Устройство для автоматической накачки шины Советский патент 1986 года по МПК B60C23/00 

1

Изобретение относится к устройствам для накачки шин транспортных средств и сельскохозяйственных машин на сборочных конвейерах в машиностроительном производстве.

Цель изобретения - расширение области применения и повышение производительности накачки.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства для автоматической накачки шин; на фиг. 2 - принципиальная схема устройства; на фиг. 3 - наконечник устройства.

Устройство содержит впускной измерительный клапан 1, соединяюпдий полость шины 2 с источником подачи воздуха, например, с компрессором (не показан), вы10

Выход трехмембранного реле 25 соединен с входом включающего реле 27, выход которо о является выходом элемента 7, т.е. через выход включающего реле 27 подводится давление питания к всем блокам устройства. Линия связи одного из выходбв блока 15 через нерегулируемое пневмосопротивление 24 с трехмембранным реле 25 является линией для подачи выключающего сигнала на элемент 7 запуска.

Блок 8 памяти выполнен из трехмембранного реле 28, трехмембранного реле 29, выпол няющего функции триггера с клапаном ИЛИ 30, и пневмоповторителя 31, который через нормально открытый контакт трехмембранного реле 29 соединен с атмосферой. По липускной клапан 3, служащий для соедине- 5 нии связи трехмембранного реле 29 с блоком

ния полости шины 2 с атмосферой, дополнительный управляемьй клапан 4 для отсоединения наконечников 5 от полости шины 2 по окончании цикла накачки, датчик 6 дав13 и блоком 12 подается сигнал отключающий блок 8 от атмосферы. Через нормально закрытый контакт трехмембранного реле 28 блок 8 соединен с датчиком 6 давления.

ления, преобразующий текущее значение JQ трехмембранное реле 28 с блока 13 выдер30

давления в шине 2 в пропорциональную величину давления, подлежащую измерению, элемент 7 пуска устройства, производящий включение всего устройства, блок 8 памяти, блок 9 сравнения для сравнения заданного и измеренного давлений, задатчик 10 давле- 25 ния, блок 11 переключения режимов, блок

12задания времени впуска и выпуска, блок

13выдержки времени измерения, реле 14 выдержки посадки бортов шины на обод времени, блок 15 формирования сигналов управления и пневмоклапан ИЛИ 16. Устройство также снабжено кнопкой 17 для ручного отсоединения наконечника 5, клапаном 18 с ручным управлением для подсоединения устройства к источнику подачи воздуха и регулятором 19 давления с манометром 20 для регулирования давления в системе измерения - мнемосхемой с индикацией пяти основных переходов цикла (не показана) .

Датчик 6 давления выполнен из двух пневмосопротивлений: регулируемого 21 и нерегулируемого 22, в результате соотношения проводимости которых достигается пропорциональность выходного сигнала, и пяти- мембранного элемента 23 сравнения, к которому от источника подачи воздуха (не покажки времени измерения подается открываю- п;ий сигнал для поступления выходного сигнала с датчика 6 давления, а с выхода блока 15 - запирающий сигнал, т. е. сигнал на запоминание. Выход пневмоповторителя 31 является выходом блока 8, который соединен с входом блока 9 и входом блока 11.

Блок 9 сравнения выполнен из трехмембранного элемента 32 сравнения и трехмембранного реле 33, нормально закрытый контакт которого соединен с блоком 8 памяти, через который подается измеряемое давление. На трехмембранное реле 33 подается управляющий сигнал на измерение с блока 13. На элемент 32 с блока 11 подается заданное давление. Выход элемента 32 - сравнения является выходом блока 9, который соединен с реле 14 и блоком 15.

Задатчик 10 давления содержит мощный задатчик 34 управления для задания давления накачки или рабочего давления в шине 2 и маломощный задатчик 35 для настройки давления забортовки, выходы которых соединены с блоком 11.

Блок 11 выполнен из четырех трехмемб- ранных реле 36-39, причем нормально открытые контакты трехмембранных реле 36

40

зан) через регулятор 19 давления подведено 45 и 39 соединены с атмосферой, реле 37 -

давление питания. Линия связи полости шины 2 через наконечник 5, регулируемое пневмосопротивление 21 с входом элемента 23 сравнения является входной для датчика 6 давления. Выход пятимембранного элемента 23 сравнения является выходом датчика 6 давления, который соединен с входом элемента 7 и входом блока 8 памяти. Элемент 7 выполнен из нерегулируемого пневмосопротивления 24, трехмембранного реле 25, выполняющего функции триггера с клапаном ИЛИ 26, и включающего реле 27. Давление питания подведено до источника воздуха через регулятор 19 давления.

выходом задатчика 35 задатчика 10, реле 38 - с выходом блока 8 и нормально закрытым контактом трехмембранного реле 39; нормально закрытые контакты трехмебран- ных реле 36 и 37 соединены с выходом

задатчика 35 задатчика 10, (маломощного) а реле 38 - с блоком 12. Переключающий сигнал подается с выхода реле 14.

Блок 12 задания времени впуска и выпуска выполнен из трехмембранного мента 40 сравнения, пятимембранного элемента 4 сравнения и генератора 42 непрерывного линейно нарастающего давления, выполненного по известной схеме из трех1237472

0

Выход трехмембранного реле 25 соединен с входом включающего реле 27, выход которо- о является выходом элемента 7, т.е. через выход включающего реле 27 подводится давление питания к всем блокам устройства. Линия связи одного из выходбв блока 15 через нерегулируемое пневмосопротивление 24 с трехмембранным реле 25 является линией для подачи выключающего сигнала на элемент 7 запуска.

Блок 8 памяти выполнен из трехмембранного реле 28, трехмембранного реле 29, выполняющего функции триггера с клапаном ИЛИ 30, и пневмоповторителя 31, который через нормально открытый контакт трехмембранного реле 29 соединен с атмосферой. По ли5 нии связи трехмембранного реле 29 с блоком

13 и блоком 12 подается сигнал отключающий блок 8 от атмосферы. Через нормально закрытый контакт трехмембранного реле 28 блок 8 соединен с датчиком 6 давления.

трехмембранное реле 28 с блока 13 выдер

жки времени измерения подается открываю- п;ий сигнал для поступления выходного сигнала с датчика 6 давления, а с выхода блока 15 - запирающий сигнал, т. е. сигнал на запоминание. Выход пневмоповторителя 31 является выходом блока 8, который соединен с входом блока 9 и входом блока 11.

Блок 9 сравнения выполнен из трехмембранного элемента 32 сравнения и трехмембранного реле 33, нормально закрытый контакт которого соединен с блоком 8 памяти, через который подается измеряемое давление. На трехмембранное реле 33 подается управляющий сигнал на измерение с блока 13. На элемент 32 с блока 11 подается заданное давление. Выход элемента 32 сравнения является выходом блока 9, который соединен с реле 14 и блоком 15.

Задатчик 10 давления содержит мощный задатчик 34 управления для задания давления накачки или рабочего давления в шине 2 и маломощный задатчик 35 для настройки давления забортовки, выходы которых соединены с блоком 11.

Блок 11 выполнен из четырех трехмемб- ранных реле 36-39, причем нормально открытые контакты трехмембранных реле 36

и 39 соединены с атмосферой, реле 37 -

выходом задатчика 35 задатчика 10, реле 38 - с выходом блока 8 и нормально закрытым контактом трехмембранного реле 39; нормально закрытые контакты трехмебран- ных реле 36 и 37 соединены с выходом

задатчика 35 задатчика 10, (маломощного) а реле 38 - с блоком 12. Переключающий сигнал подается с выхода реле 14.

Блок 12 задания времени впуска и выпуска выполнен из трехмембранного элемента 40 сравнения, пятимембранного элемента 4 сравнения и генератора 42 непрерывного линейно нарастающего давления, выполненного по известной схеме из трехмембранного реле 43, пневмоемкости 44, регулируемого пневмосопротивления 45, пневмоповторителя 46 со сдвигом и пневмо- повторителя 47. Включение генератора 42 происходит от источника давления питания через элемент 7. С блока 13 подается выключающий сигнал на вход трехмембранно- го реле 43 генератора 42, выход которого соединен с нормально закрытым контактом трехмембранного реле 38 блока 11 и с одним

динены с блоком 8 памяти для передачи сигнала на запоминание и с блоком 13 для передачи выключающего сигнала. Кроме того, линия связи выхода реле 69 с входами реле 70 и 71 служит для передачи выключающего сигнала на трехмембранное реле 70 и для передачи включающего сигнала для трехмембранного реле 71, выполняющего функции триггера с клапаном ИЛИ 74. Выход трехмембранного реле 67 соединен

из входов пятимембранного элемента 41 срав- юс входом трехмембранного реле 68, выход конения, два других входа которого соедине-торого соединен клапаном 4 и выключаюны с выходами трехмембранных реле 38щим входом элемента 7. Выход трехмембрани 39 блока 11, а выход пятимембранного эле-ного реле 70 соединен с входом реле 71, вымента 4 сравнения соединен с одним из входов трехмембранного элемента 40 сравнеход которого соединен с выпускным клапаном 3. По линии связи выхода блока 13 через

ния, другой вход которого соединен с трех- 5 нерегулируемое пневмосопротивление 72 с мембранным реле 37, Выход трехмембран-входами трехмембранных 66 и 67 передает40

20

ного элемента 40 является выходом блока 12.

Блок 13 выполнен из трехмембранного реле 48, выполняющего функции триггера с клапаном ИЛИ 49, выходы которого- последовательно подключены к регулируемому сопротивлению 50 с пневмоемкостью 51 и через трехмембранное реле 52 и регулируемое пневмосопротивление 53 с пневмоемкостью 54 к трехмембранному реле 55, кла- 25 пана ИЛИ 56, пневмоклапана 57 и нерегулируемого пневмосопротивления 58. На вход реле 48 с блока 12 подается входной сигнал, а на другой его вход через нерегулируемое пневмосопротивление 58 с блока 15 - запирающий сигнал. По линии связи выхода трехмембранного реле 52 через клапан ИЛИ 56 к впускному клапану 1 подается сигнал на измерение. Выход трехмембранного реле 55 является выходом блока 13, который соединен с блоком 9 и блоком 15.

30

ся включающий сигнал, а сигнал, выключающий эти реле, передается по линии связи входов этих реле с выходом блока 9 сравнения, этот сигнал также выключает реле 69. Реле 70 соединено с выходом реле 52 блока 13 для передачи сигнала на запрет выпуска воздуха из щины 2.

Наконечник 5 снабжен соединяющими щи- ну 2 тремя входными каналами 75-77, соединенными соответственно с впускным 1, выпускным 3 и отсоединяющим 4 клапанами. В корпусе 78 наконечника 5 расположен толкатель 79, взаимодействующий через элемент 80 с порщнем 81, а также с обратным клапаном 82. В крыщке 83 и в корпусе 78 выполнена камера 84, которая отделена обратным клапаном 82 от полости 85, которая, в свою очередь, соединена с входным каналом 76 и каналом 86 в толкателе 79. Канал 86 соединен с подпорщне- вой камерой 87, а надпорщневая камера 88

Реле 14 содержит трехмембранное реле 35 соединена с входным каналом 77

59, выполняющее функции триггера с клапаном ИЛИ 60, на вход которого подается входной сигнал, а выход через регулируемое пневмосопротивление 61 с пневмоемкостью 62 соединен с одним из входов трехмембран- Q ного элемента 63, другой вход которого соединен с пневмоповторителем 64. Выход трехмембранного элемента 63 сравнения соединен с входом включающего реле 65, выход которого является выходом реле 14, соединенным с блоком 11 и блоком 15.

Блок 15 выполнен из щести трехмембранных реле 66-71, нерегулируемого пневмосопротивления 72 и клапана ИЛИ 73. К нормально закрь тым контактам трехмембранных реле 66-71 подведено давление питания от элемента 7. Нормально закрытые кон- такты трехмембранных реле 67 и 69 соединены с выходом реле 14. Нормально открытые контакты трехмембранных реле соединены с атмосферой, кроме трехмембранного реле 68, нормально открытый контакт которого соединен с кнопкой 17 ручного отсоединения наконечника 5. Выходы трехмембранных реле 66 и 69 через клапан ИЛИ 73 соеУстройство работает следующим образом.

Вентиль щины 2 вводят в отверстие элемента 80, нажимающего на толкатель 79, который, перемещаясь вдоль оси корпуса 78, открывает клапан 82. Воздух под давлением от источника питания через управляемый впускной клапан 1, входной канал 76 и камеру 84 поступает в полость 85 и далее через канал 86 в подпорщневую камеру 88. После этого порщень 81 останавливается, 45 упираясь в корпус 78, а поршень 81, продолжая движение, сжимает элемент 80, который надежно захватывает и уплотняет вентиль щины 2. Воздух из канала 86 поступает в щину 2. Одновременно из полости 85 подается давление воздуха (Р:) через входной канал 75 в датчик 6 давления, который преобразует его

55

Р| кР,

где Р - давление воздуха перез вентилем щины 2, равное давлению пневмо- сети (в момент накачивания равно текущему давлению в шине);

динены с блоком 8 памяти для передачи сигнала на запоминание и с блоком 13 для передачи выключающего сигнала. Кроме того, линия связи выхода реле 69 с входами реле 70 и 71 служит для передачи выключающего сигнала на трехмембранное реле 70 и для передачи включающего сигнала для трехмембранного реле 71, выполняющего функции триггера с клапаном ИЛИ 74. Выход трехмембранного реле 67 соединен

с входом трехмембранного реле 68, выход коход которого соединен с выпускным клапаном 3. По линии связи выхода блока 13 через

ся включающий сигнал, а сигнал, выключающий эти реле, передается по линии связи входов этих реле с выходом блока 9 сравнения, этот сигнал также выключает реле 69. Реле 70 соединено с выходом реле 52 блока 13 для передачи сигнала на запрет выпуска воздуха из щины 2.

Наконечник 5 снабжен соединяющими щи- ну 2 тремя входными каналами 75-77, соединенными соответственно с впускным 1, выпускным 3 и отсоединяющим 4 клапанами. В корпусе 78 наконечника 5 расположен толкатель 79, взаимодействующий через элемент 80 с порщнем 81, а также с обратным клапаном 82. В крыщке 83 и в корпусе 78 выполнена камера 84, которая отделена обратным клапаном 82 от полости 85, которая, в свою очередь, соединена с входным каналом 76 и каналом 86 в толкателе 79. Канал 86 соединен с подпорщне- вой камерой 87, а надпорщневая камера 88

соединена с входным каналом 77

соединена с входным каналом 77

Устройство работает следующим образом.

Вентиль щины 2 вводят в отверстие элемента 80, нажимающего на толкатель 79, который, перемещаясь вдоль оси корпуса 78, открывает клапан 82. Воздух под давлением от источника питания через управляемый впускной клапан 1, входной канал 76 и камеру 84 поступает в полость 85 и далее через канал 86 в подпорщневую камеру 88. После этого порщень 81 останавливается, упираясь в корпус 78, а поршень 81, продолжая движение, сжимает элемент 80, который надежно захватывает и уплотняет вентиль щины 2. Воздух из канала 86 поступает в щину 2. Одновременно из полости 85 подается давление воздуха (Р:) через входной канал 75 в датчик 6 давления, который преобразует его

Р| кР,

где Р - давление воздуха перез вентилем щины 2, равное давлению пневмо- сети (в момент накачивания равно текущему давлению в шине);

к - коэффициент пропорциональности, подобранный таким образом, чтобы в диапазоне измерения давления Р от нуля до выходного давления, развиваемого источником подачи воздуха, выходное давление изменялось в интервале работы элементов пневмоавтоматики устройства; PI -давление на выходе датчика 6 давления.

Выходным сигналом давления Р| через элемент 7 производится подача давления питания к остальным блокам устройства, т.е. происходит включение устройства. При этом от задатчика 10 давления Через блок 11 к трехмембранному элементу 40 сравнения блока 12 задания времени впуска м выпуска и элементу 32 сравнения блока 9 поступает сигнал, соответствующий заданному значению давления забортовки (Рз). Одновременно в блоке 12 включается генератор 42, который подает через элемент 41 к трех- мембранному элементу 40 сравнения непрерывный линейно нарастающий сигнал, который в этом элементе сравнивается с заданной величиной давления (Рч). Время, в течение которого сигнал, вырабатываемый генератором 42, вырастает от нуля до значе- ния Р-2 - время продолжительности первого такта накачки. Единый дискретный сигнал, появляющийся в конце этого такта на выходе блока 12, отключает блок 8 памяти от атмосферы и включает блок 13 выдержки времени измерения. После этого включается впускной клапан 1, который отсоединяет полость шины 2 от источника подачи воздуха и включает блок 8 памяти, соединяя его через датчик 6 давления с полостью 85. По истечении времени выравнивания давления в полости шины 2, канале 86 и блоке 8 блок 13 выдает сигнал на включение блока 9. Если после задержки времени, определяемой продолжительностью переходных процессов в этом блоке, не появляется единичного дискретного сигнала, то блок 15 отсоединяет блок 8 памяти от камеры 87 наконечника 5, при этом в блоке 8 запоминается давление в шине 2, измеренное после первого такта накачивания. Затем блок 15 переключает впускной клапан 1 в исходное положение и включает генератор 42 блока 12. Начинается следующий такт накачивания, продолжительность которого уменьшается по сравнению с предыдущим тактом, так как в этом такте сигнал, запомненный блоком 8, непрерывно суммируется с нарастающим сигналом, вырабатываемым генератором 42, а сумма сравнивается со значением давления Pj. Поэтому продолжительность следующего такта определяется временем нарастания давления на выходе генератора

0

0 5 5

42 от заполненного давления до данления РЗ. Если после очередного такта измерения на выходе блока 9 появляется единичный дискретный сигнал, то блок 15 запрещает начало нового такта, а указанный единичный сигнал блока 9 включает реле 14. По истечении заданного времени забортовки реле 14 включает блок 11, а блок 15 включает выпускной клапан 3. Начинается такт снижения давления в шине от давления забортовки до рабочего давления. Блок 11 производит перекоммутацию так, что элемент 41 сравнения блока 12 имеет передаточную функцию следующего вида:

PV 2(Р, Р:,)- Pi:.

5 где Ру - давление на выходе реле 43;

Рг -линейно 1 арастающее давление на выходе генератора 42;

PI - заданное давление, соответствующее заданному рабочему давле11ию в щине 2;

Ри - давление в блоке 8 после п-го такта выпуска;

р„ РЗ в начале первого такта.

Кроме того, блок 11 подает к элементу 32 блока 9 и к элементу 40 блока 12 заданное давление P:i. Учитывая, что в каждом такте измерения давление Р„ в блоке 8 памяти сравнивается с заданным давлением (Р)в шине 2, а продолжительность выпуска в каждом такте определяется нарастанием давления Р на выходе пятимембранного элемента 41 сравнения до величины давления Рз, по продолжительности каждый последующий такт выпуска аналогично такту впуска убывает. Разница работы устройства в тактах выпуска заключается в том, что после измерения блок 15 включает выпускной клапан 3, а при снижении давления в блоке 8 после «-го такта выпуска Рп до величины давления Рз в очередном такте измерения сигнал с выхода блока 9 через блок 15 включает клапан 4. Давление от источника подачи воздуха через клапан 4 и входной канал 77 наконечника 5 подается в надпорпшевую камеру 88. В результате разности площадей порщня со стороны камер 87 и 88 поргнень 81 возвращается в исходное положение. При этом освобождается элемент 80 захвата и давлением в канале 87 наконечник 5 сбрасывается с вентиля шины 2. Далее клапаном 82 разделяются полости 84 и 85. При исчезновении давления в полости 85 через входной канал 75 датчик 6 давления отключает элемент 7, т. е. все устройство для автоматической накачки щин так как отключается давление питания всех блоков и их элементов. Элементы блоков устройства возврапхаются в исходное положение.

5

0

0

/

66

Фаг. 2

75

77

Фаг.