Пневматический преобразователь угла поворота в код

Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть применено в системах пневмоавтоматики.Целью изобретения является упрощение конструкции пневматического преобразователя угла поворота в код.На фиг. 1 показан пневматический преобразователь угла поворота в код, поперечное сечение; на фиг. 2 - вид 10 А на фиг. 1; на фиг, 3 - маска кодовой шкалы со схемой соединения считывающих и струйных элементов.Пневматический преобразователь угла поворота в код состоит из коди" рующего диска 1, крышки 2 и корпуса 3, В крышке 2 выполнены четыре щелевых отверстия 4. В корпусе 3 выполнены общий канал 5 питания с кольцевой проточкой 6, четыре радиальных питаю щих канала 7 и четыре радиальных на" порных канала 8. Совокупность радиальных каналов 7 и 8 и целевых отверстий 4 образует (дроссельно-эжекторные) считывающие элементы (СЭ) 9 - 1225 СЭ 9 и 10 содержат вторые выходные Каналы 13, а также каждый из четырех СЭ содержит первый выходной канал 14. Кодирующий диск 1 закреплен в корпусе 3 на подшипниковых опорах с помощью гаек, Первые выходные каналы СЭ соединены пневмолиниями со струйными элементами ИЛИ НЕ ИЛИ 15 - 17, а вторые выходные каналы СЭ 9 и 10 - со струйным элементом И НЕ И 18. Четыре СЭ пневматического преобразователя35 угла, поворота в код размещены по окружности, причем между СЭ 9 и 10, 10 и 11, 11 и 12 72 , а между СЭ 12 и 9 144 , Вторые выходные каналы 13 40 СЭ 9 и 10 соединены пневмолиниями со струйным элементом И НЕ И 18, первый выходной канал 14 СЭ 12 - со струйным элементом ИЛИ НЕ ИЛИ 15, первый выходной канал 14 СЭ 11 - с входами струйных элементов ИЛИ НЕ ИЛИ 16 и 17, первый выходной канал 14 СЭ 10 - с вторым входом струйного элемента ИЛИ НЕ ИЛИ 16, а первый выходной канал 14 СЭ 9 с вторым входом струйного элемента ИЛИ ИЕ ИЛИ 17. Маска кодовой шкалы, по которой изготовлен диск, состоит из двух дорожек, разделенных на десять равных55 частей. Заштрихованные участки кодовой маски соответствуют двум уровням выступов на кодовом диске. Пневматический преобразователь угла поворота в код работает следующимобразом,Диск 1 жестко соединен с выходнымвалом управляемого механизма (не показано) и выполнен в виде кодоносителя трехпозиционного кода с выступамиразличных диаметров. При наличиибольшего значения диаметра, перекрывающего СЭ., создается значительноесопротивление истекающему потоку газаи в выходных каналах 13 и 14 пневматического преобразователя угла поворота в код создается положительноедавление, что приводит к переключениюструйных элементов, соединенных с соответствующими выходными каналами.Среднее значение диаметра кодовогодиска 1 перекрывает СЭ на две трети.При этом истекающий поток газа, попадая в напорный канал 8, внезапно расширяется и создает вследствие потерьпри внезапном расширении в первом выходном канале 14 СЭ нулевое давление.В то же время истекающему потоку газа создается незначительное сопротивление и появляются обратные (отраженные) потоки газа, которые, попадаяво второй выходной канал 13, создаютв нем положительное давление. Струйный элемент, соединенный с вторымвыходным каналом 13 СЭ, переключается, а струйный элемент, соединенныйс первым выходным каналом 14, не переключается, При наличии меньшегодиаметра кодового диска 1 перед СЭвытекаюций из него поток не имеетпреграды, сопротивление его истечениюминимально, отсутствуют обратные (отраженные) потоки газа, и в первом выходном канале 14 СЭ вследствие потерьпри внезапном расширении потока поФпадающего в напорный канал 8, создается разряжение, а во втором выходном канале 13 СЭ - нулевое давление,В этом случае струйные элементы, соединенные с первым 14 и вторым 13 выходными каналами, не переключаютсяРассмотрим формирование двоичнодесятичного кода на выходах струйныхэлементов при повороте кодового диска 1 на 360Сжатый воздух под давлением Рпоступает по каналу 5 в кольцевуюпроточку 6 и по ней в радиальные питающие каналы 7 дроссельно-эжекторных СЭ. Далее поток внезапно расширяется в радиальных напорных каналах62895 51015 20 25 30 и втором 13 выходных каналах СЭ 10создается положительное давление Рв,которое поступает на входы струйныхэлементов 16 и 18, Струйный элементИЛИ НЕ ИЛИ 16 срабатывает и на его5 выходе появляется сигнал, принятыйза "1", Струйный элемент И .НЕ И 18не срабатывает, так как СЭ 9 полностью открыт. Во втором выходном канале 13 СЭ 9 создается нулевое давление, а в первых выходных каналах 14СЭ 11 и 12 - разряжение, На входыструйных элементов 15 и 17 и второй вход струйного элемента И НЕ И 4518 управляющий сигнал в виде положительного давления Р, не поступает.При дальнейнем повороте кодовогодиска 1 и останове его через каждуюодну десятую часть окружнос-.и.на выходах струйных элементов 15 - 18поочередно появляются кодовые комбинации двоично-десятичного кода, со 1 11 11 11ответствующие значениям 5 , 6" 7 " , " 8 " , " 9 " десятичного кода,Кодовые комбинации дво ичко-десятичного кода, соответствующие имзначения десятичного кода и вариантысостояния струйных элементов с учетом всех возможньгс входных давлений 515 8 и истекает в щслевые отверстия 4,. Включае тс я привод упр авля емо го у стройства, Кодовый диск 1 начинает вращаться относительно дроссельно-эжекторных СЭ, а на выходах струйных элементов 15 - 18 возникают различные комбинации двоично-десятичного кода 8421, Если кодовый диск 1 остановится в положении (фиг2), т.е. все СЭ открыты полностью, то во вторых выходных каналах 13 СЭ создается нуле- вое давление, в первых, выходных каналах 14 СЭ - разряжение, а струйные элементы, соединенные с данными выходными каналами, не срабатывают, На выходах струйных элементов 15 - 18 появляется кодовая комбинация двоичнодесятичного кода 0000, соответствующая значению 0 десятичного кода. При повороте по стрелке (фиг. 3) на одну, десятую окружности все СЭ перекрываются на две трети кодовым диском 1, во вторых выходных каналах 13 и 14 СЭ 9 и 10 появляется положительное давление Ро, которое, поступая на первый и второй входы струйного элемента И НЕ И 18, вызывает его срабатывание, т,е. на выходе струйного элемента И НЕ И 18 появится сигнал (примем его за символ "1"), а в первых выходных каналах 14 СЭ 9-12 создается нулевое давление, которое не приводит к переключению струйных элементов ИЛИ НЕ ИЛИ 15 - 17, и в итоге на выходах струйных элементов появляется кодовая комбинация двоично-десятичного кода 0001, соответствующая значению "1" десятичного кода. При последующем повороте на одну десятую часть окружности СЭ 9 перекрыт полностью выступом кодового диска 1. В первом 14 и втором 13 выходных каналах появляется положительное давление Рв, которое поступает на входы струйных элементов 17 и 18, Струйньп элемент ИЛИ НЕ ИЛИ 17 срабатывает и на его выходе появляется сигнал, принятый за "1". Струйный элемент И НЕ И 13 не срабатывает, так как СЭ 10 полностью открыт, Во торо выходном канале 13 СЗ )0 создается нулевое давление, а в первых выходных каналах 14 СЭ 10 - 12 - разряжеиие. На входы струйных элементов 15 и 16 и второй вход струйного элемента И НЕ И 18 управляющий сигнал в виде положительного давления Р, не поступает. На выходах струйных элементов 15 - 18 появляется кодовая комбинация двоично-десятичного кода 0010, соответствующая значению "2" десятичного кода.При дальнейнем повороте на одну десятую часть окружности кодовый диск 1перекрывает своими выступами СЭ 9вновь полностью, СЭ 10 - 12 на дветрети, В первом выходном канале 14СЭ 9 и втором выходном канаде 13 СЭ9 и 1 О появляется положительное давление, которое, поступая на входыструйных элементов 17 и 13, вызываетих срабатывание. В первых выходныхканалах 14 СЭ 10 - 12 создается нулевое давление и управляющий сигнал ввиде положительного давления Р наструйные элементы 15 и 16 не поступает, На выходах струйных элементов 15 - 18 появляется кодовая комбинациядвоично-десятичного кода 0011, соответствующая значению "3" десятичногокода. Следующее положение кодовогодиска 1 дает на выходах струйных элементов 15 - 18 кодовую комбинациюдвоично-десятичного кода 0100, соответствующую значению "4" десятичногокода. В этот момент кодовый диск 1,полностья перекрыв СЭ 10, полностью открывает СЭ 9, 11 и 12. Б первом 141562895 Деся"тичный ЭлементИ НЕ И 8 Элемент ИЛИ НЕ ИЛИ 17ЭлементИЛИ НЕ ИЛИ 1 б ЭлементИЛИ НЕ ИЛИ 15 код Выход Вход Вход Выход Выход Вход ыход Входс ВК 14 СЭ 12 с сВК 13 ВК 1СЭ 9 СЭ 1 с с ВК 14 ВК 14 СЭ 9 1 СЭ 1 1 с сВК 14 ВК 14СЭ 1 О СЭ 1 1 РогРРО РРРн1 РотО РО Рн О О 1 О 2 1 3 О 4 1 5 О б 1О8 9и Рн Р Р Л Рн Р Рн Рп Рот О Рн1 н О РпРот 1 1 п1 РРпРп 1 РпРот О Рн О О О О О О О Р от Ри Рп Р 1 от Рн от Р 1 отн1 отР,.Рн1 пРо1 отРн РРнРотРРнотРнРп приведены в таблице, где Р - отрицательное давление; Р - нулевое дав -ление; Р, - положительное давление;ВК - выходной канал; 0,1 - состоянияструйных элементов типа "Волга" (1 переключенное, О - непереключенное),Формула изобретения 10Пневматический преобразователь угла поворота в код, содержащий четыре выходных канала три струйных элемента ИЛИ НЕ ИЛИ, один струйный элемент И НЕ И, кодирующий, циск, установленный с возможностью поворота перед крьппкой корпуса, в котором по окружности установлены четыре считывающих элемента с первым выходным каналом, радиальными напорным и питающим кана О Лами в каждом, питающие каналы всех четырех считывающих элементов соединены через кольцевую проточку в корПусе с общим каналом питания преобразователя, а в крынке напротив каждого 25 считывающего элемента выполнено целевое отверстие, о т л и ч а ю щ и й С я тем, что, с целью упрощения конСтрукции, в первом и втором считывающих элементах выполнены вторые выход О ные каналы, соединенные со своими радиальными напорными каналами, осивторых выходных каналов параллельныосям первых выходных каналов и смещены от них в направлении к перифериикодирующего диска, первый выходнойканал первого считывающего элементасоединен с первым входным каналомтретьего струйного элемента ИЛИ НЕИЛИ, второй выходной канал первогосчитывающего элемента соединен с первым входным каналом струйного элемента И НЕ И, первый выходной канал второго считывающего элемента соединенс первым входным каналом второгоструйного элемента ИЛИ НЕ ИЛИ, второй выходной канал второго считывающего элемента соединен с вторым вход"ным каналом струйного элемента И НЕ И,выходной канал третьегоасчитывающегоэлемента соединен с вторыми входнымиканалами второго и третьего струйныхэлементов ИЛИ НЕ ИЛИ, выходной каналчетвертого считывающего элемента соединен с входным каналом первогоструйного элемента ИЛИ НЕ ИЛИ, а прямые выходные каналы всех четырехструйных элементов соединены с выходными каналами преобразователя,1562895о 3 0 Ф ВАМИ Составитель О.Гудковр И,Шулла Техред М,Ходанич орректор Н.Корол ед и омбинат "Патент", г. Уагород,гарина, 10 роизводственно-издатель Заказ 10 б 4 тираж 547 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета но изобретениям и открытия113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4