Устройство для управления погранич-НыМ СлОЕМ HA дВижущЕМСя Об'ЕКТЕ Советский патент 1981 года по МПК G05B11/00 

Изобретение относится к судостроению и авиастроению, а именно к управлению пограничным слоем, с целью уменьшения аэродинамического сопротивления движущихся в водной или воздушной средах объектов. Известий.устройства для управления пограничным слоем для снижения сопротивления объектов, движущихся в жидкой или газовой среде 1. Наиболее близким по технической сущности .к изобретению является устройство с регулируемой толщиной воздушной смазки 2, содержащее регулируемый орган в виде клапана, при помощи, которого осуществляется поступление оптимального количества воздуха, замеряемого датчиком, подклйченным к индикатору, что соо ветствует максимальной скорости движения объекта. Недостатком этого устройства является то, что в нем регулирован подачи воздушной смазки в погранич ный слой осуществляется с помощью м ханического клапана (вручную), что не позволяет автоматически выбрать оптимальный режим отсоса жидкости или газа из пограничного слоя движущегося объекта. Цель изобретения - создание точного устройства, позволяющего выбрать оптимальный режим отсоса (подачи) жидкости или газа из пограничного слоя движущегося объекта на заданной скорости. Поставленная цель достигается тем,что в устройстве для управления пограничным слоем на движущемся объекте, содержащем датчик и регулирующий элемент систе отсоса, установлены дифференциальный каскад, пороговый элемент, триггер, элемент И, генератор стандартных сигналов, счетчик импульсов, преобразователь кодовых напряжений в аналоговое, формирователь пилообразного напряжения, элемент сравнения, формирователь выходного напряжения, блок синхронизации, трансформатор фазы и формирователь прямоугольных импульсов, причем выход датчика через дифференциальный каскад связан с входом порогового элемента, выход которого подключен к входу триггера выход которого и выход генеоатбоа стандартных сигналов подключены к входам элемента И,выход которого через последовательно включенные счетчик импульсов и преобразователь кодовых напряжений в аналоговое, соединен с первым входом элемента сравнения, второй вход которог подключен через последовательно соединенные формирователь прямоугольных импульсов и формирователь пилообразного напряжения к выходу трансформатора фазы, вход которого связа с выходом блока синхронизации, под люченным к входу формирователя выходного напряжения, другой вход кото рого связан с выходом элемента сравнения, а выход - с регулиругацим элементом системы отсоса.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства;на фиг. 2 - график работы устройства для управления пограничным слоем движущегося объекта и выбора оптимального режима отсоса.

Устройство содержит датчик 1, дифференциальный каскад 2, пороговый элемент 3, канал-установки О с линией 4 задержки, триггер 5, элемент И б, генератор 7 стандартных сигналов, счетчик 8 импульсов, преобразователь 9 кодовых напряжений в аналоговре, трансформатор 10 фазы, формирователь 11 прямоугольных импульсов, формирователь 12 пилообразного напряжения, элемент 13 сравнения, формирователь 14 выходного напряжения, блок 15 синхронизации, регулирующий элемент 16 системы . отсоса, объект 17, переключатель 18,

Устройство работает следукицим образом.

Объект движется с заданной скоростью. На объекте в пограничном слое установлен датчик 1, который преобразует неэлектрические величины в электрические сигналы. Переключатель 18 устанавливается в положение 1 (автоматическое). В момент включения устройства на выходе формирователя 14 имеется начальное напряжение, которое дает начальный отсос. Величина этого напряжения задается в формирователе пилообразного напряжения положением пилы относительно нулевого уровня, в момент включения устройства на выходе дифференциальоного каскада 2. происходит отрицательный всплеск, за счет нарастания на его входе напряжения от О до максимального значения. Кангш установки О с линией 4 задержки служит для зйдержки срабатывания триггера 5 на длительность, отрицательного вспле ка и для установки О в счетчике 8 импульсов. С выхода датчика 1 изменяющееся постоянное напряжение поступает на дифференциальный каскад 2 Сигнал с дифференциального каскада 2 подается на пороговый элемент 3, ас порогового элемента сигнал поступает на триггер 5 Триггер S включает элемент И 6. Счетчик 8 импульс.ов начинает отсчет импульсов от генератора 7 стандартных

сигналов. Со счетчика 8 импульсы поступают на преобразователь 9 кодовых импульсов в аналоговое напряжени Аналоговое напряжение подается на элемент 13 сравнения. Одновременно за элемент 13 сравнения подается пилообразное напряжение от формирователя 12 пилообразного напряжения, которое формируется от прямоугольных импульсов 11, на вход которого подается синусоидальное напряжение с трансформатора 10 . При равенстве этих напряжений элемент 13 сравнения вьадает импульс, который поступает на формирователь 14 выходного напряжения. Этот выходной импульс синхронизирован с напряжением питания формирователя 14 блоком 15 синхронизации. Формирователь представляет собой мостовую схему, собранную на двух диодах и двух тиристорах. Напряжение с него поступает на регулирукнций элемент 16. Расход отсасываемой жидкости возрастает. Увеличение расхода отсасываемой жидкости приводит к уменьшению сигнала на датчике. Пока есть уменьшение сигнала на датчике 1, напряжение/ подаваемое на элемент системы отсоса 16, увеличивается. Как только прекращается -изменение сигнала на датчике 1, выходное напряжение дифференциального каскада 2 равно нулю. Срабатывает пороговый элемент 3. Поступает импульс на схему триггера 5. Счетчик 10 останавливает счет импульсов и держит то количество импульсов, которое поступило до остановки, а это пропорционально аналоговому напряжению на выходе преобразователя 9 кодовых импульсов. На элемент системы отсоса подается определенное напряжение с формирователя 14, которое соответствует определенному отсосу количества жидкости из пограничного слоя объекта 17, т.е. оптимальному режим отсоса.

Предлагаемое устройство позволяет на определенно заданной скорости выбрать оптимальный режим отсоса жидкости из пограничного слоя движущегося объекта, осуществить отсос до определенного уровня, установленного вручную в схеме 3 порогового элемента, когда переключатель 18 находится в положении II (ручное). Использование устройства на движущемся объекте позволяет увеличить скорость его движения или снизить расход топлива на движение объекта с заданной скоростью.

Формула изобретения

Уст ройство для управления пограниным-слоем на движущемся объекте, содержащее датчик и регулирующий элемент системы отсоса, отличащееся тем, что, с целью повышения точности и выбора оптимального режима отсоса на заданной скорости, в нем установлены дифференциальный каскад, пороговый элемент, триггер, элемент И, генератор стандартных сигналов, счетчик импульсов преобразователь кодовых напряжений в аналоговое, формирователь выход.ного напряжения, блок синхронизации, трансформатор фазы и формирователь прямоугольных импульсов, причем выход датчика через дифференциальный каскад связан с входом порогового элемента, выход которого подключен к входу триггера, выход которого и выход генератора стандарных сигналов подключены к входам элемента И, выход которого через последовательно включенные счетчик импульсов и преобразователь кодовых напряжений в аналоговое соединен

с первым входом элемента сравнения, второй вход которого подключен через последовательно соединенные формирователь прямоугольных импульсов и формирователь пилообразного напряжения к выходу трансформатора фазы, вход которого связан с выходом блока синхронизации, подключенным к входу формирователя выходного напряжения, другой вход которого связан с выходом элемента сравнения, а выход с регулирукхцим элементом системы отсоса.

Источники информации,. принятые во внимание при экспертизе

5

1. Патент США 4031841, кл. 114-67 А, опублик. 1978.

2. Патент США № 4146202, кл. В 64 С 21/06, опублик. 1979 (прототип) .

, Ifnn 10

fвходное HuhpfffeHue nfn UIKH - const fui.2