Пневматический управляющий элемент

(19) (11)3(51) ) 15 С 3/02 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТО МУ СВИДЕ ГЕЛЬСТ 5М, АлександГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(,56) 1, Авторское свидетельство СССРпо заявке 2127459/18-24,кл. Г 15 С 3/02, 1975.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2097778/18-24,кл.15 С 3/02, 1975 (прототип).(54) (57) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ УПРАВЛЯЮВ(ИЙЭЛЕМЕНТ, содержащкй установленныев корпусе две мембраны, образующиетри камеры, крайние из которых являются управляющей и входной и соединены соответственно с управляющими входным каналами, а средняя камера соединена с атмосферой, междумембранами установлены вкладыши срадиальными отверсткями, во входной камере выполнено сопло, соединенноес выходным каналом элемента, а соосно соплу на торце управляющей камерывыполнен выступ в виде ступенчатогоцилиндра, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью расширения функциональных возможностей элемента иповышения его надежности, в нем насредней части выступа выполнен поясок, причем диаметр хвостовой частивыступа равен наружному диаметрусопла, между основанием выступаи пояском размещена мембрана управляющей камеры, в которой выполненоотверстие с диаметром, мейьшим илиравным диаметру основания выступа,а в мембране входной камеры выполте янено центральное отверстие, соосноевыступу, причем диаметр указанногоотверстия равен или меньше наружното диаметра сопла, а Расстояние ( ,между хвостовой частью выступа и срезом сопла меньше толщины мембраныво входной камере.1 зобРОТРние ОтьОситсЯ к сэедствдмаЗтомд ти 1 еск ОГО цтэд 13 лени 5 и рРГулие 10 ВВНИ 51 и 1 .Тсднаэ НаЧЕО ДГЯ ЭЕПЛИза 1 И 1Опео.:1 пЙ: .ЕОГичРскОЙ 01 ерации 3,запрет, деление давления и ускорение РазтРу."ки в системах пневмоавтоматики,Пзьестен пневматический элементсодержащий одну распределительнуюмембрану, разделяющую внутреннююПОЛОСТЬ К ОРПУСа На ДВЕ К счМЕРЬПОДключенные к входным каналам, ижестко соединенный скорпусом золотникс Осевым Отверстием, подктпоченньтмк ВыхОДнОму каналу Устройства 11Однако да:ное устройство реализует ли зь две логические операции1,1 и л 1, - Рсстцтельне.аиболес-: ГРлизк 1 м тсхничесе(1 лмрешзнлР ., Нзсэбэс;ч 0 Ио Яв 151(тсЯи:е уатт; еский угРп 3 Л 5 тотлй элемент,содержа Тий устднотленные в корпуседве;ембраы, образующие три камеры,кэаПи( 51 з коГОРых 5 Вл 5:1 отся уптэдВ -лтпощей .: Входной и соединены соот=стот свпо с управляюцим и входнымКс 1 НЭЛОЕЛ1 СТЭЕД 11 Я 51 КаМЕТЭа СОЕДИЬчнаС ст(РС 1 ,"РОИМОРДУ МЕМбЕЭапамИ УСТЧновзТены вкладьши с радиальными отверстиял 1 во входной ка лере выпол 1 СПО СОПЛО, СОЕДИНРННОЕ С ВЫХОДНЫМ;,: а: а.:0.,1 Э,1 Ееч 1 Т(1 а СООСНО СОПЛУ Нс 1ТоРЦС УПЕРНЕЛЯОЦЕЙ КТМЕЕЭЫ 13 ЫПОЛНЕНВс "у; 1 11 де ступс.нчатогО 1;РТиндРс-1 .,с (; 11, И Э 1(Р(СНЕ (МРЕТ ОтчэапЛ- (РН 1:с ТуИ ц .Ональ ье ЗО,"МОГнос 1 и;Р и 1 1(Р 1"С. 1ЬХ д В 3Е и,Я Х П И Т с и И ЯСКОРОЭ ПТЕ чСсбТРЭ НПо цЛЗ 31 ТЭЧ;Р.-;З-.,кс 1,1 НЫЕ 1 ОТГЗСРСТИ 5 МИк п(РгцшенноРму износу внутрених кромок ембРОТны, ри отсутствии нд.цили 1 рс эа 1 лазьнзх отверстий износГ 113 с 1 КТИЭТ,КН отсТСТВУЕТ,1;с.льо изо:,Р(1 тел 1 я являс.тся рас -1 ИРСНИС;РУН(Ц 111 чпдЛЬНЫХ В( ЗМРТЕ СТРЕЛИ ПОЛЬ 1 СЛЕП(С ЕГО 1 Д(ЭРЕНОСТИ.Постдвзееная цель достигаетсятЕМЧТО 13 ГЕ:СснмаТЧЕ СКОМ УПЭдВЛ 5 ПОО Ем ЗЛОТЕНТЕ 1:с 1 СТЭЕДНЕИ ЧаСТИ ВЫСТУпа вь:полнон Гоя ок, причем диаметрх 30 стО 30 й " .ст; В 1 стуГа эдВен ьару(ЕОМУ,Е 5 д.,С.тРу С" 011 ЗТлГЕРСР ОСНОВЕЛИЕМ 13 Ь:.СЕ УНП И ПОЯС(ОМ РПЗМЕЦЕНдМсТМ 11 а:Тдт;р д В,1111 О 1; Сй К ачч(3 ТР В КО т ОЭ(Э 51 с:ЕПСР 1 СйЧ 01 ВЕТРСчГЕТР С Д 5 ПМГтроМменьРлл 1111,1 тРав 1 ы;,1 Иаметру ОснОБаНИЯ ЫСТУП 1, а (1;.СМб 1:Рап(3 ВХОДНОЙКам(3 Эч 1 1 ТОЗн 1 О :РптРРЛЬ НОС ОТВЕТР"стие, соосное выступу, причем диаметр указдннОГО Отверсти 51 раве 5 илимсньОе наружного даметрд сопла,а расстояние между хвостовой астью13 ЬТСТУГ 1 Л 11 С"ЭРЗОЛ СОГ 1 Лс МЕНЬЭО ТОЛ -;:д ;.,ЛГЬЭС;Д(1дВЛЕН ПНЕВМО:ТЗ;Емент, разрезс рд 31 ы и эффективными площадями мембран), на фиг. 2Г 5 евмозз 1 ементс различньГлл эффРктиВными площадями мембран , на фкг. 3схема режкма деления давления;на фиг, 4 - схема внешних соединенкйПНЕВМОЭЛРМЕНТОВ.Влемент содержит корпус 1, в котором размещены мембраны 2 и 3 равных эффективных фиг. 1) и разныхэффективных(Риг. 2) площадок, об 10 разуощих управляющую 4 и вхсдную 5камеры. УправляОщд.я камера 4 соединена с управляющкм каналом б, входнаякамера 5 - с вхоцьым каналом 7, Вкорпусе 1 со сторсны управляющей15,камеры 4 размещен выступ 8 в видеступенчатого цилиндра, Ейежду упрд.в.ляклцей камерой 4 к Входной камерой5 рсазмеецена сЕэедн 5 я кале 1 эд. 9.ВО ЗИОД 51 ОЙ камере 5 Выголе 1 еносогло 11 к осевой Выходной какал 11.ВыстУп . и сопло 10 обРРазугэт вез,ь 12, гь:- сота которой меньше Толщины мембЕРаны.4 е 1 Ду мембранами 2 и 3 эасположеньвкладыши 13, выполненные в виде конусных усеченных или цилиндрическихВтулок с радиальн.ми Отвеэстиями14, вставляемых одна в другую с небольшим зазором,Якам(ЭТР ОСНОВ 5 ИЯ НаЭУПНОЙЗОки вклаз-,ышей 13 со стороны управляк 1 щей камерь 4 рсвен (ли большедиаметра основания ларужной втулкисо стороны входного канд 3 ла 7 в соот -ветствии равном задаваемо.".:у соотноЕтению 1(01 энс,и кВсдратных ВхОднОГОкОР- и правляющего Давлений в каналахб и 7, ак ка: от 011:снле,ца 3 лениявоздуха со стороны управления к давлению воздуха со стороны вхоцд равнО ОбратнОму ОтноТОени 1 О эффРктивных40 площадей мембран, на котогь.е воздействуот эти давления.Срецеяя камера 9 межцу мслбраеамк 2 и 3 с вклад."зРзами 13 связанас.твсрстиями 14 .", рдзгружаюшим канд 45 ло. 15 с атмосфсрск.МежсекционеОе УГлотнение осув.ствляется резиновьми кольцами 1 б.Пневматический элемент работаетн 11 а злич 1 х режи мд х следуюон 1 Образом.В режиме запрета пр. отсутствииуправлякгщего сигнала воздух питаниячерез входной канал 7 стжи.адтмембрану 3 от оснспдния корпуса 1и прижимает ее кромками внутре:негоотверстия к утолценной части выступа 8 обеспе ивдя этим герме:ичность.,ВслеДствие ТОГО, чт 0 тОлщина мсмбраны 3 больше щели 12 разгрузкаВ переходном СОСТОЯНИИ также здкры 60 та. Посредством сметдощхся Относительно друг друга конических втулок вкладышей 13 Мембрана 2 прижимается к крышке корпуса 1.При пОДаче угэсэвзЯющегэ сГналаВ УправлЯющий кс 1 д аз б мембран а 2посредством вкладышей 1 прижимаетмембрану 3 к основанию корпуса, авнутренними кромками центральногоотверстия мембрана 2 прижимаетсяк бурту выступа 8, обеспечивая герметичность управляющей полости 4.Входной канал 7 запирается, а выходной канал 11 соединяется черезоткрывшуюся щель 9 и радиальныеотверстия 14 во вкладышах 13 с атмосферой. 30В режиме деления давления фиг. 3)выходной канал 10 фиг. 2) одновременно с потребителями соединяетсятрубопроводом,с управляющим каналом б. При подаче питания во входной канал 7 воздух отжимает мембрану 3 до полного открытия ею щели12, и воздух проходит на выход в выходной канал 10. Мембрана 2 прижимается вкладышами 13 к крьпдке корпуса 1,Из выходного канала 10 через управляющий канал б воздух поступаетв управляющую полость б и прк достижении в ней величкны, равной давлению на входе, поделенному на отношение эффективных площадей верхней инижней мембран.Мембрана 2 отжимает .вкладыши 13,и мембрана 3 перекрывает щель 12.Вследствие того, что толщина мембраны 3 больь:е щелк 12, разгружающкйканал 15 закрыт. В случае повышениядавления воздуха у,потребителямембрана 2 передвигает вкладыши 13дальшевниз, к мембрана 3 приоткрывает щель 12, которая соединяетвыходной канал 10 с разгрузкой, идавление понижается до заданной величины.При понижении давления на входе 40соответствующим образом изменяетсядавление на выходе. Таким образом,выходное давление всегда оавно входному давлению, поделенному наотношение эффективных площадей большей и меньшей мембран, При равенстве мембран пневматический сигналпроходит без искажений.Для работы в режиме разгрузкибез редуцирования воздуха мембраны 50имеют одинаковые диаметры основанийнаружного вкладыша. Учитывая, что обе мембраны имеют внутренние отверстия, эффективные площади у них равны между собой. Согласно фиг. 4 . элемент устанавливается в секции, соединяющей источник питания с потребителем, При снижении давления воздуха во входном канале 7 (Фиг. 1) воздух более высокого прежнего давления в полости 4 смещает мембраны 2 и 3 вниз и через открывшуюся щель соединяет выходной канал 11 и линию, связанную с потребителем, с разгрузочным каналдм 14. Вследствие этого разгрузка части линии, соединяющей пневмоэлемент с потребителем, осуществляется через даннь 1 й пневмоэлемент, а часть линии, соединяющая пневмозлемент с источником питания, - через разгрузочное устройство самого источника питания обычньм путем. В результате разгрузка ускоряется.Для работы в режиме одновременного деления давленк.: к ускорения разгрузки при снятии сигнала диаметр основания наружного вкладыша со стороны управления выполнен больше диаметра основания со стороны входа с соблюдением указанного выше отношения давлений воздуха на входе и вь:ходеТаким образом, с помощью предложенного пневмоэлемента реализуются операции: логическая опрация ИЕ, запрет, деление давления, ускорение разгрузки и деление давления с ускоренной разгрузкой. Причем скольжение обеих мембран по гладкому цилиндрическому седлу вместо скольжения, происходящего в известном элементе, одной кз мембран по седлу, имеющему радиальные отверстия, уменьшает износ мембраны и повышает надежность его работ 1. Особенно зто преимущество проявляется при повышенных давлениях воздуха, так как давленке мембраны на седло в этом случае растет. Применение предлагаемого изобретения позволит расширить область применения элемента к повысить его надежность работы по сравнению с известным,