Пневматический управляющий элемент Советский патент 1984 года по МПК F15C3/02 

Изобретение относится к средства автомат-ического упрадзления и регулир вания II пуедиазначено для реализации операцкй: логической опера.ции ИЕ, запрет, деление давления и ускорение разгрузки в системах пиевмоавто мат1П :и. Известен пневматический элемент содеркггщий одну распределительную мембрану, разделяющую внутреннюю полость корпуса на две камеры, подключенные к входным каналам, и жестко соединенный с,корпусом золотни с осевым отверстием, подключенным к выходному каналу устройства fj . Однако данное устройство реализует лишь две логические операции ИЛИ и ИЛИ -- разделительные. Наиболее близким техническим ,реше1-н-;е:.- к изобретению является nHeiii.i.ci.THitecKHii управляющий элемент соде.-кащий устаЕювленные в корпусе две мембраны, образуюидие три камеры крайние из которых являются управл.яющей и входной и соединены соответственно с управляющим и входным каналом, а средняя камера соедине1- а с атмосферой, между мембранами уст новлены Екладыши с радиальными отверстиями,- во входной камере выполнено сопло, соединенное с выходным каналсзм элемента, а соосно соплу т-та торце управляюгией кггмеры выполнен высту / у виде ступенчатого цилиндра Г;П . . Кзвестпкй элемент имеет ограниченн:;;е функциональные возможности, при повгллснных давлениях гтнтгишя скольжение мембраны но с радиалт,НЫГ--1И отверстиями приводит { повышенному износу внутренних кро мок мембрг1ны. Нри отсутствии на цилиндре радигишных отверстий износ прггктичесгси отсутствует. И.елью -:зобретения является расширение функциональных возможностей и noBLuiiiepH-ie его надежности. ПоставленHciH цель достигается тем, что в пневматическом управляющем элементе на средней части высту па BbinoJiucH поясок, причем диаметр хвостовой- части в : ступа равен наруж ному .ггиамстру conjia, между основани ем выступа и пояском размещена мембр ана управляюи ей камеры, в кото рой выполнено отверстие с диаметром мень1. или равным диаметру основания выступа, а в мембрарге входной камеры выполнено центральное отверстие, соосное выступу, нриче.м диаметр указанного отверстия равен или меньше нарул;ного диаметра сопла, а расстояние между хвостовой частью выступа и срезом сопла меньше толiiRiHjj мсгчбраны во входной камере. Па фиг, 1 г;редставлен пр1евмоэлеравными эффективнымент, ми площадями мембран); на фиг. 2 пнешмоэлемент (с рагзличными эффективными площадями мембран ; на фиг, 3 схема режима деления давления; на фиг, 4 - схема внешних соэдинений пневмозлементов, Элемент содержит корпус 1, Б котором размещены мембраны 2 и 3 равных эффективных (фиг. 1) и разных эффективных (сриг, 2) площадок, образующих управляющую 4 и входную 5 камеры. Управляющая камера 4 соединена с управляющим каналом 6, входная камера 5 с входньп- каналом 7,, В корпусе 1 со стороны управляющей камеры 4 размещен выступ 8 в виде ступенчатого цилиндра. Между управляющей камерой 4 и входной камегрой 5размещена средняя 1самера 9. Во входной -самере 5 выполнено сопло IQi и осевой выходной гсанал 11. Выступ 8 и сопло 10 образуют щел.ь 12, высота которо меньше толщины мембраны. Между мембранами 2и 3 расположены ) 13, выполненные в эиде конусных усеченных или цилиндрических втулок с радиальными отверстиями 14, вставляемЯг1Х одна в другую с небольшим зазором. Диаметр основания наружной втулки вкладышей 13 со стороны управляющей ка.меры 4 равен или больше диаметра основания наружной со стороны входного канала 7 в соответствии, равном задаваемому соотнс1Ь ению корней квадратных входного и управляющего давлений в каналах 6и 7, так как откои:ение давления воздуха со стороны ynpaBJieHHK к давлению воздуха со стороны входа равно обратному отношению эффективных площадей мембран, на которые воздействуют эти давления. Средняя камера 9 между мсугбранами 2 и 3 с вкладышами 13 связана отверстиями 14 и разгружающим каналом 15 с атмосферой. Межсекционное уплотнение осуществляется резиновыми кольцами 16. Пневматический элемент работает н различных режимах следующим образом, В режиме запрета пр.; отсутствии управляющего сигнала воздух питания через входной канал 7 отнимазт мембрану 3 от основании корпуса 1 и при ; мает ее кромками внутреннего отверстия к утолщенной части выступа 8, обеспечивая этим герметичность. Вследствие того, что толщина мембраны 3 больше цели 12, разгрузка в переходном состоянии также закрыта. Посредством смещающихся относительно друг друга конических втулок вкладышей 13 мембрана 2 прижимается к крышке корпуса 1. При подаче управляющего сигнала в управляющий канал 6 мембрана 2 посредством вкладышей 1 прижимает мембрану 3 к основанию корпуса, а внутренними кромками центрального отверстия мембрана 2 прижимается к бурту выступа 8, обеспечивая герметичность управляющей полости 4. Входной канал 7 запирается, а выходной канал 11 соединяется через открывшуюся щель 9 и радиальные отверстия 14 во вкладышах 13 с атмо сферой . В режиме давления (фиг выходной канал 10 (фиг. 2) одновременно с потребителями соединяется трубопроводом .с управляющим каналом 6. При подаче питанияво входной канал 7 воздух отжимает мембрану 3 до полного открытия ею щели 12, и воздух проходит на выход в вы ходной канал 10. Мембрана 2 прижимается вклады1аами 13 к крышке корпуса 1. Из выходного,канала 10 через управляющий канал 6 воздух поступает в управляющую полость 6 и при дости жении в ней величины, равной давлению на входе, поделенному на отноше ние эффективных площадей верхней и нижней мембран. Мембрана 2 отжимает .вкладыши 13 и мембрана 3 перекрывает щель 12. Вследствие того, что толщина мембра ны 3 болы1;е 12, разгружающий канал 15 закрыт. В случае повышения давления воздуха у,потребителя мембрана 2 передвигает вкладыши 13 дальшевниз, ц мембрана 3 приоткрывает щель 12, которая соединяет выходной канал 10 с разгрузкой, и давление понижается до заданной величины . При понижении давления на входе соответствующим образом изменяется давление на выходе. Таким образом, выходное давление всегда оавно вход ному давлению, поделенному на отношение эффективных площадей боль шей и меньшей мембран. При равенстве мембран пневматический сигнал проходит без искажений. Для работы в режиме разгрузки без редуцирования воздуха мембраны имеют одинаковые диаметры оснований наружного вкладыша. Учитывая, что обе мембраны имеют внутренние отверстия, эффективные площади у них равны между собой. Согласно фиг. 4, элемент устанавливается в секции, соединяющей источник питания с потребителем. При снижении давления воздуха во входном канале 7 (фиг. 1) воздух более высокого прежнего давления в полости 4 смещает мембраны 2 и 3 вниз и через открывшуюся щель соединяет выходной канАл 11 и линию, связанную с потребителем, с разгрузочным каналрм 14. Вследствие этого разгрузка части линии, соединяющей пневмоэлемент с потребителем, осуществляется через данный пневмоэлемент, а часть линии, соединяющая пневмоэлемент с источником питания, - через разгрузочное устройство самого источника питания обычным путем. В результате разгрузка ускоряется. Для работы в режиме одновременного деления давления и ускорения разгрузки при снятии сигнала диаметр основания наружного вкладыша со стороны управления выполнен больше диаметра основания со стороны входа с соблюдением указанного выше отношения давлений воздуха на входе и выходе. Таким образом, с помощью предложенного пневмоэлемента реализуются операции: логическая операция КЕ, запрет, деление давления, ускорение разгрузки и делен ие давления с ускоренной разгрузкой. Причем скольжение обеих мембран по гладкому цилиндрическому седлу вместо скольжения, происходящего в известном элементе, одной из мембран по седлу, имеющему радиальные отверстия, уменьшает износ мембраны к повьш;ает надежность его работ. Особег ио это преимущество проявляется при повьпленных давлениях воздуха, так как давление мембраны на седло в этом случае растет. Применение предлагаемого изобретения позволит расширить область применения элемента и повысить его надежность работы по сравнению с известным.

/J 6

7 S 12 If Ю фиг. 2

ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ УПРАВЛЯЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ, содержащий установленные в корпусе две мембраны, образующие три камеры, крайние из- которых являются управляющей и входной и соединены соответч::твенно с управляющим и входным каналами, а средняя камера соединена с атмосферой, между мембранами установлены вкладыши с радиальны1«1И отверстиями, во входной камере выполнено сопло, соединенное с выходшФ каналом элемента, а соосно соплу на торце управляющей камеры выполнен выступ в виде ступенчатого цилиндра, отличающий ся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей элемента и повышения его надежности, в нем на средней части выступа выполнен поясок, причем диаметр хвостовой части выступа равен наружному диаметру сопла, между основанием выступа и пояском размещена мембрана управляющей камеры, в которой выполнено отверстие с диаметром, -меньшим или равныг-t диаметру основания выступа, а в мембране входной камеры выполнено центральное отверстие, соосное (Л выступу, причем диаметр указанного отверстия равен или меньше наружного диаметра сопла, а расстояние между хвостовой частью выступа и срезом сопла меньше толщины мембраны во входной камере. 00 ОО го

A

.SPf

-3B