Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 15.04.1973 Opis patentowy opublikowano: 30.04.1975 73218 KI. 42r1,13/0» MKP G05b 13/06 CZY i -LHlA Urzedu Patentowego Polskiej RzeLM0'i \ Li • -r-i Twórcy wynalazku: Zbigniew Jarzebiak, Bronislaw Rózalski, Andrzej Ut- nicki Uprawniony z patentu tymczasowego: Przedsiebiorstwo Doswiadczalne Automatyzacji i Urzadzen Prze¬ myslowych „Uniprot", Lódz (Pol¬ ska) Uklad automatycznej regulacji impulsowej i zdalnego sterowania z silownikiem pneumatycznym lub hydraulicznym Przedmiotem wynalazku jest uklad automatycznej regulacji impulsowej i zdalnego sterowania z silow¬ nikiem pneumatycznym lub hydraulicznym, a zwlaszcza silownikiem membranowym przeznaczo¬ nym do napedzania elementów wykonawczych w ukladach automatycznej regulacji.Znane silowniki membranowe maja charaktery¬ styke proporcjonalna, nadaja sie zatem do stosowa¬ nia w ukladach regulacji ciaglej lub dwupolozenio- wej, nie moga byc natomiast stosowane w ukladach regulacji krokowej. W celu uzyskania charaktery¬ styki calkujacej — w znanych ukladach regulacji krokowej — silowniki membranowe zasilane sa czynnikiem energetycznym o zmieniajacym sie ok¬ resowo w czasie cisnieniu, na skutek zainstalowania na przewodzie cisnieniowym ukladu impulsujacego.Uklad impulsujacy sklada sie z impulsatora elektro¬ nicznego lub elektromechanicznego polaczonego z trójdrogowym zaworem elektromagnetycznym.Urzadzenia te sa skomplikowane. Poszczególne elementy wymagaja wysokiej precyzji wykonania.Czas trwania impulsu jest niezalezny od uchybu regulacji w wyniku czego uklad jest malo elastycz¬ ny. Ponadto w zwiazku z tym, ze elektryczny uklad sterujacy polaczony jest w sposób mechaniczny z czlonem wykonawczym niemozliwe jest oddzielenie go od czlonu wykonawczego, co stanowi powazna wade tego ukladu, gdyz zaweza zakres jego stoso¬ wania do pomieszczen w których mozliwa jest bez- zaklóceniowa praca precyzyjnych urzadzen elek¬ trycznych. 10 15 25 30 Celem wynalazku jest wyeliminowanie powyz¬ szych niedogodnosci. Cel ten zostal psiagniety dzieki temu, ze bezposrednio przed silownikiem, w prze¬ wodzie zasilajaco - odprowadzajacym, umieszczony jest dlawik regulowany oraz ze w przewodzie zasi¬ lajacym uklad czynnikiem energetycznym o stalym cisnieniu i w przewodzie odprowadzajacym pewna ilosc czynnika energetycznego poza uklad, umiesz¬ czone sa mechaniczne czlony impulsujace sterowane elektrycznie.Uklad wedlug wynalazku nie wymaga stosowania skomplikowanych impulsatorów elektronicznych.Umozliwia dokladne nastawienie czasu przestawie¬ nia zaworu regulacyjnego z polozenia otwartego w polozenie zamkniete i odwrotnie. Dzieki temu, ze zespól sterujacy oddzialuje na silownik tylko po* przez impulsowe zmiany cisnienia czynnika energe¬ tycznego, bez oddzialywania mechanicznego, mozli¬ we jest oddzielenie calego zespolu sterujacego od silownika i zainstalowanie go w oddzielnym po¬ mieszczeniu. Uklad moze zatem pracowac popraw¬ nie nawet wtedy gdy silownik usytuowany jest w wyjatkowo trudnych warunkach eksploatacyjnych.Wynalazek zostanie blizej objasniony na przykla¬ dzie wykonania przedstawionym na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowy ukladu, a fig. 2 wykresy ilustrujace zmiany impulsów ste¬ rujacych oraz odpowiadajace im — przebieg zmian cisnienia w silowniku i przebieg zmian polozenia grzyba zaworu regulacyjnego.Uklad zawiera silownik membranowy 1 zasilany 73 21*3 czynnikiem energetycznym, znajdujacym sie pod cisnieniem, z przewodu 2 poprzez regulowany dla¬ wik 3, na przyklad zawór iglicowy, umieszczony bezposrednio przed silownikiem 1 w zasilajaco - od¬ prowadzajacym przewodzie 4. W przewodzie 2 za- 5 silajacym uklad czynnikiem energetycznym o stalym cisnieniu P1, przed dlawikiem 3, umieszczony jest czlon impulsujacy 11 zawierajacy na przyklad zawór elektromagnetyczny 5 sterowany zestykiem 6 regu¬ latora trójpolozeniowego13. 10 W przewodzie 7 odprowadzajacym czesc czynnika energetycznego z silownika 1 poprzez regulowany dlawik 3 poza uklad umieszczony jest drugi czlon impulsujacy 12 równiez w postaci zaworu elektro¬ magnetycznego 8 sterowanego zestykiem 9 regula- 15 tora trójpolozeniowego 13.Dzialanie ukladu jest opisane nizej. Kiedy regulo¬ wany dlawik 3 jest calkowicie otwarty, a zawory elektromagnetyczne 5 i 8 zamkniete to znaczy ze¬ styki 6 i 9 regulatora 13 sa otwarte, cisnienie czyn- 20 nika energetycznego w silowniku 1 nie ulega zmia¬ nie, polozenie grzyba zaworu 10 jest niezmienne.Stan ten przedstawiony jest na fig. 2, przy czym przebieg zmian cisnienia w silowniku ilustruje krzy¬ wa a, natomiast przebieg zmian polozenia grzyba 2s zaworu regulacyjnego 10 krzywa b.Zamkniecie zestyku 6 spowoduje otwarcie zaworu 5. Czynnik energetyczny o cisnieniu px doplynie poprzez zawór 5 do dlawika 3, w którym zdlawiony do cisnienia P2 zasili nastepnie silownik 1. Predkosc 30 narastania cisnienia Pa czynnika energetycznego w silowniku 1, przy stalym cisnieniu Pi zasilajacym uklad zalezy wylacznie od stopnia dlawienia przez regulowany dlawik 3, przy czym im wyzszy jest stopien dlawienia,, tym mniejsza jest predkosc na- 3!S rastania cisnienia Pa.Otwarcie zestyku 6 spowoduje zamkniecie zaworu 5 i odciecie doplywu czynnika energetycznego do silownika 1. Cisnienie Pa w silowniku 1 zachowa praktycznie wartosc jaka mialo w chwili otwarcia 40 4 zestyku 6, Ponowne nastepujace po sobie zamyka¬ nie i otwieranie zestyku 6 spowoduje schodkowe narastanie cisnienia .p2. Kiedy po kolejnym otwar¬ ciu zestyku 6 nastapi zamkniecie zestyku 9, a wiec otwarcie zaworu 8, czynnik energetyczny o wartosci cisnienia pa, jaka mialo przed zamknieciem zestyku 9, zacznie odplywac poza uklad poprzez regulowany dlawik 3 oraz otwarty zawór 8. »F£edkosc spadku cisnienia Pa w silowniku 1 bedzie zalezna od stopnia dlawienia przez regulowany dlawik 3, natomiast czas trwania tych zmian bedzie zalezny od czasu trwania impulsów pochodzacych od regulatora trój¬ polozeniowego 13.Polozenie grzyba regulacyjnego zaworu 10 zmie¬ nia sie wraz ze zmiana cisnienia Pa panujacego w silowniku 1. Przebieg zmian cisnienia Pa w silow¬ niku 1 w zaleznosci od przebiegu impulsów pocho¬ dzacych z regulatora 13 i przekazywanych przez zestyki 6 i 9, przy dlawionym przez dlawik 3 do¬ plywie czynnika energetycznego, ilustruje krzywa c, zas odpowiadajacy zmianom cisnienia Pa przebieg zmian polozenia grzyba regulacyjnego zaworu 10 ilustruje krzywa d na fig. 2.Silownik pneumatyczny zasilany zgodnie z wyna¬ lazkiem moze byc stosowany w ukladach regulacji trójpozycyjnej i w ukladach regulacji krokowej. PL