Струйно-механическое вычислительное устройство

АЯ :т"Л О П И С А-Н И Е ИЗОБРЕТЕН ИЯ47481 3 Союз Советских Социалистических Республик(51) Ч 11 г ( Ор 1,71 (21) 1714808/18-2 2) Заявлено рисоединением заяв осударстеенный комитет овета Министров СССР по делам изобретенийи отнрыткй(088.8) ень Ле 13.01.7 ния описания ата опуолик Ордена Ленина институт проблем управле Заявите(54) СТРУЙНО-МЕХАНИЧЕСКОЕ ЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВ Изобретение т и суммирования в системах,пнев тичедкой и гидр техники для вып сигналов, линейн при регулираван ных цифровых си выполнении друг матики, при кото ные по обе стороны от подв;жной плагт 1 шы с о.орой, чувспвитсльны 1 элемснт, выполнен.ный в Виде двух расположенных пд обе стороны подвижПО Нласт 11 ны сопл, ОднО :3 кд торых связано через камору с пдстоян:ымдросселсм, усилительВход котдддгд сдед,1 пс 1камерой чувствительного элемента, выходной канал у"тройгтва, соединенный через выключатель с выходным компенгацио 11 ным соплом, элементы настройк; сопл, подключенных К,Выходным каналах и опоры пддв 1 жпси;ласт ныы.Однако при;остроснин сравнивающихсуммирующих устройств по известным схсмахс не представлялось возможным получать, высо.кую чувствительность, линейность и одиозна:"статических характеристик при мал:хгабаритных разнесрах и веге устройства и при хороших динахПческпх показателях его работы.Цель изобретения - улучшение динамических характеристик.Для этого в тьредлагаемом устрдистве Втд.рде сопло чувствительного элемента связанокамерой, которая через постоянны 1 дросгсль соединена с выходом усилителя и выходныканалом успро 1 Ства.Благодаря этому, перемещения подв:,жной пластины чувствительного элемента оче 1 ь малы и сила действия на подвижную тлагтитредназначено для сравнения и может быть использовано огидроавтоматики и пневмаавлической вычислительной длнения операций сравнения ых алгебраических операций, ии, преобразовании дискретгналав в непрерывные и чри их операций в системах авторых реализуется функция Вдп,К;Р; - К;Р; (у у/.=-1 1=1 или функция Р=РиР, -- выходное давление газа илижидкости;,выходные давления газов или жидкостей;коэффициенты усиления, которые могут изменяться,в пределах от 0 до=о;- число выходных каналов.струйно-механические вычислийства, содержатцие соПла, подходным каналам и расположенК п+ тИзвестны тельные устр ключенные кцу струи, вытскяОщсй из цсрвэго сопла чувствцтельн"го элемента, компенсируется силой лействпя ца подвижную пластину струи, вытекающей из компенсационного, второго сопла чузствительнэгд элемента, исключается влцяцие арактеристик основного первого сопла (сс нелинейности и лр.) на характеристику устройства з целом. Благодаря этому, а также длагдларя стрдгэи:ропорцпо)Ялости между давлениями церсл входными соплами соответствующими силами, действуОщцхи ца плястццу, ц давлением перед выходцы ко)1- пенсяццднных соплом и соэтветстзуОщей си. лой, действующей на пластину, обесгсчивястся высокая точность,выполнения операций сравнения и суммирования .ля широкого диапазона изменения давлений.На фиг. 1 изображена схема:реллагаемого устройства; на фиг. 2, 3, 4 - ,варианты предлагаемого устройствя, рабэтаюцсгэ соогзественно как элемент ооавнснця лвух ля.- ленцй (П-регулятор а цифро-яналоговый пгсоблязовятель),В чувствительном элементе устройстгвя имеются одно со:лэ 1, лругэс, компецсяц;О- нос, сопло 2, кямсря 3, постоянный лросссл 4, кявял 5 ц,пэдвижцая пластця 6. Усилитель 7, в котором коэффициент усэгсц;11 дольше единицы, имест,входной 8 и гцыхолной 9 кя цялы. Входные кя цял ы 10 пустр эцствя лцнспы с соцлямч 11, Выходной канал 12 у-грэйства соединен с постоянным дросселсм 4 чувствцтсльнэто элемента ц с выходцым каналом 9 усилителя. С выходным .каналом 2 устройства, каналом обратной связи 13 сосл:1- нено через выклдчятель 14 выходное компенсационное сопло 15. Пслвижная пластина 6 имеет опору 16. В усз)ройстве имеются элементы 17 настройки положения входных сопел (ця ф:,г,.юказа; лишь один цз этих элемент з) и элемент 18 цастрэйкц пэложснця о: оры,пластины.Возможны Лвя режима раооты устройства:1 - режи,м срявнс)я сигналов согласно фдэмулс (1),;при котором, выключателем 14 выходное ко)4 сцсяцидцнос сопло 15 отключено дт каала (3 и 1 К нему давление из по лелнсго канала не,передается; П - режим умм:рдвани входных сигналд 1 в согласнд формуле (2), 1)ри котсром выгклюятслсм 14 выходное компенсационное ээп)о 15 сосл 1- нено с каналом 13 ц из последнего к нему цсрсляется давление.Устройство работает еле)луОщим образом В гпервэм режиме работы устройства при изменении .входных,дявлеций, котсрыс передаются по каналам 10 к ссплам 11, измен,".- отся силы действия на пластину б струй, вытекающих из этих сопл, Это:приводит к изме нецшо углового 1 положения пластины, Пдц псремещении пластичны изменяется расстдНте ог нее до основного сопла 1 чувствительного элемента и,вследствие этого цзменяетэя дявление в камере 3. При сизмснсцци давления з камере содтветствецно меняется лязлсцис.з канале 5 ц в комСнсаццьИэм сопле 2 чхвствительного элемента. К соплам 1 и 2 цер)- дается одинаковое лявлен:с, солс 1 ржящееся кямсде 3, и силы действия стуй, вытекяОш;х цз этих со:л равцдвош. вяОтся. С иэмец. - цисм давления в каналах 5 и 8 соответстзенио изменяется лявлеццс в выходном канале 9, я следовательно, и ляпленце педел постоянным дросселем 4 члствцтсльного элс)энта.Благодаря тому, чтд усилитель 7 имеет коэффициент усиления больше единицы, пр; достижении входными лявлец:ями соотношения, при котором др авя я часть равенства (1) становится равной нулю, давление в выходном канале устройства 12 изменяется скач- КОТ ОТ НУЛЯ,ДО МЯКСЦЛЯЛНОГО ИЛИ ОТ МЯКСИ- мального ло нуля (в зависимости от того, с 20какой стороны пр;псхдлцт подход к нулевой точке).Лналогпчцыз образом изменяются лавлеци во всех элементах устлоиства, кроме выходного его канала 12 ц при дяботе устройства вд,втором режиме. Однако на этом рс.жиме работы выходное компенсационное сд. - лп 15 сослинснд чорсз вьклк)Ятс;1 ь 14 каналом 13 с выходным каналом 12, поэтэму к сд:лу 15 перюлястся .явление цз кяня,1 Я 12 з 0Пр 1 этом лаяленце в выходном канале 12 зьеняетс согласно урявцениО (2).В выходном канале 12 создается давление, равцое алгебраической сумме давлений вэ зхолных каналах 10, умноженных ня соответствующие численные коэффициенты, опре.;слясмые положением входных сопл 11 и положением опоры 16. Положения сопл 11 и опоры 16 могут изменяться с помощью настроеч )ых элементов 17 и 18.Возможны разеИцыс варианты построенияцреллягасмэгэ устройства. Например, опорой 16 можег служить газовый подшипник, или же лястица 6 может быть 1 полвсшеиа на струн цых растяжках тяк, как этд Лслястся В Гя ьва н,детрчсских латч и кя х дсцллогряфдв; кяжлэе из сопл может прц настройке перемещать;я незяв:с)мд от других, цли же может прозвоИться совместная перестановка двух 50 илц нескольких со:л; различными могут бытьрабочие среды (газы цлц жидкости); различными могут быть лцяцазоцы давлений, причем цс только прц работа при малых, но и црц вы:оких;явленх среды, как .оказали опы ты, получяегся строго линейная зависимостьлействуюцих эил дт давлений перед соилами и т. л. Возможны также ц различные варианты выполнения Ооратной связи: может оыть нс длцд сдплэ 15, я несколько таких сд;л, ус тан 1 сзлснцых как с одной, так и с другой стороны от пля"тины 6 я от Опоры 16 пластины, : р:чем сээтзетдтвеннэ обратная .",вязь является ст)ицательцой илц положительной,Всвязи с различными областями испол зования преллагаемото успройства может бытьЛВЦ Г 1 Т -.1 11-.г гразли цым количество входя,х "сз 11 о 1 Г мер, ц р р я Ооте тресЛя Гяе ОГО с тр 0 1:та В ;срзом из указанных режимов х.:,х ле.;ента сра,внеция двух давлений ("м. фиг, 2) имеется соответственно лишь ДВЯ Входных кЯнЯла 16 и двя зхолных сопла 11; выходное компецсяциопое сопло в лацном случае отклОч,.но выклюателем (на чертеже не показано); в зыхол:.Ом канале 12 лазление изменяется скачком, когда, входные давления прц их Гизмецении становятся равньми одно другому. При работе прелсЯгаехОго устройства во втором цз укгзаццых режимов в качеспве Г 1-регул- тора (см, фиг. 3) схема его отличается от схемы, показанной на фиг. 2, тем, что имеется выходное компенсационное сопло 15, три зхолцых канала 10 и три входных сопля 11, служащие для задания входной разно:тл лавлеццй и давления контрольной точки, и цмеетс элемент 17 настройки совместного положения двух сопл 11, с погмощью которого прц;Я- стройке может изменяться коэффициент у: - ления регулятора.При работе устройства в третьем режиме в качестве цифро-аналогового преобразователя (см. фиг. 4) сопла 11 имеют такие диаметры сечений и установлены относительно опоры 1 б,на таких расстояниях, что давление в выходном канале 12 устройства отражает величину двоичного числа, цифрам разрядов которого пропорциональны силы действия струй, вытекающих из входных сопл. Соответственно различными могут бьть количества и относительное расположение сопл при построени,ца оазе предлагаемого у "трой ства различных типов нуль-оргацов, сум хаторов, вычптателей, преобразователей сигналов, ПИ-регуляторов, ПД-регуляторов и других вычислительных и управляОщих устройств. Предмет изобрегепя Струйно-мехацичеокое вычислительное устнроиство, содержащее сопла,:одключенные и 15 входным каналам и расположенные по обестороны от Гполв;жцо 1;лястпцы с 0:Орой1чувстВцтельцый элементвыполеццый в Виде дВух пасполо)конных по Обе стопоны ползижиЦОИ ПЛЯСТИНЫ СОПЛ, одно З КОТРРЬХ ОВЯЗЯ но через камеру с постояцнысм дросселем, усилитель, вход которого соединен с камерой чувствительного элемента, выходной канал устроистза, соединенный через выключатель с выходным компенсационным соплом, элемен-5 ты,настройки сопл, подключенных к,входнымканалам, и опоры подвижной пластины, отгичающееся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик, второе сопло чувствительного элемента связано с камерой, ко торая через;постоянный дроссель соединена свыходом усилителя и выходным каналом устройства.Подписи оов СССР Харьк. фил, пред, Патент зд М 8ственноделам ива, ЖЗаказ 940/379 И ЦНИИПИ Госуда по Мос