Пневматический преобразователь угла поворота в код Советский патент 1990 года по МПК G06D3/00 

К систем gtyeteewa futJ

Изобретение относится к автоматн- 1ескому управлению и может быть применено в системах пневмоавтоматики.

Целью изобретения является упроще- ние конструкции пневматического преобразователя угла поворота в код.

На фиг. 1 показан пневматический преобразователь угла поворота в код, поперечное сечение; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - маска кодо- рой шкалы со схемой соединения считы- ающих и струйных элементов.

Пневматический преобразователь угла поворота в код состоит из коди- рующего диска 1, крышки 2 и корпуса 3 В крышке 2 выполнены четыре щелевых отверстия 4. В корпусе 3 выполнены общий канал 5 питания с кольцевой Проточкой 6, четыре радиальных питаю- щих канала 7 и четыре радиальных напорных канала 8. Совокупность радиальных каналов 7 и 8 и щелевых отверстий 4 образует (дроссельно-эжектор- ные) считывающие элементы (СЭ) 9-12. СЭ 9 и 10 содержат вторые выходные Каналы 13, а также каждый из четырех СЭ содержит первый выходной канал 14. Кодирующий диск 1 закреплен в корпусе 3 на подшипниковых опорах с помощью гаек. Первые выходные каналы СЭ соединены пневмолиниями со струйными элементами ИЛИ НЕ ИЛИ 15 - 17, а вторые выходные каналы СЭ 9 и 10 - со струйным элементом И НЕ И 18. Четыре СЭ пневматического преобразователя угла доворота в код размещены по окружности, причем между СЭ 9 и 10, 30 и 31, 1J и 12 72°, а между СЭ 12

и 9 144°. Вторые выходные каналы 13 СЭ 9 и 10 соединены пневмолиниями со струйным элементом И НЕ И 18, первый выходной канал 34 СЭ 12 - со струйным элементом ИЛИ НЕ ИЛИ 15, первый выходной канал 14 СЭ 11 - с входами струйных элементов ИЛИ НЕ ИЛИ 16 и 17, первый выходной канал 14 СЭ 10 - с вторым входом струйного элемента ИЛИ НЕ ИЛИ 16, а первый выходной канал 14 СЭ 9 - с вторым входом струйного элемента ИЛИ НЕ ИЛИ 17.

Маска кодовой шкалы, по которой изготовлен диск, состоит из двух дорожек, разделенных на десять равных частей. Заштрихованные участки кодовой маски соответствуют двум уровням выступов на кодовом диске. ,

0

5

0

5

0

Пневматический преобразователь угла поворота в код работает следующим образом.

Диск 1 жестко соединен с выходным валом управляемого механизма (не показано) и выполнен в виде кодоносите- ля трехпозиционного кода с выступами различных диаметров. При наличии большего значения диаметра, перекрывающего СЭ, создается значительное сопротивление истекающему потоку газа и в выходных каналах 13 и 14 пневматического преобразователя угла поворота в код создается положительное давление, что приводит к переключению струйных элементов, соединенных с соответствующими выходными каналами. Среднее значение диаметра кодового диска 1 перекрывает СЭ на две трети. При этом истекающий поток газа, попадая в напорный канал 8, внезапно расширяется и создает вследствие потерь при внезапном расширении в первом выходном канале 14 СЭ нулевое давление. В то же время истекающему потоку газа создается незначительное сопротивление и появляются обратные (отраженные) потоки газа, которые, попадая во второй выходной канал 13, создают в нем положительное давление. Струйный элемент, соединенный с вторым выходным каналом 13 СЭ, переключается, а струйный элемент, соединенный с первым выходным каналом 14, не переключается. При наличии меньшего диаметра кодового диска 1 перед СЭ вытекающий из него поток не имеет преграды, сопротивление его истечению минимально, отсутствуют обратные (отраженные) потоки газа, и в первом зы- ходном канале 14 СЭ вследствие потерь при внезапном расширении потока, попадающего в напорный канал 8, создается разряжение, а во втором выходном канале 13 СЭ - нулевое давление. В этом случае струйные элементы, соединенные с первым )4 и вторым }3 выходными каналами, не переключаются, Рассмотрим формирование двоично-десятичного кода на выходах струйных элементов при повороте кодового диска 1 на 360°.

Сжатый воздух под давлением Р0 поступает по каналу 5 в кольцевую проточку 6 и по ней в радиальные питающие каналы 7 дроссельно-эжектор-- ных СЭ. Далее поток внезапно расширяется в радиальных напорных каналах

8 и истекает в щелевые отверстия 4. Включается привод управляемого устройства, Кодовый диск 1 начинает вращаться относительно дроссельно-эжек- торных СЭ, а на выходах струйных элементов 15 - 18 возникают различные комбинации двоично-десятичного кода 8421. Если кодовый диск 1 остановится в положении (фиг. 2), т.е. все СЭ открыты полностью, то во вторых выходных каналах 13 СЭ создается нулевое давление, в первых выходных каналах 14 СЭ - разряжение, а струйные

появляется кодовая комбинация двоично-десятичного кода 0010, соответствующая значению 2 десятичного кода. При дальнейшем повороте на одну десятую часть окружности кодовый диск 1 .перекрывает своими выступами СЭ 9 вновь полностью, СЭ 10 - 12 на две трети. В первом выходном канале 14 СЭ 9 и втором выходном канале 13 СЭ 9 и 10 появляется положительное давление, которое, поступая на входы струйных элементов 17 и 13, вызывает их срабатывание. В первых выходных

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах преобразования информации. Устройство содержит кодирующий диск 1, установленный напротив четырех считывающих элементов, выходные каналы 9 и 10 которых соединены со струйными элементами 15 - 18. Выполнение в считывающих элементах дополнительных выходных каналов 9, считывающих дополнительную информацию о положении кодирующего диска 1, позволяет уменьшить количество струйных логических элементов в устройстве и тем самым упростить его конструкцию.

элементы, соединенные с данными выход- $ каналах 14 СЭ 10 - 12 создается нуле- ными каналами, не срабатывают. На выходах струйных элементов 15 - 18 появляется кодовая комбинация двоично- десятичного кода 0000, соответствующая значению О десятичного кода. При повороте по стрелке (фиг. 3) на одну десятую окружности все СЭ перекрываются на две трети кодовым диском 1, во вторых выходных каналах 13 и 14 СЭ 9 и 10 появляется ное давление Р0, которое, поступая на первый и второй входы струйного элемента И НЕ И 18, вызывает его срабатывание, т.е. на выходе струйного элемента И НЕ И 18 появится сигнал (примем его За символ 1), а в первых выходных каналах 14 СЭ 9-12 создается нулевое давление, которое не приводит к переключению струйных элементов ИЛИ НЕ ИЛИ 15 - 17, ив итоге

20

вое давление и управляющий сигнал в виде положительного давления Pg на струйные элементы 15 и 16 не поступает. На выходах струйных элементов 15 - 18 появляется кодовая комбинация двоично-десятичного кода ООП, соответствующая значению 3 десятичного кода. Следующее положение кодового диска 1 дает на выходах струйных эле- положитель- 25 ментов 15 - 18 кодовую комбинацию

двоично-десятичного кода 0100, соответствующую значению 4 десятичного кода. В этот момент кодовый диск 1, полностью перекрыв СЭ 10, полностью открывает СЭ 9, 11 и 12. В первом 14 и втором 13 выходных каналах СЭ 10 создается положительное давление Рв, которое поступает на входы струйных элементов 16 и 18. Струйный элемент ИЛИ НЕ ИЛИ 16 срабатывает и на его

30

-. ., выходе появляется сигнал, принятый за 1. Струйный элемент И НЕ И 18 не срабатывает, так как СЭ 9 полностью открыт. Во втором выходном канале 13 СЭ 9 создается нулевое давление, а в первых выходных каналах 14 СЭ 11 и 12 - разряжение. На входы струйных элементов 15 и 17 и второй вход струйного элемента И НЕ И 18 управляющий сигнал в виде положина выходах струйных элементов появляется кодовая комбинация двоично-десятичного кода 0001, соответствующая значению 1 десятичного кода. При последующем повороте на одну десятую часть окружности СЭ 9 перекрыт полностью выступом кодового диска 1. 3 первом 14 и втором 13 выходных каналах появляется положительное давление Р&, которое поступает на входы струйных элементов 17 и 18. Струйный элемент ИЛИ НЕ ИЛИ 17 срабатывает и на его выходе появляется сигнал, принятый за 1. Струйный элемент И НЕ И 18 не срабатывает, так как СЭ 10 полностью открыт. Во втором выходном канале 13 СЭ JQ создается нулевое давление, а в первых выходных каналах 14 СЭ 10 - 12 - разряжение. На входы струйных элементов 15 и 16 и второй вход струйного элемента И НЕ И 18 управляющий сигнал в виде положительного давления Р0 не поступает. На выходах струйных элементов 15 - 18

20

25

30

двоично-десятичного кода 0100, соответствующую значению 4 десятичного кода. В этот момент кодовый диск 1, полностью перекрыв СЭ 10, полностью открывает СЭ 9, 11 и 12. В первом 14 и втором 13 выходных каналах СЭ 10 создается положительное давление Рв, которое поступает на входы струйных элементов 16 и 18. Струйный элемент ИЛИ НЕ ИЛИ 16 срабатывает и на его

-. ., выходе появляется сигнал, принятый за 1. Струйный элемент И НЕ И 18 не срабатывает, так как СЭ 9 полностью открыт. Во втором выходном канале 13 СЭ 9 создается нулевое давление, а в первых выходных каналах 14 СЭ 11 и 12 - разряжение. На входы струйных элементов 15 и 17 и второй вход струйного элемента И НЕ И 18 управляющий сигнал в виде положи0

5

0

5

тельного давления Р& не поступает.

При дальнейшем повороте кодового диска 1 и останове его через каждую одну десятую часть окружности на выходах струйных элементов 15 - 18 поочередно появляются кодовые комбинации двоично-десятичного кода, соответствующие значениям 5м, 6, 7, 3, 9 десятичного кода.

Кодовые комбинации двоичьо-деся- тиччного кода, соответствующие им значения десятичного кода и варианты состояния струйных элементов с учетом всех возможных входных давлений

приведены в таблице, где PQT - отрицательное давление; Рн - нулевое давление; Рп - положительное давление; ВК - выходной канал; 0,1 - состояния струйных элементов типа Волга (1 - переключенное, 0 - непереключенное).

Формула изобретения

Пневматический преобразователь угла поворота в код, содержащий четыре выходных канала, три струйных элемента ИЛИ НЕ ИЛИ, один струйный элемент И НЕ И, кодирующий диск, установленный с возможностью поворота перед крышкой корпуса, в котором по окружности установлены четыре считывающих элемента с первым выходным каналом,

радиальными напорным и питающим кана- 20 каналом струйного элемента И НЕ И}

выходной канал третьего«Считывающего элемента соединен с вторыми входными каналами второго и третьего струйных элементов ИЛИ НЕ ИЛИ, выходной канат четвертого считывающего элемента соэ- динен с входным каналом первого струйного элемента ИЛИ НЕ ИЛИ, а прямые выходные каналы всех четырех струйных элементов соединены с выходЛами в каждом, питающие каналы всех четырех считывающих элементов соединены через кольцевую проточку в корпусе с общим каналом питания преобразователя, а в крышке напротив каждого 25 считывающего элемента выполнено щелевое отверстие, отличающий- С я тем, что, с целью упрощения конструкции, в первом и втором считывающих элементах выполнены вторые выход- зо нь ми каналами преобразователя.

О О О О

о

о о о 1 I

от

-or

Рн

Рог

Lor

от

ные каналы, соединенные со своими рл- диальными напорными каналами, оси вторых выходных каналов параллельны

осям первых выходных каналов и смещены от них в направлении к периферии кодирующего диска, первый выходной канал первого считывающего элемента соединен с первым входным каналом

третьего струйного элемента ИЛИ НЕ ИЛИ, второй выходной канал первого считывающего элемента соединен с первым входным каналом струйного элемента И НЕ И, первый выходной канал вто5 рого считывающего элемента соединен с первым входным каналом второго струйного элемента ИЛИ НЕ ИЛИ, второй выходной канал второго считывающего элемента соединен с вторым вход

н

РП Рн

Рп

1562395

53 13 Щ

Фиг.1

1Z

Р0

ВидА