Система управления газодинамической установкой для разработки грунта

ОПИСаНИЕ , ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 23.04,73 (21) 1910310/24-6 (51) М Кл Р 01 с 27/00 с присоединением заявки Государственный комитет Совета Министров СССР во делам изобретений и открытиИ(45) Дата опубликования описания И.1 ЙЯ В,К. Феррони, И.Ф. Викульцев, В.Н. Сапожников,В.В. Феррони и А.Г. Кобзарь(72) Авторы изобретения Всесоюзный научно-исследовательский институтземлеройного машиностроенияИзобретение относится к машиностроению, а игленно к системам управления газодинаьжческой установкой для разра; ботки грунта путем прямого использования энергии сгорания смеси сжатого воздуха и углеводородного топлива подачей продуктов сгорания под давлением под слой разрабатываемого грунта через выхлопное сопло - башмакПля приготовления рабочей смеси в йих используются карбюраторы, а для обеспечения цикличности взрывов - пневмораспределители.Известны систеюг управления газодинамической установкои для разработки грунта, содержащие источник напряжения, катушкй электропневмораспределителей впускного, и выпускного клапанов, цепь коммутации первои из которых содержит контакты реле давления в камере сгорания, датчики крайних положении впускного клапана и кнопку управления.Известные системы управления не обеспет.1;вают строго стехиометрического состава топлива в номинальном режиме и возможности плавного и легкого перехода на режимы кратковременных йорсировок, а также достаточной стабйльности времени срабатывания выпускного клапана, что нарушает синхронность процессов окончания горения и открытия выду-,2скного клапана. Кроме того, в известных системах отсутствует воэможностьгибкой компенсации разброса временисрабатывания исполнительных механизмовоткрытия выпускного клапана. Все этоприводит к увеличению времени запаздывания открытия выпускного клапана относительно момента полного сгораниятоплива по сравнению с оптимальным, чтоснижает эйхфективность работы установки.Цель изобретения - повысить энергетические показатели и удобства эксплу-атации газодинамическои установки.Ъля этого в системе управления газодинамической установкой к источникунапряжепия подключены катушки электропневмораспределителей выпускного клапана, впускного клапана, Форсунки и до устройства зажигания соответственночерез первый замыкающий контакт первогопромежуточного реле, первый замыкающийконтакт второгр промежуточного реле,второй замыкающий контакт с выдержкоина замыкание второго реле времени ичерез последовательно включенные кнопки включения и замыкающпй контакт свыдержкой на замыкание третьего релевременил а также подключены через раз мыкающий контакт с выдержкой на размы- , ЗО481708ае име 1 отся также контакты 18/1 и 19/1конечных выключателей и кнопка 20/2включения катушки зажигания.В исходном состоянии краны 6 и 13закрыты, тумблеры 23 и 24 электрической схемы разомкнуты. При этом клапанвпускнои закрыт, клапан выпускной открйт. При открйтом кране ТЗ сжатыйвоздух от компрессора 1 через масло 1 О влагоотделитель 14 поступает в ресивер 15, обеспечивающий питание электропнев 1 лораспределителей. При открытомкране б главной магистрали сжатый воздух через карбюратор 7, открытый впускной клапан 9 и предкамеру 2 поступаетв камеру сгорания 3 и далее через открытыи выпускной клапан 11 - в выхлопное сопла-башиак 4, Обеспечивая режим непрерывной продувки систеьщ. 3 лектропневмораспределители 16, 17 и электромагнит 8 форсунки карбюратора приэтом обесточены,При включении тумблера 23 схема переводится на режим циклический - холостой, при включении тумблера 24 - нарежим циклический - рабочий.При включении тумблера 23 питаниечерез выпрям 11 тель 25, размыкающий контпт с выдержкой времени на размыкание2611 первого реле времени 26 для регулирования продувки подается на катушкупервого промежуточного реле 27, При замыканы 11 коптактов 27/1 реле 27 включается катушка Гу/1 электромагч 11 та электропневмораспределытеля 17 и выпускно 1 клапан закрывается. Начинается заряд сжатым воздухом каисры сгорания,так как катр.;ка 16 1 электромагнитаэлектроппевмораспределытеля 16 отключена и , следовательно, впускно.". клапанотк пт.О 11 ри пов 11 шен 11 ы давлен 1 я в каьере сгорап 11 я до давления зарядки, величина которого определяется уставкой реле давления, замыкающие контакты 21/1 реле4 ,првлей 1 л включают второе промежуточное кание первого реле времени, параллельные цепи, состоящие из катушки первогопромежуточного реле с последовательновключенным вторым размыкающим контактом третьего промежуточного реле, катушки второго йромежуточногореле споследовательно включенным замьпсающимконтактом реле давления, и параллельноияюченные катушки третьего промежуточного реле и первого реле.времени ссамоблокировкой по третьему промежуточному реле, шунтированному контактамидатчика одного крайнего положения впус,вного клапана, а также подключены катушка третьего реле времени через контакты датчика другого крайнего положения впускного клапана и катушка второго реле времени через последовательновключенные второй разж 1 кающп контактвторого промежуточного реле и третийзамыкающии контакт третьего промежуточного реле, шунтированный первым заьп 1 кающим контактом с выдержкой на замыкание второго реле времени.На чертеже изображена структурнаясхема газодинамической установки .и система управленл (Л - пневмомеханыческая часть, Б - электрическая часть).Установка содержит компрессор 1,предкамеру 2, камеру сгорп 1 ыя 3, выхлопное сопла-башмак 4, (омпрессор соединен с прсдкамерж. главно 11 магистралью5, в которой раз,леи;еп кран б, карб 1 оратор 7 с 1 цорсу 1 по, Уп 2 ЯлляемО;", электромагнитом 8, и впускпО., клапа 11Предкамера соет 11;непа отверстием 10с камерой сгора 1 п;я, которая, в своюочередь, соед 1;непа с в 1;ыо:;.11 ь соплом -оашмаком черсз выпускно,. клапан 11,нтуск 110 и вьпус 1210 . 1 лапан приводятся в де 1 ствие воздухом, 11 одаваеж 1 мпО вспомогательной магыстрал 1: 12, содержащей кран 13, масловлагоотделытель1 ф, ресивер 15 и пневматические частивпускного 16 с катушкой 16/" .Электромагнита и выпускного 17 с катсшкой17/1 электроь:агнета электропневмораспределителеи,Впускной клапан соединен с конечньпюи вьпиючателями 18 и 19. В предкамере и камере сгорания размещены50соответственно устройство зажигания20 и реле давления 21.1( источнику напряжения 22 подключены через тумблер 23 24 и выпрямитель26 катушки; 16/1 и 17/1 электромагнитов эдектропневмораспределителей 16 и17, 8/1 и 20/1 электроюгнита 8 форсуйки и устройства зажига 11 ия 20. а также реле 26-31.Реле 26, 30 и 31 выполнены кэк реле времени (например, в виде электронных на триггере Шмидта) с блог;контактами, соответственно 26/1, 30/1, 30/2и 31/1 и дистанционньпы задатчдамивремени соответственно 26/2, 30/3 и д31/2.Реле 27, 28 и 29 выполнены как промежуточные реле и имеют блок-контактысоответственно 27/1, 28/1, 28/2 и129/1, 29/2, 29/3. В электрической схе о еле 28, которое вкл 1 очает катушкч 6/1 электроппевмораспределителя 16. Впускной клапан закрывается. Шток клайана в верхне 1,. положении замыкает контакты 18/1 конечного выключателя 18, третье промежуточное реле 29 включается и через блок-контакты 29/1 переходит на самоолокировку. Одновременно с этим подается питанйе на первое реле времени (регулирования продолщтельйости поодувкй) сперва через 18/1, а затем 29/1.Включение реле 29 приводит к размыканию размыкающего контакта 29/2, включению реле 27 и отключению катушки электропневмораспределителя рабочего клапа 11 а. Выпускно 11 клапан открывается. Происходит быстрый выброс заряда сжатого воздуха с падением давления в камере сгорания и размыканием контактов 21/1 реле давления. Выключается катушка 16/1 электропневмораспределителя впускного клапана, и впускной клапаноткрывается, размыкая при этом контак- - ты конечных выключателеи, При этом1708 45 50 60 65 70 55 5 48впускной клапан остается открытым, так.как реле 29 находится на самоблокйровке. Начинается продувка, которая продолжается до тех пор, пока не разомкнутся контакты 26/1 реле регулированияпродолжительности продувки, уставка которого.регулируется дистанционно потенциометром задатчика 26/2.При отключении реле регулированияпродолжительности продувки сп маетсяпитание с реле 26-29. Выпускной клапан закрывается. Так как реле 26 обесточено, его контакты 26/1 снова замыкаются и схема приходит в исходное состояние: рабочая камера начинает сновазаполняться и начинается новый автоматическии цикл.Автоматическое управление подачейтоплива и зажиганием смеси внутри циклов осуществляется, соответственно, через предназначенные для корректированияподачи топлива, второе регулируемоеэлектронное реле времени 30 и переменный резистор задатчика 30/3 совместнос блокировочныви цепями и через предназначенные для сдвига зажигания топлива,третье регулируемое электронное релесдвига зажигания топлива 31, переменный резистор задатчика 31/2 и блокировочные цепи,При включенном тумблере 24 послеокончания зарядки камеры сгорания и закрытия впускного клапана, конечными выключателями выдаются параллельно и однов еменно две команды.ервая - на открытие выпускного клапана ,в последовательности 18/1-29-2717). Ч вторая - на поджог то/лива впоследовательности: замыкание контактов 19/1 конечного выключателя - включение катушки реле сдвига зажигания 31.замыкание контактов 31/1 с задержкойна замыкание - включение зажигания.Временной сдвиг, получаемый на реле31, дистанционно регулируется с йомоп 1 ьюпотенциометра задатчика 31/2 так, чтобы обеспечить совпадение моментов начала автоматического открытия выпускного клапана рабочей камеры с развитием в ней максимального давления при.сгорании рабочей смеси, т.е. так, чтобы общее время продолжйтельности сгорания топлива и времени регулируемойзадер.".ки команды на поджог топлива стало равно инерционной задержке временисрабатывания исполнительного механизма электропневмозолотника) и выпускного клапана.Корректирование подачи топлива осуществляется слелующим способом. Катуш-ка 8/Е электромагнита топливной форсунки карбюратора включается через блокконтакты 30/2 с выдержкой на замыкание.Выдержка на завыкание реле дистанционнорегулируется потенциометром задатчика30/3.При замкнутых контактах - замыкающем29/3 и размыкающем 28/2 - на обмоткуреле 30 корректирования подачи топливапоступает питание. Совпадение указанных условий блокировки имеет. место при включенном реле 29 и выключенном Ж, т.е. соответствует моменту спада давления в камере сгорания после взрыва при открытии выпускного клапана. В начале продувки (выброс остатков продуктов ого, рания) замыкающие контакты реле 30 ра-зомкнуты и продувка идет без подачи топлива. Затем замыкающие с выдержкой времени контакты 30/2 включают подачу топлива и одновременно реле контактирования подачи топлива переходцт на самоблокировку через замыкающий контакт 30/1 (временный участок продувки с подачей топлива), Подача топлива совместно с воздухом продолжается и при закрытии выпускного клапана, пока давление в камере сгорания не йодниыается до давления зарядки, после чего замыкающие контакты реле давления через реле 28 отключают топливоподачу, обеспечивая тем саьым одновременную отсечку подачи воздуха и топлива.Наличие корректирования подачи топлива позволяет дистанционно и тонко регулировать состав рабочей смеси, обеспечивать форсаж или экономичнйй режим работы установки,.легко регулировать начало подачи топлива относитель,но окончания выброса продуктов сгорания и начало продувки. Предметиз о бр ет енияСистема управления газодинамической установкой для разработки грунта, содержащая источник напряжения, катушки электропневмораспределителей впускного и выпускного клапанов, цепь ко,тутацтли первой из которых содержит контакты реле давления в кацере сгорания, катушки эле стропагнитной топливной форсунки и устройство зажигания, датчики крайних положен 1.й впускного клапана и кнопку включения, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что, с целью повышения энергетических показателе , и удобства эксплуатации, к источнику напряжения подключены катушки электропневмораспределителей выпускного клапана, впускного клапана, )орсунки и устройства зажигания соответственно через первый замыкающий контакт первого промежуточного реле, первый замыкающий контакт второго промежуточного реле, второй замыкающий контакт с выдержкой на заикание второго реле времени и через последовательно включенные контакты кнопки включения и замыкающий контакт с выдержкой на замыкание третьего реле времени, а также подключены через размыкающий контакт с вы- держкой на размыкание первого реле вре- мени, параллельные цепи, состоящие из катушки первого промежуточного реле с последовательно включенным вторым размыкающя контактом третьего промежуточного реле, катушки второго промежуточного реле с последовательно включенным замыкающими контактом реле давления, и параллельно включенные катушки третьего промежуточного реле и первого релеА) 1 агнушевскийнова корректор А.дзе совааж ба Подписноеениого комитета Совета Министров ССм изобретений и открытийЖ 35 Раушская наб., д, 4/5 оставитель Я,1 т Техред Миро Заказ ЯЩ Ти ЦНИИПИ Государст по дел МоскваП Патент" Москва, Г, Бережковская на с481708 времени с самоблокировкой по третьему промежуточному-реле, шунтированному контактами датчика одного крайнего положения впускного клапана, а также под,ключены катушка третьего реле времени через контакты датчика другого крайнего положения впускного клапана и катуш 8ока второго реле времени через последо=. вательно включенные второй размыкающий контакт второго промежуточного реле и третий замыкающий контакт третьего промежуточного реле, шунтированный первым замыкающим контактом с выдержкой на замыкание второго реле времени.