ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ ЗАДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1972 года по МПК G05B19/44 F15B21/02 

Изобретение относится к области средств автоматики, а именно к дискретным задаюидим устройствам.

Известны пневматические задающие устройства, содержащие щаговый двигатель с ротором, выполненным в виде диска с отверстиями. Последний расположен между пластинами, в которых имеются питающие и приемные отверстия.

Такие устройства имеют ограниченные функциональные возможности, кроме того, в них отсутствует дистаьщионное управление.

Предложено устройство, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в нем питающие и приемные отверстия расноложены по окружности, радиус которой равен расстоянию от коммутирующего отверстия в диске до центра. В пластинах с питающими отверстиями выполиена кольцевая полость, соединенная через переменный дроссель с атмосферой, полость в пластине с приемными отверстиями соединена с входным каналом, привод выполнен в виде сопел, подключенных к каналу питания, а на диске установлены лонастп, взаимодействующие со струями, вытекающими из сопел.

налом управления, другой - с каналом установки устройства в исходное положение, а шток исполнительных механизмов соединен с рычагом, на конце которого установлены выступы, взаимодействующие с упорами, расположенными по окружности диска.

На фиг. 1 показано пневматическое задающее устройство, разрез по оси; на фиг. 2 - то же, вид в плане; на фиг. 3 - головка рычага фиксации.

В зазоре между пласт1П1ами 1 и 2 расположен ротор 3, выполненный в внде легкого диска, свободно сидящего на оси 4. По наружно.му диаметру ротор имеет уноры 5 для

фиксации его рабочих положений, число которых соответствует требуемому числу фиксированных нолол ен п 1 за один полный оборот. Иа верхней плоскости ротора расположены лонасти 6, на которые действуют струн воздуха, направляемые соплами 7, закрепленными с помощью кронштейнов 8 по бокам пластпны / и создающие на роторе постоянный крутящий момент. На нижней плоскости ротора имеется упор 9 для фиксации его исходного

(нулевого) полоЛСения.

В пластине 2 выполнена кольцевая камера 10, которая имеет выходы в пространство между иластппами (под ротор 5) через питающие отверстия //, расположенные равномерстий равно числу фиксированных рабочих положений ротора за полный оборот. Камера 10 закрыта снизу крышкой 12 с отверстием 13 для подвода воздуха. Сверху пластина 2 имеет кольцевую полость 14, на выходе 15 которой установлен регулируемый дроссель 16.

В пластине / выполнены выходные отверстия 17, расположенные сооспо с приемными отверстиями 11 пластины 2.

Для уравновешивания силы давления воздуха, действующей иа ротор снизу, в пластине / имеется- кольцевая иолость 18 с отверстиями i9 для подвода воздуха.

На окружности радиуса R ротора 3 расположено сквозное отверстие 20, последовательно соединяющее при работе устройства подводящие отверстия //с выходными отверстиями 17.

Упоры 5 ротора фиксируются с помощью рычага фиксац 1н 2/, который может колебаться на оси 22. Головка рычага имеет три выступа: рабочие 2с и 24 и вспомогательный 25, служащий для фиксации исходного положения. Приводом колебаний рычага служит мембранный исполнительный механизм 26 с управляющим входом 27. Для возврата рычага 21 и штока механизма 26 в исходное положение служит пружина 28. Рабочие выступы 23 и 24 расположены один относительно другого так, что в момент расфиксации зуба ротора одним из иих второй, находясь в промежутке между зубьями, достигает положения, в котором он может зафиксировать очередной зуб поворачивающегося ротора, допуская при этом поворот ротора на полшага его зубьев.

Мембраииый привод 29 с управляющим входом 30 служит для устаиовки ротора устройства в исходное положение. Рабочий ход привода рассчитан так, чтобы прп его срабатывании выступы 23 и 24 расфиксировали упоры ротора, а выстуи 25 занял положение фиксации упора 9.

Управляющие сигналы, отсчет которых ведет устройство, поступают, например, от генератора пневматических импульсов 31 иа управляющий вход 27 механизма 26. Команда на возврат ротора в исходное положение дается на управляющий вход 30 привода 29.

Воздух питания с давлением 50-400 мм вод. ст. иодается на сопла, в камеру 10 и в полость 18. При этом ротор нагружается крутящим моментом, который стремится вращать его но часовой стрелке, а также силами, действующими в осевом направлении. Сила, действующая вверх, создавается давлеиием воздуха, поступающего из камеры 10 через отверстия 11 в зазор между ротором и пластппой 2. Противодействует ей сила, действуюН1,ая вниз со стороны полости 18. Под действпем осевых сил, собственного веса ротор находится во взвешеииом состоянии в зазоре между пластинами, чем уменьшаются силы трения при его движении (воздушиый нодшииник). Дроссель 16 позволяет регулировать силу, действующую вверх, за счет подпора давления в полости 14, возникающего в результате утечки воздуха между ротором и пластиной 2.

При отсутствии управляющих сигналов на унравляющих входах 27 и 30 исполнительных механизмов 26 и 29 рычаг 21 находится в нижнем положении, и его выступ 23 фиксирует положение ротора. При подаче давления на вход 27 механизма 26 головка рычага поднимается, а выступ 23 освобождает упор ротора, позволяя последнему вращаться под действием нрнложенного крутящего момента.

Но при этом выступ 24 занимает положение фиксации в пространстве между упорами ротора и допускает поворот ротора на полшага. При снятии давления на управляющем входе 27 рычаг под действием пружины 28 возвращается в исходное положение, выступ 24 расфиксирует ротор, а выступ 23 фиксирует его после поворота иа полшага. Таки.м образом, управляющий сигнал, поданный на управляющий вход 27 исиолнительпого механизма 26 в

виде импульса произвольной формы, позволяет ротору сделать поворот па шаг с промежуточной фиксацией.

В каждом положении ротора, соответствующем повороту его па щаг, отверстие 20 соединяет одно из отверстий 11с соосным ему выходным отверстием 17, заиитывая его давлением воздуха, поступающего из камеры 10. Так образуется комапдный сигнал на выходе задающего устройства. Если данный выходной канал (отверстие) не используется, то ноток воздуха, поступающий через коммутируюнгее отверстие 20 ротора, сбрасывается в атмосферу. Каждому выходу устройства соответствует определенное время появлеппя

командного сигнала, которое зависит от продолжительности командного сигнала н от числа импульсов, необходимых для поворота ротора до положепия, в котором данный выход через отверстие 20 запитывается давлением

воздуха.

Перед началом работы ротор устройства должен находиться в исходном (нулевом) положении. Для установки «нуля необходимо подать команду сброса на управляющий вход

30 привода 29. При срабатываиии привода 29 выступы 23 и 24 рычага фиксации расфиксируют упоры ротора и ои иоворачивается до тех пор, пока упор 9 не будет остановлен выступом 25, После снятия давления на управляющем входе 30 рычаг фиксации и жесткий цеитр привода 29 возвращаются под действием пружины 28 в исходное положение. При движении головки рычага вниз выступ 25 освобождает упор 9 н одповремепио ротор фиксируется выступом 24. Так как рабочие поверхности выступов 24 п 25, упора 9 и соответствующего зуба ротора иаходятся в этот момент в одной плоскости, то ротор при этой смепе фиксации остается неподвижным и

24 поворачивается на полшага и фиксируется выступОлМ 23. Это положение является для устройства исходным, а соответствующий ему выходной канал - нулевым.

Команда на установку «нуля может быть подана в любой момент работы задающего устройства или в конце рабочего цикла.

Для получения больших выдержек времени применяется последовательное соединение двух и более устройств.

Предмет 113обретення

1. Пневматическое задающее устройство, содержащее шаговый двигатель с ротором, выполненным в виде диска с коммутирующим отверстием, привод двигателя, узел управления и пластины с питающими и приемными отверстиями, между которыми расположен диск, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, питающие и приемные отверстия расположены по

окружности, радиус которой равен расстоянию от коммутирующего отверстия до центра, в пластинах с питающими отверстиями выполнена кольцевая полость, соединенная через переменный дроссель с атмосферой, полость в пластине с приемным отверстиями соединена с входным каналом, привод выполнен в виде сопел, подключенных к каналу питапия, а на диске установлены лопасти, взаимодействующие со струями, вытекающими из сопел.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что узел управления выполнен в виде двух соосно расположенных мембранных исполнительных механизмов, один из которых соединен с каналом унравленпя, другой - с каналом установки устройства в исходное положение, а шток исполнительных механизмов соединен с рычагом, па конце которого установлены выступы, вззпмодействующие с упорами, расположенными по окружности диска.

-ЩГ-- -;- I кхих/гх-хх/..у хх//х. If,. rj- , i 1 Г Г .-

ЗГ 27 26

9 o /7 72 W 16 73

Фиг.

4/А-:;,-. ;о

5Т / 9 / / №1 Ф - f о / / д /

о /

Wui 5

2,