Электропневмопреобразователь

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК й 1) 4 Р 15 С 3/04 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ слонкоиоединео выполитан ии,оложенходным ел о й ОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ нные в корпус входного элек силие,ивными ве мембплощадяединены блокас эасланкои, ацентром разделипружина сжатия руг- с жесткиммембраны,а ых с с якоре ическог жесткость игная вым концом сопряже с жестким цен й рмирован ненный в мембраныступом,тором разделительно рым - с кольцевым ненным на корпчсе о положенных сеОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ТОРСЙОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54)(57) ЭЛЕКТРОПНЕВ содержащий установле блок преобразования рического сигнала в раны с разными эффек ми, жесткие центры к между собой штоком и преобразования элект ла в усилие, и узел ходного сигнала, вып двух коаксиально ра дел с общей подпружиненной звнутреннее седло неподвижноно с корпусом, а внешнее седнено в торце штока, причем внее седло сообщено с каналомвнешнее седло - с полостью отельной обратной связи, распной между мембранами, и с вканалом, а камера сброса, вразмещена заслонка, подключеатмосфере, о т л и ч а ю щ и тем, что, с целью повышения статической точности, в корпусе установленыразделительная мебмрана, образующаясоединенную с выходным каналом преобразователя камеру разгрузки, идвухпружинный редуктор силы, приэтом пружина сжатия редуктора сжесткостью С, одним концом сопряжена1208Изобретение относится к преобразователям энергии сигналов и можетбыть применено для связи электрических систем с пневматическими.Цель изобретения - повышение 5статической точности устройства,На чертеже изображен электропнев-.мопреобраэователь.Электропневмопреобразователь состоит иэ корпуса 1, блока 2 преобразо Ования входного электрического сигнала в усилие, выполненного например,в вдде электромагнита с внешним поворотным якорем, узла формированиявыходного сигнала, состоящего из 15двух коаксиальных седел 3 и 4, закрывающихся заслонкой 5, подпружиненной пружиной б со стороны камерысброса. Внутреннее седло 3, неподвижно связанное с корпусом 1 устройства, соединено с каналом питанияа внешнее седло 4 - с по-лостью 8 отрицательной обратной связи, образованной мембранами 9 и 10,жесткие центры которых связаны между 25собой штоком 11 и с якорем 12 блока2 преобразования входного электрического сигнала в усилие. Полость 8является одновременно выходной камерой преобразователя и соединена скамерой 13 разгрузки, которую образуют корпус 1 и разделительная мембрана 14. Между жестким центром разделительной мембраны 14 и заслонкой 5установлена пружина 15 сжатия. Пружи 35на сжатия 16 установлена между кольцевым выступом корпуса 1 и жесткимцентром разделительной мебмраны 14.Полость 8 подключена к выходномуканалу, на корпусе выполненыхкольцевой выступ 17. Устройство работает следующим образом.В исходном положении пружина б компенсирует силу, возникающую при действии давления питания на площадь круга, образованного касанием заслонки 5 и неподвижного седла 3. Подвижное седло 4 также контактирует с заслонкой. В результате взаимодействия магнитного поля, возбуждаемого преобразуемым током, с якорем 12 возникает усилие, передаваемое через жесткие центры мембран 9 и 10 на внешнее седло 4, в результате чего заслонка 5 преодолевает действие пружины 6 и отходит от неподвижного седла. Давление поступает в выходнуюВыбор соотношений параметров элементов разгрузки преобразователя определяется статическим расчетом.Предварительно выбраны положительные направления координат смещения мембраны Ми заслонкиСилы, действующие на заслонку,Ъ пит 3 Оьх г С( м. эффективная площадь разделительной мембраны 14;рабочая площадь заслонки 5;площадь, образованнаякасанием неподвижногоседла и заслонки; где 329 2камеру 8, одновременно воздействуяна мембраны 9 и 10. Эффективная площадь мембраны 10 больше площади мембраны 9, поэтому результирующеевоздействие противодействует усилию,развиваемому блоком 2 преобразования входного электрического сигнала.При уравновешивании этих сил заслонка 5 закрывает неподвижное седло 3,разрывая связь выходной камеры 8преобразователя с каналом питанияПри уменьшении величины преобразуемого тока мембраны 9 и 10 приподнимают связанное с их жесткими центрами наружное седло 4 и сбрасываютчасть давления в камеру 7 сброса.Разгрузка заслонки от действия выходного давления в процессе регулирования осуществляется элементами,состоящими из камеры 13 разгрузки,разделительный мембраны 14, пружины15 сжатия, имеющей жесткость С,и пружины 16 с жесткостью СгПри увеличении выходного давления, действующего на рабочую площадьзаслонки 5 (рабочая площадь - площадь кольца, образованного касаниемзаслонки 5 и подвижного 4 и неподвижного 3 седел), изменяется момент открытия заслонки. Для компенсации этого изменения выходная камера 8 соединена с камерой 3, образованной разделительной мембраной 14 с корпусом 1.Результирующее силовое воздействиеот редуктора силы, построенного наэлементах, содержащих разделительную мембрану 14 и пружины 15 и 16сжатия, противодействует усилию, возникающему на рабочей площади заслонки,1208329где С, - жесткость пружины 15;С, - жесткость пружины 16;- давление питания;Рщ, - давление в выходной камере.Силы, действующие на мембрану,Гм= Р д 5 Се(Х Хе р го (2) Условия статического равновесия: м"О з ф"э=о(3)с,. с,Г =Ро питз (10) По условиям статического равновесия для заслонки необходимо, чтобы одновременно 1 ( Р) и Г были равны О, Г, компенсируется начальным сжатием пружины с жесткостью"щ щ с сВ статике необходимо, чтобы Г =О. Как видно из (7), сила, действующая на заслонку содержит две составляющие:(Реыю о(8) Для компенсации силы 1 ( Р ) иэвыражения (9) следует, что Применение предлагаемого устройства разгрузки заслонки, параметрыкоторого связаны соотношением (11),существенно улучшает статическуюточность преобразователя. Большие 25проходные сечения клапана обеспечивают высокое быстродействие электропневмопреобразователяВ качестве рабочего тела в преобразователе можно использовать не ЗО только воздух, но и жидкость.1208329 Составитель О. Гудкова Техред А.Бабинец Ко р Л. Обручяр дактор челинск Закаэ 227/4 одписн Тираж б 10 ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам иэобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5