Преобразователь давления жидкости в перемещение

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциапистическииРесттубпик и 977854(22) Заявлено 13, 08. 80 (21) 2973005/18-24с присоединением заявки РЙЬеуюротшиый комитет СССР ио долом изобретений и открытий(72) Автор изобретения Л.Г. Красневскийа тИнститут проблем надежности и долговецностимашин АН Белорусской ССР(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ ЖИДКОСТИ В ПЕРЕМЕЩЕНИЕ1Изобретение относится к машиностро.ению и может быть использовано в сис-темах управления. В современных машинах широко применяются комбинированные системы уп 5равления, которые состоят из силовогогидравлического контура и управляющего электрического, Для сопряженияэтих контуров используются преобразо- тователи рода сигналов, К наиболее распространенным относятся преобразователи давления жидкости в перемещение,которое может непосредственно служитьвходным сигналом устройств управления т 5либо преобразоваться в электрическийсигнал с помощью различных элементовиндикации,Широко известны преобразователидискретного действия реле давления. 20Они содержат привод в виде золотника,поршня или диафрагмы и элемент индикации перемещения привода в виде электрицеских контактов1. 2Однако такие преобразователи имеют большие габариты и недостаточную надежность, цто обусловлено наличием механического взаимодействия между приводом и элементом индикации, а также склонностью золотников и поршней к заклиниванию.Надежность преобразователей повышается при использовании в приводе сильфонов.Известное устройство содержит привод в виде сильфона, подключенного к источнику давления воздуха, рычаг, одно из плеч которого размещено против сильфона и механически связано с его жестким центром, возвратное устройство в виде второго сильфона, связанное со вторым плечом рычага, и пневматический элемент индикации типа соплозаслонка, в котором заслонкой служит средняя часть рычага,При подаче давления в первый силь" фон рычаг перемещается в сторону соп ла, что вызывает увеличение давления3 97785на выходе преобразователя. Второйсильфон также подключен к выходу дляорганизации обратной связи по принципу компенсации перемещения. При этомпреобразователь реализует, пропорциональный закон регулирования выходного давления 1 2,Недостатками известного устройст-ва являются непрерывный расход рабочей среды, а также большие габариты, 10определяемь 1 е сильфонами привода и воэ.вратного устройства. К другим недостаткам относятся технологическая сложность и трудоемкость, обусловленныемалой величиной рабочего хода рычага; 1 ю(сотые доли миллиметра) и высокой точ.ностью изготовления пары сопло " заслонка, Вследствие этого применениеданного преобразователя для получениясигналов в дискретной форме нецелесообразно. Кроме того, здесь невозможно получение импульсных сигналов, чтоограничивает функциональные возможности.Цель изобретения - устранение ука- рззанных недостатков, а конкретно -уменьшение расхода жидкости и упроще"ние преобразователя;Поставленная цель, достигается тем,что в известном преобразователе дав"ления жидкости в перемещение, содержащем привод, подключенный к входномуканалу,. двуплечий рычаг, одно из плечкоторого сопряжено с приводом, элемент индикации положения рычага иузел возврата, привод выполнен в виде камеры с входным отверстием, под- .ключенным к входному каналу, и выходным нормально открытым соплом, междуотверстием и соплом в камере разме 40щен затвор для перекрытия сопла и сбоковым зазором, площадь которогобольше площади поперечного сечениясопла, причем сопло обращено в сторону рычага, а длина камеры выбрана всоответствии с соотношением45дЧ+ Ьгде- длина камеры, м;время срабатывания преобразователя, с;М " скорость движения затвора,м/с;размер затвора по оси камеф ры, м.На фиг. 1 показан предлагаемый яреобраэователь давления; на фиг. 2 - тоже, вариант выполнения; на фиг. 3 графики изменения входного и выходного сигналов преобразователя на фиг. 2,4 Преобразователь содержит элемент индикации положения рычага любой из известных, конструкций, например, геркон, который в этом случае имеет выходные зажимы 2, Постоянный магнит 3закреплен на двуплечем рычаге 4. Ходрычага ограничен упором 5, Приводпреобразователя выполнен в виде камеры 6 с входным отверстием 7 и выходным соплом 8, в которой помещен затвор 9, Преобразователь может. быть раэ.мещен в кожухе с дренажным отверстием.Узел возврата выполнен в виде пружины 10, В качестве узла возвратавместо пружины 10 может использоваться дополнительная камера 11, аналогичная камере 6 и имеющая входное отверстие 12, выходное сопло 13 и затвор,14. Для фиксации рычага 4 в крайнихположениях могут использоваться фиксаторы, например, в виде магнитныхзащелок 1 Ь, первая из которых представляет собой ферромагнитный упор, авторая - пару ферромагнитных шторок.Входное отверстие 7 камеры 6 подключено к входному каналу Х, а входное отверстие 12 камеры 11 - к каналу Х 2 возврата рычага в исходное положение,.Зазор между стенками камеры и затвором выполнен таким образом, что егоплощадь больше площади поперечного сечения сопла, а длина камеры выбранав соответствии с соотношением1.ъ Рч+ ь,где- длина камеры, м;время срабатывания преобразователя, с;Ч - скорость движения затвора,м/с;Ь - размер затвора по оси камеры, м.Преобразователь работает следующимобразом.В исходном положении (фиг. 1) рычаг 4 с магнитом 3 упирается в упор5, магнит 3 отведен от элемента 1, назажимах 2 которого выходной сигнал уотсутствует (у = 0), При подаче вовходное отверстие 7 входного сигнала(Х = 1) в виде давления жидкости последний проходит через боковой зазормежду камерой 6 и затвором 9, поступает в выходное сопло 8 и истекаетиз последнего компактной струей в сторону свободного конца рычага 4. Поддействием кинетической энергии струирычаг 4 прогибается вверх. Бго перемещение служит выходным сигналом, ко 7 97785ты и значительно проще, так как не имеет прецизионной пары сопло - заслонка и, что наиболее важно, потребляет меньше жидкости, поскольку ее расход имеет место лишь в .момент срабатывания.Формула изобретения1 ОПреобразователь давления жидкости в перемещение, содержащий привод, под ключенный к входному каналу, двуплечий рычаг, одно из плеч которого сопряжено с приводом, элемент индикации И положения рычага и узел возврата о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения расхода рабочей жидкости и упрощения преобразователя, в нем привод выполнен в виде камеры с вход ным отверстием, подключенным к входному каналу и выходным нормально открытым соплом, между отверстием и со плом в камере размещен затвор для перекрытия сопла с боковым зазором, площадь которого больше площади поперечного сечения сопла, причем сопло обращено в сторону рычага, а длина камеры выбрана в соответствии с соотношением)р 1 У+Ьугде- длина камеры, м;Р - время срабатывания преобразователя, с;Ч - скорость движения затвора,м/с;И - размер затвора по оси камеры, м.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Башта Т.М. Машиностроительнаягидравлика. М "Машиностроение",1971, с. 1127.2. Дмитриев В.Н. и Градецкий В.Г.Основы пневмоавтоматики, М., "Машиностроение", 1973, с, 165 (прототип).977851 Ял УСоставитель В. Фроло орович Техред Т.Фанта горректор Г. Ога Редакт и открытий скал наб., д. ираж 735осударственноголам изобретенисква, Ж, Рау 1130 лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна аз 9178/БО Т Подписное ВНИИПИ Г комитета. СССР