Электропневматическое устройство

(71) Ордена Ленина институт пруправления,Вопросы пневмо- и гидроавтомМ., Академиздат, 1960, с. ис, 5.54)(57) ЭЛЕКТРОПНЕВМАТИЧЕСКОЕСТРОЙСТВО, содержащее корпус с глуой камерой, ограниченной с одной стороны мембраной, сообщенную с атмосферой проточную камеру, в которой соосно установлены приемное сопло, соединенное с выходным каналом,и нагнетающее сопло, сообщенное сглухой камерой, о т л и ч а ю щ е -е с я тем, что, с целью упрощенияконструкции, устройство снабженодополнительной проточной камерой,соединенной с атмосферой, через дополнительное нагнетающее сопло. - сдополнительной глухой камерой и через дополнительное приемное сопло -с дополнительным выходным каналом,причем основная и дополнительныеглухие камеры выполнены в форме усеченных конусов, общим большим основанием которых является мембрана,выполненная в виде биморфной пьезокерамической пластины.35 Целью изобретения является упрощение конструкции устройства.Указанная цель достигается тем, что электропневматическое устройство, содержащее корпус с глухой камерой, ограниченной с одной стороны мембраной, сообщенную с атмосферой проточную камеру, в которой соосно установлены приемное сопло соеди 45 ненное с выходным каналом, и нагнетающее сопло, сообщенное с глухой камерой, снабжено дополнительной проточной камерой, соединенной с атмосферой, через дополнительное на гнетающее сопло - с дополнительной глухой камерой и через дополнительное приемное сопло . - с дополнительным выходным каналом, причем основная и дополнительные глухие камеры 55 выполнены в форме усеченных конусов, общим большим основанием которых является мембрана, выполненная в виде Изобретение относится к областиавтоматики и может быть использовано в комбинированных пневмоэлектрических системах управления технологическими процессами. 5Известны электропневматическиеустройства, содержащие установленнуюв корпусе мембрану с жестким центром, связанным с электрическим приводом, нагнетательную камеру, ограниченную мембраной и сообщенную через обратные клапаны с атмосферой ис. выходным каналом.К недостаткам этих устройств следует отнести их конструктивную сложность, обусловленную наличием подвижных узлов, и ограниченные функциональные воэможности.Из известных наиболее близкимпо технической сущности к предложенному является устройство, содержащее корпус с глухой камерой, ограниченной с одной стороны мембранойсообщенную с атмосферой проточнуюкамеру, в которой соосно установлены приемное,сопло, соединенное с выходным каналом, и нагнетающее сопло,сообщенное с глухой камерой.Жесткий центр мембраны соединенс приводом, в качестве которого используется электрический двигатель снаклонной шайбой на своем валу.Недостатком этого устройства является конструктивная сложность,обусловленная наличием электрического двигателя. биморфной пьезокерамической пластины,На фиг. 1 приведена схема электропневматического устройства; на фиг.2и 3 - возможные схемы включенияпредлагаемого устройства.Устройство содержит две глухиепневматические камеры - основную 1и дополнительную 2, выполненныев форме усеченного конуса и ограниченные со стороны большого основаниябиморфной пьезокерамической пластиной 3, а с другой стороны - проточными камерами - основной 4 и дополнительной 5, сообщающимися с атмосферой через каналы 6 и 7. В проточных камерах 4 и 5 имеются сооснорасположенные приемные, основное 8и дополнительное 9, и нагнетающие,основное 10 и дополнительное 11,сопла, последние связаны с глухими1,2 пневматическими камерами. Входной электрический канал соединен сэлектродами 12, 13 пластины 3, авыходной пневматический сигнал формируется в независимых выходных каналах - основном 14 и дополнительном 15.Возможны различные схемы включения устройства. Схема включенияэлектропневматического устройства,показанная на фиг.2, позволяет получить на выходе устройства усиленный пневматический сигнал либо подавлению, либо по расходу. Приэтом выходной пневматический сигнализ двухвыходных каналов 14 и 15суммируется в сумматоре 16 давлениялибо расхода. Выходом устройства является выходной канал 17 сумматора.Схема включения электропневматического устройства, показанная нафиг.3, позволяет усилить по давлениювыходной сигнал устройства. При этомвыходной сигнал из выходного канала15 поступает в канал 6, а выходомпневмоэлектрического устройства является канал 14, связанный с приемным соплом 8 камеры 4,Устройство работает следующим образом. При поступлении переменного электрического напряжения на входные электроды 12 и 13 устройства пьезокерамическая пластина 3 прогибается. При всасывании воздух засасывается через каналы 6 и 7 из атмосферы, при нагнетании воздух выталкивается в виде направленной1162275 струи через сопла 10 и 11. Эти струи,воспринимаются приемными соплами8, 9, в которых происходит частичноепреобразование динамической энергии,струи в пульсирующее давление. Система, состоящая из нагнетающего иприемного сопл, создает пульсирую-.щий воздушный поток, и на выходеустройства устанавливается пульсирующее давление. Возможны два способа коммутаций устройства. При первом способе (см.фиг.2) коммутации осуществляется суммирование либо расходов, либо давлений каждой из половин устНИИПИ раж 610 Подписи з 654 1"Патент",Ужгород, ул.Проектная,ал Сглаживание пульсаций при сравнительно высокой частоте входного электрического сигнала (2-2,5 кГц) осуществляется за счет инертности коммутационных каналов. Для получения максимального КПД преобразования частота входного электрического сигнала лежит в пределах резонансных частот пьезокерамической мембраны. ройства с помощью сумматора соответ-ственно расхода либо давления.При втором способе коммутации(см.фиг.З) осуществляется суммирование давлений без дополнительныхустройств.Зависимость давления на выходеустройства от амплитуды входногосигнала является линейной для всех 10. указанных способов коммутаций, чтодает возможность использовать устройство для построения аналоговыхэлектропневматических преобразователей.15 Таким образом, наличие мембраны,выполненной из пьезокерамическойпластины, а также введение дополнительной глухой и проточной камер ссоосно расположенными соплами и вы полнение глухих камер в виде усеченного конуса позволяет повысить выходной расход или давление устройства без дополнительных узлов и даетвозможность регулировать напор,т.е. осуществлять преобразованиеаналогового электрического сигналав аналоговый пневматический.