Электрогидропневмопреобразователь Советский патент 1981 года по МПК F15C3/14 

Изобретение предназначено для использования его в цепях управлени электрогидравлических и электропнев матических систем автоматического управления, например, промышленными роботами, манипуляторами и машинами автоматами. Известны электрогидравлические (;)лектропневматические) преобразователи , содержащие входной и выходной каналы и переменный дроссель, одним из элементов которого является .внутренняя бистабильная ферромагнитная мембрана образной формы, управляемая электромагнитными силами l. Последнее обстоятельство снижае надежность работы такого электро- - гидропневмопреобразователя, уменьшает его быстродействие, а также требует относительно больших управляющих токов, что снижает коэффицие усиления преобразователя. Наиболее близким к предлагаемому является электрогидропневмообра ватель, содержащий входной и выход ной каналы и переменный дросс ь в виде токовопроводящих мембра под ключенных к одному из полюсов исто ника напряжения, в котором не используются электромагниты и связанные с ними подвижные электромеханические и механические элементы, что повышает его надежность и быстродейтБие 2. Однако преобразователь обладает относительно небольшим коэффициентом усиления. Цель изобретения - увеличени , коэффициента усиления. Цель достигается тем, что другим элементом переменного дросселя является сопло, подключенное к выходному каналу и через постоянный дроссель к входному каналу, а токопроводящая мембрана установлена в камере, стенки которой, параллельные мембране, выполнены из токопроводящего материала и подключены к разноименным полюсам источника напряжения. На чертеже приведена принципиальная схема предложенного электрогидропневмопреобразователя. Схема устройства содержит переменный дроссель, выполненный из токопроводящей (металлической) мембраны 1 и сопла 2, установленных в камере. Расположенные по обе стороны мембраны 1 стенки 3 и 4 камеры параллельные мембране, выполнены из токопроводящего материала быть использован любой металл и подключены к разноименным полюсам источника напряжения. Рабочая жидкость (или газ) подается во входной гидравлический или пневматический канал 5, в установлен постоянный дроссель 6, и далее поступает через сопло -2 в проточную камеру и выходной канал 7. Сопло 2 выполнено из диэлектрика и укреплено в.стенке 4 камеры.

Мембрана 1 и пластины 2 и 3 одновременно являются электродами, причем мембрана 1 электрически соединена с Одной из пластин.

При поступлении входного электрического сигнала Ug между электродами 1,2 и 1,3 создается однородное электрическое поле и над и под мембраной 1 возникают пондемоторные силы F, - величина которых вычисляетя по формуле(, где - диэлектрическая проницаемость среды между электродами; S - площадь поверхностей элек тродов, обращенных друг к другу; Е - расстояние между электродами. Они перемещают мембрану i к соплу 2 и тем самым вызывают изменение выходного пневматического сигнала Р вых. Благодаря тому, что в,предлагаемом электрогидропневмопреобразователе пондеромоторные силы, возникающие при поступлении входного электрического воздействия, направлены в одну сторону над и под мембраной, увеличи вается коэффициент усиления мембранных устройств по управляющему возде ствию. Вследствие принятых операций .по реализации управления мембранными устройствами пневмогидроавтоматики, по которым создают однородное электростатиСеское поле над и под мембраной и изменяют его напряженность, ув личивается быстродействие и упрощается конструкция устройств, рёализугацих данный способ управления.

Приведенные экспериментальные исследования предложенного способа управления мембранными устройствами показали его работоспособность. -Эксперименты проводились с модифицированными устройствами, выполненными на базе одномембранных пневматических элементов типа НЭМП и мембранного усилителя мощности типа ПФ 61-21. Напряжение на электродах изменялось от О до 4 10в.

Технико-экономические преимущества предполагаемого изобретения по сравнению с известными состоят в увеличении коэффициента усиления и чувствительности электрогидравлкческих и электропневматических мембранных преобразователей.Ориентировочно проведенный расчёт экономической эффективности дает срок окупаемости около 1г. Формула изобретения Электрогидропневмопреобразователь,. содержащий входной и выходной каналы и переменный дроссель, одним из элементов которого является токопроводящая мембрана, подключенная .к одному из полюсов источника напряжения, отличающийся тем, что, с целью увеличения коэффициента усиления, другим элементом дросселя является сопло, подключенное к выходному каналу и через постоянный дроссель - к входному каналу, а токопроводящая.мембрана установлена в камере, стенки которой, параллельные мембране, выполнены из токопроводящего материала и подключены к разноименным полюсам источника напряжения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3426800, кл. 173-608, опублик. 1978. 2.Авторское свидетельство СССР № 601483, кл. F 15 С 3/04, 1977 : (прототип).