SU474813A1 - Струйно-механическое вычислительное устройство - Google Patents

Description

iy струн, Вытекающем Из первого сопла чувствительнсго элемента, комт-енсируетс  силой дейст1вн  на нодвижпую :нластнну струи, вытекающей из компенсационного- второго сопла чувствительного элемента, -исключаетс  вли ние характеристик основеого лерБОГо сопла (ее .нелинейности и др.) 1на характеристику устройства (В целом. Благодар  этому, а та-кже благодар  стрОГОЙ :лр0порциональн0сти между давлени ми пе|ргд входными сопла ш и соответствующими силалш, действующими на пластину, и да;влеиие.м перед выходным .компенсационным СОплом и соответствующей с:;лой , действующей на пластину, обеспечиваетс  высока  точность выполнени  операций сравнени  и сумм ировани  дл  Ш1 рокого диапазона изменени  давлений.

На флгг. 1 изображена схема Мредлагаемого устройства; на фиг. 2, 3, 4 - вариа нты предлагаемого устройства, ра-ботающегэ гоотвепственно как элемент оравнени  двух да ;лений (П-регул тор i:i цифро-а1иал;;1говый преобразователь ).

В чувствительном элементе устройства меютс  одно сопло /, другое, комленсациолное , сопло 2, камера 3, .посто и.иый дро.ссель 4, катал 5 и подвижна  пласти.на 6. Усилитель 7, в котором коэффи.циеит усилени  больще единицы, имеет .входной 8 и выходной 9 каналы. В.ходные каналы 10 устройства соедпнеиы с соилаМИ //. Выходной канал 12 устройства соединен с посто нным дросселем 4 чувствительного элемента п с выходным каналом .9 уоилител . ,С выходным каналом /2 устройства 1каналом обратной -св зц 13 соединено через выключатель 14 выходное KOMneirсацнонное сопло /5. По ДВИЖ|на  -лластп-на 6 и.меет о;пору 16. В уст|рой:Стве имеютс  элементы 17 настрой.ки -положеии  входных сопел (на фиг. 1 :;(оказан лишь ojHiH из этил эломент 1в ) п элемент /8 :настрой.ки положени  опоры .пластины.

Возможны два режима работы ycTpoiiства:

I - сравнени  сигналов согласно формуле (1), 1при котором ,выключателе ; 14 выходное компенсационное соило 15 отключено от канала /5и IK нему давление из последнего канала не передаетс ; II - режим суммировани  входных сигнало1В согласно формуле (2), i:ipn котором выключателем; -// вы.ходное комиеисадиоинсе сопло /5 соединено с канало.м 13 и из последнего к нему передаетс  давление.

Устройство работает следующим образом.

В первом режиме ра1боты устройства при изменении входных давлений, которые передаютс  по каналам 10 к соплам II, измеп  ютс  силы действи  на пластину 6 струй, вытекающих из этих оо.пл. Это ПриВОдит « изме нению углового положени  .пластины. При перемещении нластины измен етс  рассто нИе от нее Д.О оонОВного сопла / чувствительного элемента и вследствие этого измен ето  давление в камере 3. При Изменении давлени  з камере соот1ветст вепно мен етс  да.злепнез канале .5 и в KOMneHcaHnc.HHOM сопле 2 чу.вствительного элемента. К со:1лам У и 2 перодаетс  одинаковое давление, содержащеес  в камере 3, и силы действи  струй, вытекаюндпх из этих сопл, уравновешиваютс . С из.менонием .давлени  в каналах 5 и S соответст ве.нно измен етс  давление IB выхо.дном .канале 9. а следовательно, н .дапление перед посто нным дросселем 4 чувствительного элемента.

Б.тагодар  тому, что усплптель 7 имеет коэффициент усилени  больще единицы, при достижении входными .давлени -ми соотношени , при котором права  часть равенства (1) становитс  ра.вной нулю, давление в выходном ка.нале устройства 12 измен етс  скачком от нул  до .максимального или от максимальиого до нул  (в зависимоСти от того, с какой стороны пропсхэдит подход К нулевой точке).

Аналогичным образом измен ютс  давлепп  во всех элемента.х устройства, кроме выходного его 12 и мри .работе устройства во втором режи.ме. Однако -на этом режиме работы выходное ком: генсацпонное соило /5 соединено :вык.лючатель 14 каналом 13 с выходным каналом 12, пoэтo.iy к соплу 15 передаетс  давление из канала 12. При этом дг1зление в выходном (канале 12 измен етс  согласно уравиеншо (2).

В ВЫХО.ДНОМ .канале 12 создаетс  давление , р.авное алгебраической сумме давлений во .входных каналах 10, умноженных иа соответствующие численные коэффициенты, определ емые положением входных сопл // и положен-ием опоры 16. Положени  сопл 11 И о.поры 16 могут изМен тьс  с помощью настроечных элементов 17 и /S.

Возможпы различные вариа.нты построени  1;.редлагаемого устройства. Например, опорой 16 служить газовый подшипник, «ли же пласткна 6 может быть 1подве..шена .на струнных раст жках так, как это .делаетс  в гальвано метр ir-iecKHX датчиках о.сциллографо.в; каждое из сопл может при настройке перемещатьс  независимо от други.х, или же может ир01изво.д,птьс  совместна  переста.новка двух пли нескольких сопл; различными могут быть рабочие среды (газы или ЖИдкости); различHbiMiH могут быть дпалазоны давлений, .причем iHC только При работе при малых, но и п.ри ВЫСОКИХ да.влени х среды, как показали опыты ,  .олучаетс  строго линейна  зависимость действуюидих сил .от давлений .перед соплами и т. д. Возможны также и различные варианты выполнени  обратной св зи: может быть не ОДНО со:пло 15, .3. несколько таких сопл, уста нсзленчых как с о.дной, так и с другой стороны от пластины 6 а от опоры 16 пластины, рпчсм сэотзетственно обратнаЯ св зь  вл етс  отрицательной или положительной.

В св зи с разЛИЧ(Ными област ми использовани  предлагае.мот-0 устройства может быть

.1 количество |ЗхсД:Них со;:1л. Например , и.ри «работе преалагаемого ycrpJiiCT.B: в первом из указанных режимов ixiiix элемента сразне/ьч  цзух дазленлй (с,м. (j)iir. 2) имегтс  соответственно лишь два .входных .канала 10 и .два 1зходных сопла //; выходное кo пeнcaциолиое сопло в данном случае отключено выключателем (на чертеже «е показано); в выходна .м ка:Нале 12 даВление из-мен етс  скачком , когда .входные давлени  .при их изменении станов тс  равными одно другому. Прп работе предлагаемого устройства во втором 113 указа нных режимов в качестве П-регул тора {см. фиг. 3) схема егб отличаетс  от схе .мы, иоказаиной на фИт. 2, тем, что имеетс  выходное .компенсационное сопло 15, три входных канала 10 и три входных .сопла //, с.тужашле дл  за.дани  входной разности давлений и давлени  контрольной точки, .и имеетс  элемент 17 «астройки со.в,ме|Стного положени 

двух СОИЛ 11, .с ПО,.МОЩЬЮ которого при настрой КС может измен тьс  коэффициент yci;лени  регул тора.

При работе устройства в третьем реж)1ме в качестве цифро-аналогового преобразовател  (см. фиг. 4) сопла // имеют такие диа.метры сечений и устано.влены относительно опоры 16 .на таких рассто ни х, что давление в выходном канале 12 устройства отран ает величину двоичного числа, цифрам разр дов которого пропорциональны силы действи  струй, вытекающих из входных сопл.

Соотзетс. различными могут быть количества и относительное расположение сопл при пост|р.оениИ .на базе иредлагаемого устройства различных типов нуль-органов, сумматоров , вычитателей, преобразователей сигналов , ПИ-регул торов, ПД-регул торо,в ч других вычислительных управл ющих устоойств .

Предмет и з о б р е г е н и  

Струйно-меха.пичсокое вычислительное устройство , содерх ащее сопла, подключенные к входным каналам н рас-иоложбнные по обе сторо;ны от ПОДВИЖНО пласт 1ы с о;: 0|рой, чувствительный , ,вь пол енНый в

двух расположенных по обе стороны :ИОДВ Жной .пласти1ны сопл, одно котор)х св зано через камеру с осто  нны,м дросселем, усилитель , вход которого € камерой чувствительного элемента, выходной канал устройства , соедине 1нь Й через выключатель с выходным ком.пенсащюнным соплом, элементы .наст1рой «1 со:ил, подключенных к в.ходным каналам, и опоры подвижной Пластины, отличающеес  тем, что, с целью улучшени  динам 1чеоких хара.ктерист ;к, второе сопло чувствительного элемента св зано с камерой, котора  лосто .ННый дроссель -соединена с выходом усилител  и выходным каналом устройства .

12

15

к

(к „

10

и/„

Z:L

1д

В

) iTllTin

сриг Z

1 { ITfTTTf

/с

J

ЗЧ .n

/ А А Л ;

-16

«PwJ.4