагаемой конструкции ггаевмокоммутатора получение Максимального количества отверстий 2 на статоре 1 возможно при условии, когда радиус кон такти рующей с ротором 5 поверхности определяется по формуле R n-rtb , ( , . ne n - целое число; Ъ - шаг между отверстиями 8 статора 7 по дуге радиуса R. При повороте на один оборот вала 12 двигателя 8 ротор 5 в том случае, если в формуле будет Ь, обойдет t1 число отверстий и одно отверстие перейдет, а если в формуле +Ь, то не дойдет первое отверстие 2. Затем начнется считывание следующего за первым отверстия 2 ; или предыдущего и, таким образом ду считаны давления между отверстиями 2, которые были считаны за первый оборот При вращении ротора 5 между одним считыванием давления и другим происходит, при необходимости, тарировка дат чика 9. Такая возможность появляется в результате того, что корпус 7 выполнен герметичным и соединен с зацатчи- ком контрольного давления, причем давление в нем выбирают таким образом, что появляется возможность загрузить или разгрузить клапаны 21. При вращении вала 12 двигателя 8 водило 13 вращает ротор 5,. жестко связанный со своим сателлитом 15. Jlaivчик 9 кинематически сопряжен с водилом 13 и сателлитом 16, контактирук щим с центральным колесом 14 при передаточном отношении равном едш1ице. Данная кинематическая связь предотвращает вращение датчика 9 вокруг своей оси, что обеспечивает снятие напряжения с датчика 9 напрямую без токосъемников. Проводка 11, соединяющая датчик 9 с герморазъемом 10, не перекручивается. Предлагаемое выполнение пнёвмоком- мутатора упрощает технологию его и;эготовления, исключая при этом необходимость иметь притертые и строго подог- . нанные друг к дуругу поверхности ротора и статора, обеспечивает долговечность и надежность устройства, так как в местах контакта ротора и статора оч сутствует трение и передача сигнала с датчика осущестЕ лйется без токосъемника, а также позволяет уменьшить габариты устройства благодаря применению шагового электродвигателя и исключению из пневмокоммутагора узла маркировки опрашиваемой точки. Маркировка точек происходит путем отсчета импульсов, питающих шаговый двигатель, что, в свою очередь, позволяет упростить автоматику устройств. Кроме того, обеспечивается быстродействие устройства в целом благоцаря максимальному приближению датчика к измеряемым точкам и максимальному, уменьшению объема воздушных полостей преобразователя давления манометрических коробок.

ПНЕВМОКОММУТАТОР, содержащий цилиндрический статор с равномерно расположенными на его поверхности отверстиями, соединенными с точками отбора давления, расположенный в статоре ротор с коммутирующим каналом, и корпус с расположенными в нем электроприводом и датчиком давления. сообщенным с каналом ротора, о т л и - ч а ю щ. и и с я тем, что, с целью повьпиения надежности, он снабжен осью с водилом и сателлитами, центральными колесами, ротор выполнен в виде кулачка, с которым жестко связан первый сателлит, центральное колесо которого аакр&плено на статоре, кулачок с сателлитом установлен подвижно на оси, на конце которой зЕцсреплен второй сателлит, центральное колесо которого с передаточным отнощением равным единице установлено на валу электропривода, расположенного по оси статора, на фланце второго сателлита соосно с ним установлен датчик давления, полость котоi рого сообщена с каналом кулачка через СО осевой канал и кольцевую проточку, выполненные в оси, причем водило оси закреплено на валу электропривоца.