Устройство для моделирования пневмодвигателя

О П И С А Н И Е ( )6829 ПИЗОБРЕТЕНИЯ Сеев Советских Социалистических Республик(22) Заявчено заявки М -оединениехриоритет -с пр сударствеииыи комитет СССР(088.8 юллетень М 32сания 31.08 79 ублажи ковано 30.0 иаебретеиийткрытий ата опубликования о 72) Авторы изобретен и 71) ЗаявителВ, В, Алексеев и Н, Н, Соколов Московский ордена Трудового Красного Знаменигеологоразведочный институт им, С. Орджоникидз ЛЯ МОДЕЛИРОВАДВИГАТЕЛЯ2 Цель изобретени ва для моделирова двигателя, с помощ ти оптимальные р двигателя для раз ментов, я - создание устройст ия поршневого пневмою которого можно найжимы работы пневмоичных нагрузочных мо 30 Изобретение относится к техническим средствам электронного моделирования производственного оборудования и может быть использовано при проектировании и эксплуатации компрессорного хозяйства в геологоразведочной, горной, химической, строительной отраслях промышленности.Известны модели пневмоустройств.Постоянное напряжение в любой точке модели является аналогом давления воздуха, а величина тока - аналогом массового расхода воздуха 1, Недостатки таких моделей заключаются в конструктивной невозможности изменения параметров и невозможности моделирования колебательного характера процессов.Наиболее близко по техническому решению к изобретению устройство, содержащее модели цилиндров 12.К недостаткам конструкции относятся несоответствие спектрального состава исследуемых процессов и неточное отображение процессов в цилиндре. Для достижения цели в устройство дополнительно введены модель впускного распределителя н модель преобразования парциальных давлений в механический момент. Вход модели впускного распределителя является входом устройства, а выходы модели впускного распределителя подключены соответственно к первому, второму и третьему входам модели цилиндра. Четвертые их входы объединены и подключены к выходу модели преобразования парциональных давлений в механический момент, входы которой соединены соответственно с выходами моделей цилиндров, а выход модели преобразования парциальных давлений в механичсскпй момент служит выходом устройства,Модель впускного распределителя содержит функциональный преобразователь, формирователи импульсов, коммутаторы и блок задания начальных условий. Вход функционального преобразователя является входом модели впускного распределителя, а выходы функционального преобразователя соединены соответственно с входами первого н второго формирователей импульсов, Выходы этих формирователей подключены соответственно к упр авляющим входа м первого и второго коммутаторов, выходы каждого пз которых соединены соответственно с вы15 20 25 Зо 35 40 45 50 55 50 65 ходами модели впускного распределителя. Вход блока задания начальных условий соединен с входом функционального преобразователя, выходы блока задания начальных условий подключены,к соответствующим выходам модели впускного распределителя,Модель цилиндра содержит формирователи входных напряжений, сумматоры, множительные блоки, функциональные блоки, интегратор и инвертор. Входы первого и второго формирователей входных напряжений являются первым и вторым входами модели цилиндра, а выходы формирователей входных напряжений соединены соответственно с входами первого сумматора, выходом подключенного к первому входу первого множительного блока, второй вход которого соединен с выходом первого функционального блока. Выход первого множительного блока соединен с входом интегратора, выход которого подключен к первому входу второго сумматора, выходом связанного с первым входом второго множительного блока, второй вход которого соединен с выходом второго функциона.льного блока, Выход второго множительного блока являстся выходом модели цилиндра. Третий и четвертый входы модели цилиндра соединены соответственно с двумя входами третьего сумматора, выход которого подключен к третьему входу первого множительного блока. Выход инвертора соединен с вторым входом второго сумматора, а вход пнвертора подключен к выходу третьего сумматора,Структурная схема устройства представлена на фиг. 1,Она содержит модели 1 - Б цилиндров, модель б впускного распределителя, модель 7 преобразования парциональных давлений в механический момент.Структурная схема модели впускного распределителя показана на фиг. 2, Она включает в себя функциональный преобразователь 8, первый 9 и второй 10 формирователи импульсов, первый 11 и второй 12 коммутаторы, блок 13 задания начальных условий.Структурная схема модели цилиндра представлена на фиг. 3. Она содержит первый 14 и второй 1 Б формирователи входных напряжений, первый 1 б и второй 17 сумматоры, первый множительный блок 18, первый функциональный блок 19, инвертор 20, интегратор 21, третий сумматор 22, второй множительный блок 23, втооой функциональный блок 24.Работа устройства происходит в следующей последовательности.Напряжение, моделирующее давление сжатого воздуха в подводящей магистрали, поступает на вход модели б впускного распределителя (фиг. 1), имеющей например, пятнадцать выходов, из которых образованы пять групп по три выхода в каждой группе. Каждая группа выходов предназначена для передачи сформированных моделью впускного распределителя сигналов на три первых входа каждой, например, из пяти моделей цилиндров. На четвертые входы каждой из пяти моделей цилиндров поступает сигнал обратной связи с выхода модели преобразования парциальных давлений в механический момент. Сигналы с выходов моделей цилиндров пневмодвигателя подаются на пять входов модели преобразования парциальных давлений в механический момент, на выходе которой вырабатывается напряжение, моделирующее механическич момент поршневого пневмодвигателя,Выполнение устройства в соответствии с изобретением позволяет проводить широкие экспериментальные исследования не- установившихся процессов в системе потребления и эффективного использования пневмоэнергии с целью нахождения оптимальных режимов работы поршневого пневмодвигателя. Устройство для моделирования пневмодвигателя является достаточно унифицированной моделью, так как число рабочих цилиндров может варьироваться за счет высоких входных сопротивлений операционных блоков, модель пневмодвигателя хорошо согласуется с другими элементами пневмокомплекса и с контролирующей аппаратурой. Таким образом, устройство обеспечит высокую эффективность экспериментальных работ. Формула изобретения Устройство для моделирования пневмодвигателя, содержащее модели цилиндров, отличающееся тем, что, с целью повышения точности при различных режимах нагрузки, в устройство дополнительно введены модель впускного распределителя и модель преобразования парциальных давлений в механический момент, причем вход модели впускного распределителя является входом устройства, выходы модели впускного распределителя лодключены соответственно к первому, второму и третьему входам моделей цилиндра, четвертый входы которых объединены и подключены к выходу модели преобразования парциальных давлений в механический момент, входы которой соединены соответственно с выходами моделей цилиндров, а выход модели ,преобразования парциальных давлений в механический момент является выходомустройства.2."Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что модель впускного распределителя содержит функциональный преобразователь, формирователи импульсов, коммутаторы и блок задания начальных условий, причем вход функционального преобразователя является входом модели впускного распределителя, а выходы функционального преобразователя соединены соответственно с входами первого и второго формирователей импульсов, выходы которых сое динены соответсвенно с управляющими входами первого и второго коммутаторов, выходы каждого из которых соединены соответственно с выходами модели впускного распределителя, а вход блока задания на чальных условий соединен с входом функционального преобразователя, выходы блока задания начальных условий подключены к соответствующим выходам модели впускного распределителя.15 3. Устройство по п, 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что модель цилиндра содержит формирователи входных напряжений, сумматоры, множительные блоки, функциональные блоки, интегратор и инвертор, причем входы первого и второго формироателей входных напряжений являются первым и вторым входами модели цилиндра, а выходы формирователей входных напряже ний соединены соответственно с входами первого сумматора, выход которого подключены к первому входу первого множительного блока, второй вход которого соединен с выходом первого функционального блока, а выход первого множительного блока соединен с входом интегратора, выход которого подключен к первому входу второго сумматора, выход:которого соединен с первым входом второго множительного блока, второй вход которого соединен с выходом второго функционального блока, а выход второго множительного блока является выходом модели цилиндра, причем третий и четвертый входы модели цилиндра соединены соответственно с двумя входами третьего сумматора, выход которого подключен к третьему входу первого множительного блока, выход инвертора соединен с вторым входом второго сумматора, вход инвертора подключен к выходу третьего с; мматора.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Мурзин В. А., Цейтлин Ю. А. Расчет пневматических сетей шахт. М., Недра, 1971, с. 52.2. Авторское свидетельство СССР М 321826, кл, Ы 06 6 7/48, 1969.Тип, Харьк. фил. пред. Патент Составитель И. Лебедев Техред А. КамышниковаИзд.482 Тираж арственного комитета СССР по дел 13035, Москва Ж, Раушская наб