Пневматическое множительно-делительной устройство Советский патент 1977 года по МПК G06G5/00 

(54) ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ МНОЖИТЕЛЬНО ДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

ответстве1шо с кшгалами входных снгяалов второго сомножителя и делителя. Индикаторы цвремеще шя расположены на штоках вертикальных сильфонов. Выход первого индикатора перемещения соединен с управляющей камерой первого вертикального сипьфона и входом усилителя а выход второго с управляющей камерой второго вертикального сильфона и минусовой камерой элемента сравнения.

На (|и1г, 1 изображено устройство, в общем виде; на фиг. 2 - схема взаимного рао положения индикаторов перемещения и рычага устройства.

Устройство состоит на двух смонтированных на плате корпуса 1 идентичных уэлов, каждый из которых содержит пару сильфонов. Каждая пара содержит один горизонтально расположенный сильфон (2 и 3), с аязанный соответственно с каналами входкого сигнала делителя Р. и второго сомножителя РА и один вертикально расположенный сильфон (4 и 5).

На каждом штоке 6 сильфонов 4 и 5 установлены индикаторы перемещений, выполненные в виде питающих сопел 7, 8 и расположенных соосно с ними соответствующих приемных сопел 9, 10.

Внутри каждого сильфона расположена прркина 11 для регулирования жесткости измерительной системы сильфона,

В зазорах между питающими 7, 8 и приемными 9, 1О соплами расположены параллельно установленные заслошси 12 и 13, жестко укрепленные на концах рьгаага 14, опирающегося на опоры 15. Центр рычага 14 связан с дополнительным подпружиненным сильфоном 16 с помощью троса 17. При этом крепление троса 17 к рычагу 14 позволяет вращать последний в опорах 15 при поступательном (вертикальном) п ремещении сильфона 16.

Выходы сопел 9 и 1О связаны с управляющими камерами соответствующих вертикально расположенных сильфонов 4 и 5,

Выход,сопла 9 связан также со входом Pj минусовой камеры элемента сравнения 18, плюсовая камера которого связана с каналом входного сигнала первого сомножителя R , а выход - с управляющей камерой сильфона 16.

Выход сопла 10 соединен со входом усилителя 19, подключенного к выходному каналу Pgijix устройства.

Устройство работает следующим образом

При повороте рычага 14 под действием сильфона 16, связанного с выходом элемента сравнения 18, или при перемещении сильфонов 2 и 3 под действием поступающих в

их управляющие камеры соответствующих входных сигналов делнтоля P и второго сом}южителя Р или при совместном воэ- действии перемещения сильфона 16 и входных сигналов Р и Р., изменяется положение заслонок 12 и 13 относительно соот ветствующих индикаторов перемещений. При этом сигналы Р РВЫК выходах сопел 9 и 10 также изменяются. В результате связанные с этими соплами соответст вующие сильфоны 4 и 5 выходят из равновесия и перемещают укрепленные на их штоках 6 индикаторы перемещения. Перем&щение сильфонов 4, 5 и укрепленных на их щтоках 6 индикаторов перемещения происходит по вертикали, в сторону нового положения заслонок 12 и 13.

Сильфоны каждой пары механически не связаны срычагом 14 и поэтому могут свободно перемещаться до тех пор, пока сопла 7, 9 и 8, 10 не займут относительно заслонок 12 и 13 нового . положения рануиовесия. При этом заслонки 12 и 13 расположены в зазоре между соплами индикаторов перемещения, частично или полностью пересекая струю воздуха, протекающую в меж- сопельных пространствах.

При подаче входного сигнала Р в управляющую камеру элемента сравнения 18 на его выходе изменяется сигнал, поступающий в управляющую камеру сильфона 16. Происходящий при этом поворот рычага 14 и заслонок 12 и 13, вызывающий изменение давления на выходе сопел 9 и Ю, приводит к изменению сигнала на входе Р

элемента сравнения 18. При этом рычаг 14 поворачивается до тех пор, пока давление Р не станет равным сигналу 1 PJ. (PI Pi) плюсовой камере элемента сраЪнения 18.

При этом на выходе сопла 10 вырабатывается сигнал поступающий на вход усилителя мощности 19, формирующего выходной сигнал

Так как обе заслонки 12 и 13 жестко связаны рычагом 14 и параллельны между собой, т.е. при работе устройства они имеют одинаковый угол наклона 0 относительно горизонта (см. фиг. 2).

При этом из-за того, что максимальное рабочее перемещение каждого из сильфонов примерно в 200 раз больше максимального смещения каждой ааспонки относигеаьно со ответствующего индикатора перемещения, при работе устройства с высокой степенью точности выполняется следующее равенство:

у. Y f-5 tg9,

(О

где У и У вертикальное перемещение

соответствуюицтх индикато „ ров;

Хил - горизонтальные перемещения

этих индикаторов.

Исходя из уравнения (1) и учитывая,

что перемещения X , У и х, Y пропорциональны соответствуюшлм сигналам П , Р„ и Р., РЗЫХ уравнение, реализуемое устройством следующее:-о -г,

(2)

Р -W-, Bbix - та

1

где К - коэффициент пропорциональности учитывающий величины эффективных площадей сильфонов и жесткости их измерител ных систем.

Путем регулирования, жесткостей пружин коэффициент К может быть настроен равным единице (К 1).

В устройстве сильфоны каждой пары и связанные с ними индикаторы перемещения свободно перемещаются, не испытывая силового воздействия и тряски со стороны рычага.

На точности работы устройства практически не сказываются перекосы заслонок относительно индикаторов, значительно больщие максимально возможной величины перекосов в известных устройствах.

Основная погрешность в предложенном устройстве уменьшена до 0,5%.

Формула изобретения

. Пневматическое множительно-делительное устройство, содержащее корпус, каналы

входных сигналов, две пары вертикальных и горизонтальных под именных сштьфояов со щтоками, рычаг с заслонками, соединенный посредством тяги с дополнительным подпружиненным снльфоном, два индикатора перемещения и усилитель, подключенный к выходному каналу устрюйства, отличающееся тем, что, с целью повьниения точности работы устройства, в нем установ(пен допопнитегтьный сипьфон, эпеменг сравнения, плюсовая камера которого подключена к каналу входного сигнала первого сомножителя, выход соединен с управляющей камерой допопнигепьного сильфона, управляющие камеры горизонтальных сильфонов соединены соответственно с каналами вход- . ныхсигналов второго сомножителя и депителя, индикаторы перемещения расположены на щтоках вертикальных сипьфонов, выход первого индикатора перемещения соединен с управляющей камерой первого вертикального сильфона и входом уснаителя, а выход второго - с управляющей камерой второго вертикального сильфона и с минусовой камерой элемента сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Сборник под редакцией КТН Ленина М.Д. Пневматические средства и системы управ -ления, нэ-«о Наука, М,, 1970, стр. 128, рис. 25.

2.То же, стр. 127, рис. 1.

3.Патент США, кл. 235-61,№3036702 1969 г.