ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Советский патент 1973 года по МПК G06G5/00 

1

Изобретение относится к средствам автоматики, а именно к гидравлическим функциональным преобразователям.

Известны преобразователи, содержащие чувствительный элемент, соединенный через узел преобразования с узлом формирования выходного сигнала золотникового типа. Такие преобразователи реализуют функцию усилительного звена.

Предложено устройство, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, узел преобразования выполнен в виде последовательно расположенных пружин с разной жесткостью, концы которых опираются на тарелки с упорами, расположенные между пружинами, а золотник выполнен с крышкой, расположенной со стороны узла преобразования и ограничивающей внутреннюю полость золотника, соединенную с выходным каналом и через дроссель - с каналом слива.

Схема предлагаемого преобразователя приведена на чертеже.

В корпусе 1 установлен чувствительный элемент - сильфон 2 с пружиной 3, образующий камеру 4, соединенную с выходным каналом 5. Усилие от сильфона 2 передается через пружины 5 и 7, образующие узел преобразования, на золотник 8, входящий в узел формирования выходного сигнала. Золотник 8 с окнами 9

расположен в неподвижной буксе 10, через которую окна соединены с камерой 11 силового давления. К последней подключен канал питания 12. Внутренняя полость 13 золотника, ограниченная крыщкой 14, соединена с выходным каналом 15 и через дроссель 16 - с каналом слива 17.

Между пружинами 6 и 7, имеющими разную жесткость, расположены тарелки 18 и 19 с упорами.

Устройство работает следующим образом.

Усилие, возникающее при подаче входного сигнала в камеру 4, передается через пружины 5 и 7 на золотник 8.

Последний перемещается до тех пор, пока усилие от давления в полости 13 не уравновесит усилие от входного сигнала.

Общая жесткость Со упругой системы устройства в исходном состоянии равна:

Со -

(1)

1J J

Са Сд

где Cs - жесткость сильфона 2; Ci - жесткость пружины 3; Са - жесткость пружины 6; Сз - жесткость пружины 7; Сд - гидравлическая жесткость золотника. При дальнейшем увеличении входного сигнала тарелки 18 и 19 коснутся друг друга (выбирается ход /г), при этом жесткость увеличивается до величины: C +Ci+Cj При дальиейшем увеличении входного сигнала тарелка 19 упирается в крышку 14 золотника (выбирается ход i), жесткость упругой системы увеличится до: , + С, + Сд.(3) Гидравлическая жесткость золотника определяется в виде: Сд - 3,(4) где PC - выходное давление устройства (давление в полости 13); S - перемещение золотника; РЗ - эффективная площадь золотника. Учитывая, что при условии равенства коэффициентов расхода через окна золотника и дроссель 16, имеем: -fj-T.-(5) Л ) Окончательно для Сд с учетом (5) получим: Г - F и - s ()T где PO - давление питания; /д - проходное сечение дросселя; Ьз - суммарная щирина окон золотника. Зная жесткость элементов упругой системы, можно легко определить зависимость PC - /(/вх). Как видно из уравнений (1) - (3), эта зависимость представляет собой вогнутую ломаную линию, число отрезков которой равно числу пружин, а тангенс угла наклона каждого отрезка определяется жесткостью упругой системы. Для устройства, показанного на чертеже, эта зависимость будет содержать три отрезка прямых. Предмет изобретения Гидравлический функциональный преобразователь, содержащий чувствительный элемент, например подпружиненный сильфон, образующий в корпусе камеру, соединенную со входным каналом, и последовательно соединенные с чувствительным элементом узел преобразования и узел формирования выходного сигнала, выполнеииый в виде расположенного в неподвижной буксе золотника с окнамн, соединенными с камерой силового давления, отличающийся тем, что, с целью расщирения функциональных возможностей, узел преобразования выполнен в виде последовательно расположенных пружин с разной жесткостью, концы которых опираются на тарелки с упорами, расположенными между пружинами, а золотник выполнен с крышкой, расположенной со стороны узла преобразования и ограничивающей внутреннюю нолость золотника, соединенную с выходным каналом и через дроссель - с каналом слива. - 11f-® j Ljrx ... J j Й ,. : ZZZZZ2:ZZZZZ222