ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ Советский патент 1969 года по МПК F15B15/00 G05B11/44 

Устройство нреДназначено для применения в системах пневмоавтоматики в качестве привода исполнительных органов.

Пнематические исполнительные механизмы, содерлсащие пневматический реверсивный счетчик с усилителем мощности и дискретный силовой цилиндр на двоичном коде, известны.

Предложенный исполнительный механизм отличается от известных тем, что, с целью новышения надежности, уменьшения габаритов и веса, в нем выходные каналы каждого из разрядов реверсивного счетчика соединены соответственно через радиальный канал с одной из камер элемента с выщелкивающей мембраной, а осевой канал другой камеры, соединенной через делитель с каналом питания, образует выходной канал первого каскада усилителя, который соединен через радиальный канал со входным каналом последующего элемента. Осевой канал последнего элеме 1та, соединенный через дроссель с каналом питания, образует выходной канал п-каскадного усилителя, который соединен со входным каналом соответствующего разряда дискретного силового цилиндра.

Схема устройства приведена на чертеже.

2 (на чертеже изображены двухкаскадные усилители) и дискретный силовой цилиндр 3 на двоичном коде.

Счетчик имеет два входа - для положительных и отрицательных импульсов /-вх(+); вх (-), поступающих от пневматических задающих устройств (датчиков) или электрических через электропневмопреобразователи 4. Прямой выход (РВШ) калчдого разряда счетчика 1 соединен со входом соответствующего усилителя 2. Обратные выходы (Рвых) во всех разрядах счетчика заглушают или используют для подключения ипдикаторов.

Усилители 2, включенные в цепи «разряд

счетчика - разряд силового цилиндра, состоят из пневматических элементов 5 дискретного типа с выщелкивающими мембранами и дросселей (сопротивлений) 6.

В каждом каскаде усилителя имеется по одному элементу 5 и одному дросселю 6; входом зсилителя является радиальный канал, соединенный с верхней (надмембранной) камерой дискретного элемента 5, выходом является осевой канал малого диаметра, соединенный через дроссель 6 с пневмопитанием и с нижней камерой элемента 5. Выход первого элемента (каскада) соединен со входом второго, а выход второго элемента (каскада) соединен с соответствующей нолостью силового

Дроссели (сопротивления) 6 образуют делитель давления, нонижающий давление питания PHS ДО давления PHI, которое используется для питания первого каскада усилителя.

Силовой цилиндр 3 разделен на несколько полостей с поршнями, каждый из которых имеет два упора. Рабочее тело под давлением Раз подводится раздельно в каждую из полостей (разрядов) или сливается из них, в зависимости от состояния разрядов счетчиков, управляющих работой усилителей.

В крайнюю полость (со стороны штока силового цилиндра) подают постоянное давление подпора, также равное Рна, действующее на площадь, вдвое меньщую рабочей площади каждого из порщней силового цилиндра, и обеспечивающее возврат штока силового цилиндра в исходное (нулевое) положение.

Величина рабочего хода штока каждого разряда имеет основанием цифру «2. Таким образом, при подаче сигнала управления в цифровом коде с основанием «2 на каждый разряд шток силового цилиндра перемещается на расстояние, пропорциональное поданному числу. На чертеже перемещения каждого разряда условно обозначены цифрами «1, «2 и «4. Число же выходных позиций штока, включая нулевую, в дискретном силовом цилиндре одностороннего действия равно 2, где п- число порщней.

Для случая, изображенного на чертеже, когда « 3, число выходных позиций равно 8.

Устройство работает следующим образом.

Управляющие команды положительного и отрицательного знаков (); (-)) раздельно по двум каналам в виде пневматических импульсов давления поступают на вход пневматического реверсивного двоичного счетчика 1.

Если управляющие команды поступают от электрических датчиков в виде электрических импульсов Ьвх(+); Vsi(-) они с помощью электропневмопреобразователей должны быть преобразованы в пневматические импульсы.

Допустим, что в результате наполнения вх (+) или сброса РВХ (-) счетчика на нем имеется цифра 2. При таком его состоянии на выходе у второго разряда (2i) появляется давление, отмеченное на чертеже цифрой «1. На выходах первого и третьего разрядов давление равню нулю, что отмечено цифрой «О.

Давление небольщого уровня с выхода второго разряда счетчика поступает через радиальный канал на вход усилителя, т. е. в полость над мембраной первого элемента каскада.

В результате выщелкивающая мембрана скачком перебрасывается в нижнее положение и закрывает осевое отверстие в верхнем

элементе 5, соединенное через дроссель б с пневмопитанием PHI и со входом второго каскада усилителя. Так как осевое отверстие перекрыто, слив через нижнее радиальное отверстие прекращается, и на входе второго элемента (каскада) усилителя устанавливается давление РН .

В результате выщелкивающая мембрана второго (нижнего) элемента также скачком

перебрасывается в нижнее положение и закрывает осевое отверстие. Слив рабочего тела через нижнее радиальное отверстие этого элемента прекращается, и на выходе второго каскада усилителя, а также в полости второго

разряда силового цилиндра устанавливается давление питания f „а, в результате чего выходной щток силового цилиндра совершает ход, пропорциональный поданному числу, т. е. шток останавливается в положении «2.

Когда на выходе счетного разряда (2о; 2) давление равно нулю, под действием высокого давления /„i в первом каскаде мембрана скачком перебрасывается в верхнее положение, открывается слив через нижний радиальный канал, и на выходе первого каскада дав-ление падает до 0, после чего перебрасывается в верхнее положение мембрана во втором каскаде, где также открывается слив через нижний радиальный канал, и давление

на выходе падает с PHS ДО 0.

Если, например, на выходе второго разряда вместо единицы тоже появляется нуль, т. е. давление отсутствует, в полости второго разряда силового цилиндра устанавливается давление, близкое к нулю, и под действием постоянного давления подпора /„а шток силового цилиндра возвращается в нулевое пололсение.

Предмет изобретения

Пневматический исполнительный механизм, например с цифровым управлением, содержащий пневматический реверсивный счетчик с усилителями мощности и дискретный силовой цилиндр на двоичном коде, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, уменьшения габаритов и веса, в нем выходные каналы каждого из разрядов реверсивного счетчика соединены соответственно через радиальный канал.с одной из камер элемента с выщелкивающей мембраной, а осевой канал другой камеры, соединенный через делитель с каналом питания, образует выходной канал первого каскада усилителя, который соединен

через радиальный канал со входным каналом последующего элемента, а осевой канал последнего элемента, соединенный через дроссель с каналом питания, образует выходной канал «-каскадного усилителя, который соедийен со входным каналом соответствующего разряда дискретного силового цилиндра.

U8( USx(-)

L.

|-гггг 1 I I I I