Пневмомеханическое реле времени Советский патент 1981 года по МПК G06D1/02 G05B19/43 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в устройствах автоматики, где требуются вьщержки по времени. Известно временное устройство, содержащее шаговый двигатель с ротором, выполненным в виде зубчатого диска с отверстием, питающие и прием ные плиты с соплами и привод фиксатора, соединенный с генератором пнев матических импульсов Л. Устройство имеет небольшой диапазон выдержки времени, который ограничивается количеством зубьев на диске. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности являетсяпневмомеханическое реле времени, содержащее шаговый двигатель, зубчатый диск, две связанные между собой шес терни с отверстиями, расположенные, между двумя плитами:, в которых выполнены сопла, связанные с входными и выходными каналам реле, узел упр ления, выполненный в виде соосно рас положенных мембранных приводов со штоками, один из которых соединен с генератором импульсов, а другой со входом установки приводов в исходное положение, на конце штока приво да выполнен выступ, связанный с зубёями диска 21. Известное устройство расширяет диапазон вьщержки времени, но имеет ограниченную область применения. Цель изобретения - расширение области применения устройства. Поставленная цель достигается тем, что шестерни имеют различное число зубьев, одна из которых соединена через зубчатое зацепление с шаговым двигателем, а на валу второй шестерни закреплен зубчатый дисЯс, причем количество зубьев на шестерне в два раза меньше, чем количество зубьев на диске. На фиг. 1 показано пневмомеханическое реле времени, разрез; на фиг. 2 - одна из плит с соплами; на фиг. 3 - вид А на фиг.1. Пневмомеханическое реле времени состоит из цилиндра 1, штока рейки 2, которая входит в зацепление с шестерней 3. На общем валу с шестерней 3 размещена шестерня 4, которая имеет Z зубьев и входит в зацепление с шестерней 5, имеющей (z+1) зубьев. На общем валу с шестерней 5 размещен диск б с фиксирующими зубьями 7 (фиг, 3), которые размещены на цилиндрической поверхности диска в два ряда. Количество фиксирующих зубьев диска 6 в два раза больше ко личесгва зубьев шестерни 5. Шестерн размещены между плитами 8 и 9. В .плите.8 выполнены кольцевые камеры 10 и 11, которые имеют выходы под шестерни через сопла 12 и 13. Количество сопел 12 равно чисд2г зубьев шестерни4, а количество сопел 13 равно числу зубьев шестерни 5. Камеры 10 и 11 закрыты крышкой 14 с входными каналами 15 и 1Б. В плите 9 выполнены соосно с соплами 12 и 13 сопла 17 и 18, связанные с выходными реле. Шестерни 4 и 5 снаб жены осевБШИ отверстиями 19 и 20. Шток 21 мембранного привода 22 снаб жен выступом 23, который входит в зацепление с фиксирующими зубьями 7. Мембранный привод имеет у-правляю щую камеру 24, которая связана с генератором импульсов 25, камеру 26 мембрану со штоком 27 и пружину 28. Устройство работает следующим образом. В исходном положении давление по дается в поршневую камеру цилиндра 1, в камеру 26 и в кольцевые камеры 10 и 11. В камеры 10 и 11 подается струйное давление питания ;Ec;fp 100 -300 мм вод.ст. выступ 23 находится в зацеплении с нижним фиксирующим зубом диска б (фиг. 3). В процессе обработки шагов отверстие 19 шестерни 4 последователь но соединяет сопла 12 и сопла 17., а отверстие 20 шестерни 5 последова тельно соединяет сопла 13 и сопла 1 Так как шестерни имеют различное количество зубьев, то в процессе вращения шестерен период повторяемости сигналов на выходах (соплах) равен 2 шагам, а период повторяемос ти сигналов на входах (соплах 18) равен (z+1) шагу. Если выходной сигнал с устройств формировать , комбинациями сигналов с сопел 17 ti 18, то можно получить rz(z+1)-l комбинаций выходных сигн лов с периодом повторяемости сигналов, равным 2(z+1). Так, напри1мер, при подаче двух импульсов от генератора 25 в. камеру шестерни 4 и 5 поворачиваются на два шага. При том в позициях 2 и -2 на соплах 17 и 18 появляются сигналы в виде давления. При подаче, например,(z+3) импул сов шестерни 4 и 5 поворачиваются на (z+3) шага. При этом сигнал на сопле 17 появляется в позиции 3, а сигнал на сопле 18 появляется в позиции 2 (фиг. 2). При подаче k импульсов шестерни поворачиваются на k шагов, при этом шестерня 4 отверстием 19 соедмняет сопло 12 с соплом 17 в позиции 14 k - m4Z. , где i - порядковый нЬмер сопел 17 (1,2,3,..., z - 1, z); m k/z - целое число оборотов шеетерни 4 (при получении дробного числа его округляют до ближайшего меньшего целого числа). В то же время шестерня 5 также поворачивается на k шагов и своим отверстием 20 соединяет сопло 13 с соплом 18 в позиции ig k- m(z+1), где ig - Порядковый номер сопел 18 (1,2,3,..., z,z+1); mg целое число оборотов шестерни 5 (при получении дробного числа его округляют до ближайшего меньшего целого числа). Таким образсм, определенному числу поданных импульсов (шагов диска) от генератора соответствует определенная комбинация позиций сопел, в которых одновременно появляются сигналы. Каждому положению сопел 17 и 18 соответствует определенное время появления на их выходах сигналов, которое зависит от продолжительности импульса, выдаваемого генератором При снятии давления с по ииневой камеры цилиндра 1, мембранной камеры 26, кольцевых кайер 10 и 11.к подаче давления в штоковую камеру цилиндра 1 шток 21 мембранного привода 22 под действием пружины 28 перемеща:ется вниз, при этом выступ 23 ,выходит из зацепления с фиксирукицими зубьями 7 диска 6. Шток-рейка под действием давления в штоковой камере цилиндра 1 перемещается влево (по чертежу) и возвращает шестерни 4 и 5 и диск 6 в исходное положение. Так, если количество зубьев диска 6 равно 122, количество зубьев шестерни 4 z 60, количество зубьев шестерни 5 z+1 61, а длительность импульсов, подаваемых генератором, равна 1 с, то диапазон вьадержек составляет 1 - (60 X 61, - и с. Для получения больших вьщержек времени вводят в зацепление несколько шестерен (3, 4 и более) с различным количеством зубьев. При этом выходной сигнал формируется одновременным появлением сигналов на всех приемных соплах. Формула изобретения Пневмомеханическое реле времени, содержащее шаговый двигатель, зубчатый диск с отверстиями, две связанные между собой шестерни с отверстиями , расположенные между двумя плитами, в которых выполнены сопла, связанные с входными и выходными каналами реле, узел управления, выполненный в виде соосно расположенных мембранных приводов со штоками, один из которых соединен с генератором импульсов, а другой со входом установки приводов в исходное положение, на конце штока привода выполнен выступ, свяэанный с зубьями диска, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения, шестерни имеют различное число зубьев, одна из шестерен кинематически соединена с шаговЕЯМ двигателем, а на валу второй шестерни соосно закреплен зубчатый диск, причем количество зубьев на

i VJL

у / лл : мя у п /т«х у Л19 ллХ

i i i; 9«6i 69}9.U K v: t K : ; c« x; II a«ti9W.

шестерне в два раза меньше, чем количество зубьев на диске.

Источники информации, принятие во внимание при экспертизе

1.Гидропривод и гидроавтоматика. Сборник, 1973, 9, с. 18.

2.Патент Австрии 196947,

кл. 21 С 18, опублик. 1958 (прототип

fS - f 2fffj 5

.// yJ

m4JU

Х

Ш1Ш

%г.1

ui.2

Вчд/( 7 7

Ла

1Л

ГУ

/

2f

Ul.S