Пневматический преобразователь

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДИТИЗЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик пи 911493(51)М. Кл, 6 об О 3/00 ЗЬвударствиаый каектет ФССФф ив двлаее аебретеакй и вткрытна(54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТ Изобретение относитсяк автоматике и может быть использовано в пневматических и гидравлических системах управления машинами-автоматами,Известны пневматические кодирую-. щие устройства, содержащие кодовый диск, сопло, установленное против диска, дроссель и клапаны 1.Недостатком известного устройства является то, что устройство имеет низкую надежность вследствие наличия подвижных элементов.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому эффекту является техническое решение, содержащее кодоноситель числопозиционного кода (кодирующий диск), считывающиеэлементы, пары моностабильных струй" ных элементов по числу считывающих; блок сравнения и программный блок 2,Однако известное устройство сложно в настройке, ненадежно в работевследствие наличия дросселей настройки и подвижных элементов. Цель изобретения " улучшение эксп"луатационных характеристик и повышение надежности в работе пневматического преобразователя.Поставленная цель достигается ф тем, что в известном пневматическомпреобразователе, содержащем кодирующий диск, пневматические считывающие элементы, размещенные в корпусепротив кодирующего диска, и по чисф лу считывающих элементов пары моностабильных струйных элементов, вы-,ходы которых подключены к входам бло"ка сравнения, связанного другими входами с выходом программного блока,корпус состоит из основания и крышки, считывающие элементы выполненыв виде расположенных по периферииоснования сквозных отверстий с кони.ческими раструбами на конце, соединенными тангенциальныьи каналамис питающей кольцевой проточкой, выполненной в основании, причем накрышке, размещенной на торцах кони3 91 ческих раструбов, против каждого иэ них выполнены два сквозных отверстия, одно из которых смещено от оси конического раструба к периферии и соедйнено с входом "Да" второго моно- стабильного элемента, а другое соосно с коническим раструбом и соединено с входом "Запрет" первого моно- стабильного элемента.На фиг. 1 изображена схема пневматического преобразователя; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на Фиг, 3 - вид Б на Фиг. 1.Пневматический преобразователь состоит из кодирующего диска 1, корпуса, в основании 2 которого выполнены пневматические считывающие элементы в виде сквозных отверстий с коническим раструбом 3 на конце, крышка 1 с сквозными отверстиями 5 и 6, соединенными пневмолиниями 7 и 8 со входом "Да" и "Запрет", моно- стабильных: струйных элементов 9, Выходы струйных элементов 9 связаны с блоком 10 сравнения схемой совпадения, соединенной с программным бло-, ком 11. В основании 2 имеется кольцевая проточка 12, служащая для подачи питающего газа в считывающие элементы, которая посредством тангенциальных каналов 13 связана с раструбом 3. Схема 10 совпадения состоит из блоков 1 ч сравнения двоичных сигналов, которые включают в себя струй. ные элементы 15 и 16, соединенные пневмолиниями 17 и 18 с струйными элементами 19, и элемент "И" 20, входы которого соединены с выходами элементов 19 пневмолинией 21.Устройство работает следующим образом.Диск 1 жестко соединяется с выходным валом управляемого механизма (не показан) и выполнен в виде кодо.- носителя трехпозиционного кода с выступами различных диаметров.Большему значению диаметра соответствует символ 1", среднему0" и меньшему "2".При наличии большего значения диаметра (символ " 1") создается значительное сопротивление истекающему потоку из конического раструба, и в отверстиях 5 и 6 выходных каналов создается положительное давление, что приводит к переключению струйного элемента 9, соединенного с отверсти.ем 5 выходного канала. При. наличии среднего значения диаметра кодового14934 5 1 О 15 20 25 30 З 5 40 4 50 55 диска 1 перед коническим раструбомистекающему потоку создается меньшеесопротивление, и всегда можно подобрать перекрытую кодовым диском частьконического раструба так, что давление в отверстиях 5 и 6 выходных каналов будет равно нулю. В этом случаене переключается ни один струйныйэлемент.ПРи наличии меньшего диаметра кодового диска 1 перед коническим раст-.рубом вытекающий из него поток неимеет преграды, сопротивление его истечению минимально, отсутствуют обратные(отраженные) потоки газа и вцентральном канале создается разряжение, а в периферийном отверстии 5 канала - давление близкое к нулю. Вэтом случае переключается струйныйэлемент 9, соединенный отверстием 6с выходом канала.На программном блоке 11 устанавливается требуемый двоичный код, За.тем подается сжатый газ в кольцевуюпитающую проточку 12 и на питающиевходы струйных элементов, Включается привод управляемого устройства,Кодовый диск 1 начинает вращатьсяотносительно считывающего элементас коническим раструбом 3, и на выходах элементов 9 появляются определенные кодовые комбинации. Сигналы с выходов элементов 9 поступают на входы струйных элементов 15и 16. Сигналы от блока 11 также поступают на входы элементов 15 и 16,Если сигналы с блока совпадают ссигналами, идущими с элементов 9,и равны 0,0, то ни один из элемен"тов 15 и 16 не срабатывает. В пневмолинии 17 появляется сигнал, чтовызывает переключение, элемента 19.Если сигналы равны 1, 1, то срабатывают элементы 16 и 15, и сигнал попневмолинии 18, поступающий на входэлемента 19, вызывает его переключение. Когда во всех блоках 1 ч сигналы, идущие от блока 11 и от элементов 9 будут равны, то в пневмолиниях 21 появятся сигналы, что вызывает срабатывание элемента "И" 20Сигнал на выходе элемента 20 поступает на привод управляющего устройства и выключает .его,Предлагаемое устройство позволяет реализовать число угловйх положений кодового диска М, близкое кзначению пР, где щ - основаниекода, п - число считывающих элемен591149тов (СЭ). Из данного выражения видно, что мощность кода возрастает сувеличением щ и и. При одном и томже и мощность кода (число угловыхположений кодового диска) будет тембольше, чем больше основание кода а.Например, при в = 2 и и = 4 имеем й = щ = 2 ф = 16 комбинаций, апри в = 3 и и = 4 имеем уже 81 комбинацию. Отсюда видно, что при одних 10и тех же аппаратурных затратах, увеличивая е, мы можем повысить мощность кода. Однако в настоящее времяне выпускаются отечественные струйные логические элементы, отрабатывающие троичную логику. Поэтому припомощи кодового устройства троичныйкод, с минимальными аппаратурнымизатратами, должен быть преобразованв двоичный.Рассмотрим троичный код и его реализацию на кодовом диске, Большемузначению диаметра кодового диска соответствует символ 1 (положительноедавление в каналах 5 и 6), среднемуО (нулевое давление в каналах 5 и 6),меньшему - 2 (отрицательное давление в канале 6 и нулевое давление вканале 5),Построим троичный код с числомсчитывающих, равным 4 для числа угловых положений кодового диска, равным,например й =.40.Для этого располагаем считывающиеэлементы равомерно по окружности ивыбираем кодовые комбинации, относя 35щиеся к полным классам, длиной и == 4 с основанием кода а = 3 (символы 0,1,2). Например, комбинация 1000Относится к полному классу так как 40при циклическом сдвиге дает и4неповторяющиеся комбинации: 1000,0100, 0010, 0001, а комбинация 1010 к неполному классу, так как при циклическом ее сдвиге имеются повторяющиеся комбинации: 1010, 0101, 1010,4 ф0101.Потом составляем матрицу, состоящую из полных классов, учтя, что изп-комбинаций, полученных циклическимсдвигом, можно использовать лишь одну, и строим кодовое кольцо, выписывая символы из матрицы слева направои снизу вверх.Пример:п=4, в=3, М=40.Необходимо 10 полных классов, Строимматрицу:1. 20002, 2100 3 б3. 21104. 21115. 22116. 22217, 22208. 12209, 121010. 1200Считывая символы слева направо и снизу вверх, строим кодовое кольцо, которое реализует 40 кодовых комбинаций. В начале считываются кодовые комбинации матрицы: 2000, 2100, 1200, затем с однократным циклическим сдвигом:, 0200, 0210, , 0120 и т.д., пока не закончится поворот кодового диска на 360 . Далее троичный код на считывающих элементах преобразуется в двоичный.Например кодовый диск встал перед считывающим элементом (СЭ) таким об-разом, что перед первым считывающим элементом находится выступ меньшего диаметра (символ 2), перед вторым считывающим элементом выступ больше" го диаметра (символ 1) и перед третьим и четвертым считывающими элементами выступы среднего диаметра (сим" вол О), т.е. реализуется комбинация 2100. При таком расположении кодового диска перед считывающим элементом в отверстиях каналов 5 и 6 создаются следующие давления: на первом считывающем элементе в отверс" тии 5 канала - нулевое давление, в отверстии 6 канала - отрицательное, на втором считывающем элементе в отверстиях 5 и 6 каналов - положительное, на третьем и четвертом считывающих элементах в отверстиях 5 и 6 каналов - нулевое, На выходе дискретных элементов 9 появится следующая двоичная комбинация: 01100000.Если на блоке 11 набрать точно такую же комбинацию, то при вращении кодового диска останов его произойдет тогда, когда кодовые комбинации совпадут на схеме 10, т.е. в заданном угловом положении исполнительного устройства. Точно также можно реализовать троичный код для любого числа считывающих элементов. Таким образом, сократив число считывающих элементов и сохранив неизменным чяс. лом логических элементов в схеме 1 О, данное кодовое устройство позволяет в общем случае сократить аппаратурные затраты по сравнению с двоич. ными кодаье ./Пневматический преобразователь, содержащий кодирующий диск, пневматические считывающие элементы, размещенные в корпусе против кодирующего диска, и по числу считывающих элементов пары "моностабильных струйных элементов, выходы которых подключены к входам блока сравнения, свя ванного другиье входами с выходом ,программного блока, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью улуч" :шения эксплуатационных характерис;тик и повышения надежности преобра:.зователя, в нем корпус состоит из .основания и крышки, считывающие элементы выполнены в виде расположенных 1 е периФерии основания сквозных отверстий с коническими растру 3 8бами на конце, соединенными тангенциальными каналами с питающей коль- .цевой проточкой, выполненной в основании, причем на крышке, размещеннойна торцах конических раструбов,против каждого из них выполнены двасквозных отверстия, одно из которыхсмещено от оси конического раструбак периФерии и соединено с входом"Да"второго моностабильного элемента,а другое соосно с коническим раструбом и соединено с входом "Запрет"первого моностабильного элемента,Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 11311313, кл, 6 01 Р 13/ОО, 1974.2. Авторское свидетельство СССРИф 480069 кп. а 06 О 3/00, 1975.