Пневматический преобразователь Советский патент 1982 года по МПК G06D3/00 

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в пневматических и гидравлических системах управления машинами-автоматами.

Известны пнeaмatичecкиe кодирующие устройства, содержащие кодовый диск1 сопло, установленное против диска, дроссель иклапаны l.

Недостатком известного устройства является то, что устройство име ет низкую надёжность вследствие наличия подвижных элементов.

Наиболее близким по те нической сущности и достигаемому эффекту является техническое решение, содержащее кодоноситель числопозиционного кода (кодирующий диск), считывающие элементы, пары моностабильных струйных элементов по числу считывающих, блок сравнения и программный 6noKt2j.

Однако известное устройство сложно в настройке, ненадежно в работе вследствие наличия дросселей настройки и подвижных элементов.

Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик и повышение надежности в работе пневматического преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в известном пневматическом преобразователе, содержащем кодирующий Диск, пневматические считывающие элементы, размещенные в корпусе против кодирующего диска, и по чис10лу считывающих элементов пары моностабильных струйных элементов, вы-; ходы которых подключены к входам бло ка сравнения, связанного другими ахо naiw с выходом программного блока,

15 корпус состоит из основания и крышки, считываювие элементы выполнены в виде расположенных по периферии основания сквозных отверстий с коническими раструбами на конце, соеди20ненными тангенциальными каналэми с питающей кольцевой проточкой, выполненной в основании, причем на крышке, размещенной на торцах кони3ческих раструбов, против каждого из них выполнены два сквозных отверсти одно из которых смещено от оси кони ческого раструба к периферии и соединено с входом Да второго моностабильного элемента, а другое соосно с коническим раструбом и соеди нено с входом Запрет первого моно стабильного элемента. На фиг. 1 изображена схема пневматического преобразователя; на фиг. -2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 вид Б на фиг. 1. Пневматический преобразователь состоит из кодирукицего диска 1, кор пуса, в основании 2 которого выполнены пневматические считывающие эле менты в виде сквозных отверстий с коническим раструбом 3 на конце, крышка l с сквозными отверстиями 5 и 6, соединенными пневмолиниями 7 и 8 со входом Да и Запрет, моно стабильных ; струйных элементов 9. Вы ходы струйных элементов 9 связаны с блоком 10 сравнения схемой совпад ния, соединенной с программным блоком 11. В основании 2 имеется кольцевая проточка 12, служащая для подачи питающего газа в считывающие элементы, которая посредством танге циальных каналов 13 связана с раструбом 3- Схема 10 совпадения состои из блоков Il сравнения двоичных сигналов, которые включают в себя струй ные элементы 15 и 16, соединенные пневмолиниями 17 и 18 с струйными , элемента 19, и элемент И 20, входы которого соединены с выходами элементов 19 пневмолинией 21. Устройство работает следующим образом. Диск 1 жестко соединяется с выход ным валом управляекюго механизма (не показан) и выполнен в виде кодоносителя трехпозиционного кода с выс тупами различных диаметров. Большему значению диаметра соответствует символ Ч, среднему О и меньшему 2. При наличии большего значения диа Metpa (символ 1) создается значительное сопротивление истекающему потоку из конического раструба, и в отверстиях 5 и 6 выходных каналов создается положительное давление, чт приводит к переключению струйного элемента 9, соединенного с отверстием 5 выходного канала. При наличии среднего значения диаметра кодового 34 диска 1 перед коническим раструбом истекающему потоку создается меньшее сопротивление, и всегда можно подобрать перекрытую кодовым диском часть конического раструба так, что давление ,в отверстиях 5 и 6 выходных каналов будет равно нулю. В этом случае не переключается ни один струйный элемент. П(и наличии меньшего диаметра кодового диска 1 перед коническим раструбом вытекающий из него поток не имеет преграды, сопротивление его истечению минимально, отсутствуют обратные(отраженные) потоки газа и в центральном канале создается разряжение, а в периферийном отверстии 5 анала - давление близкое к нулю. В этом случае переключается струйный элемент 9, соединенный отверстием 6 с выходом канала. На программном блоке 11 устанавливается требуе№)1й двоичный код. Затем подается сжатый газ в кольцевую питающую проточку 12 и на питающие входы струйных элементов. Включается привод управляемого устройства. Кодовый диск 1 начинает вращаться относительно считывающего элемента с коническим раструбом 3 и на выходах элементов 9 появляются определенные кодовые комбинации. Сигналы с выходов элементов 9 поступают на входы струйных элементов 15 и 16. Сигналы от блока 11 также поступают на входы элементов 15 и 16. Если сигналы с блока совпадают с сигналами, идущими с элементов 9 и равны 0,0, то ни один из элементов 15 и 16 не срабатывает. В пневмолинии 17 появляется сигнал, что вызывает переключение, элемента 19. Если сигналы равны 1,1, то срабатывают элементы 16 и 15t и сигнал по пневмолинии 18, поступающий на вход элемента 19 вызывает его переключение. Когда во всех блоках И сигналы, идущие от блока 11 и от элементов 9 будут равны, то в пневмолиниях 21 появятся сигналы, что вызывает срабатывание элемента И 20. Сигнал на выходе элемента 20 поступает на привод управляющего устройства и выключает его. Предлагаемое устройство позволяет реализовать число угловЫх положений кодового диска N, близкое к значению т,где m - основание кода, п - число считывающих элеменTOB (СЭ). Из данного выражения видно, что мощность кода возрастает с увеличением тип. При одном и том же п мощность кода (число угловых положений кодового диска) будет тем больше, чем больше основание кода т. Например, при. m 2 и п 4 имеем N т 2 16 комбинаций, а при т. 3 и п k имеем уже 81 комбинацию. Отсюда видно, что при одних и тех же аппаратурных затратах, увеличивая т, мы можем повысить мощность кода. Однако в настоящее время не выпускаются отечественные струйные логические элементы, отрабатывающие троичную логику. Поэтому при помощи кодового устройства троичный код, с минимальными аппаратурными затратами, должен быть преобразован в двоичный. Рассмотрим троичный код и его реа лизацию на кодовом диске. Большему значению диаметра кодового диска соответствует символ 1 (положительное .давление в каналах 5 и 6), среднему0 (нулевое давление е каналах 5 и 6) меньшему - 2 (отрицательное давление в канале 6 и нулевое давление в канале 5). Построим троичный код с числом считывающих, равным для числа угло вых положений кодового диска, равным например N ЛО. Для этого располагаем считывающие элементы равомерно по окружности и выбираем кодовые комбинации, относящиеся к полным классам, длиной п А с основанием кода m 3 (символы 0,1,2). Например, комбинация 1000 относится к полному классу, так как при циклическом сдвиге дает п А неповторяющиеся комбинации : 1000, 0100, 0010, 0001, а комбинация 1010к неполному классу, так как при цикл ческом ее сдвиге имеются повторяющие ся комбинации : 1010, 0101, 1010, 0101. Потом составляем матрицу, состоящую из полных слассов, учтя, что из п-комбинаций, полученных циклическим сдвигом, можно использовать лишь одну, и строим кодовое кольцо, выписывая символы из матрицы слева направо и снизу вверх., Приме р: п 4, m 3i N kO Необходимо 10 полных классЪв. Строим матрицу: 1. 2000

2. 2100 9l

ными кодами, 3. 2ПО k. 2111 5.2211 6.2221 7.2220 8.1220 9.1210 10.1200 Считывая символы слева направо и снизу вверх, строим кодовое кольцо, которое реализует ЦО кодовых комбинаций. В начале считываются кодовые комбинации матрицы: 2000, 2100, ...., 1200, затем с однократным циклическим сдвигом:,0200, 0210, ...., 0120 и ; т.д., пока не закончится поворот кодового диска на ЗбО°. Далее троичный код на считывающих элементах преобразуется в двоичный. Например кодовый диск встал перед считывающим элементом (СЭ) Тс1ким образом, что перед первым считывающим элементом находится выступ менывего диаметра (символ 2), перед вторым считывающим элементом выступ больше го диаметра (символ 1) и перед третьим и четвертым считывающими элементами выступы среднего диаметра (символ о), т.е. реализуется комбинация 2100. При таком расположении кодового диска перед считывающим элементом в отверстиях каналов 5 и 6 создаются следующие давления: на первом считывающем элементе в отверстии 5 канала - нулевое давление, в отверстии 6 канала - отрицательное, на втором считывающем элементе в от- верстиях 5 и 6 каналов - положительное, на третьем и четвертом считывающих элементах в отверстиях 5 и 6 каналов - нулевое. На выходе дискретных элементов 9 появится следующая двоичная комбинация: 01100000. Если на блоке 11 набрать точно такую же комбинацию, то при вращении кодового диска останов его произойдет тогда, когда кодовые комбинации совпадут на схеме 10, т.е. в заданном угловом положении исполнительного устройства. Точно также можно реализовать троичный код для любого числа считывающих элементов. Таким образом, сократив число считывающих элементов и сохранив неизменным числом логических элементов в схеме 10, данное кодовое устройство позволяет в общем случае сократить аппаратурные затраты по сравнению с двоич-

79

Формула изобретения

Пневматический преобразователь, содержащий кодирующий диск, пневматические считывающие элементы, раз,мещенные в корпусе против кодирующего диска, и по числу считывающих элементов пары 14оностабильны.х струйных элементов, выходы которых подклю чены к входам блока сравнения, связанного другими входами с выходом программного блока, отличаю:щ и и с я тем, что, с целью улуч;шения эксппуатационных характерис;Тик и повышения надежности преобра;зовател 1, в нем корпус состоит из основания и крышки, считыващие элементы «лполнены в виде располо.жеимнх по периферии основания сквозных отверстий с коническими растру38

бами на конце, соединенными тангенциальными каналами с питающей кольцевой проточкой, выполненной в основании, причем на крышке, размещенной на торцах конических раструбов, против каждого из них выполнены два сквозных отверстия, одно из которых смещено от оси конического раструба к периферии и соединено с входом Да

второго моностабильного элемента, адругое соосно с коническим раструбом и соединено с входом Запрет первого моностабильного элемента.

Источники информации,

принятые во внимание |при экспертизе t. Авторское свидетельство СССР № , кл. 6 Ot Р 13/00, 197.

2. Авторское свидетельство СССР № i|80069, кп; G Об О 3/00, 1975.