SU714353A1 - Струйное управл ющее устройство - Google Patents

Description

'.J C V

О П И С ΑΟΪ ИЗОБРЕТЕНИЯ

WT4353

Союз Советских Социалистических Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Пкударствшныв комитет СССР во долам изобретений и открытий (61) Дополнительное к азт. свид-ву - (22) 3аявлено 26.09,77(21) 2533056/18-24 с присоединением заявки № - (23) Приоритет -

Опубликовано 05.02.80. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 10.02.80 (51 )М. Кл!

G 05 В 11/52 (53) УДК 621-525 (088.8) (72) Авторы нзобретения

Е. Л. Апарин,· А. А. Белуков и А. И. Пейсахович (71) Заявитель (54) СТРУЙНОЕ УПРАВЛЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО , Предлагаемое изобретение относится к области автоматического регулирования и управления и может быть изпользо— вано для управления, например, пневматическими исполнительными механизмами систем автоматического регулирования и управления.

Струйное управляющее устройство, содержащее струйные релейные усилители, выходы которых, связанные попарно, подключены к входам исполнительного механизма, а входы соединены с входами устройства [1].

Недостатком устройства является отсутствие корректирующего сигнала, подаваемого на исполнительный механизм в момент его входа в положение равнс?весия и связанные с этим большие постоянная времени торможения и тормозной путь.

Наиболее близким к данному по технической сущности и достигаемому результату является струйное управляющее устройство, содержащее струйные уси2 лители, входные каналы которых соединены с входами устройства, а выходные каналы, соединенные попарно, подключены к 'входам исполнительного механизма и последовательно включенные датчик скорости исполнительного механизма и формирователь импульсов ^2^Недостатком такого устройства является влияние давления питания и нагрузки на скорость перемещения исполнительного механизма и величину тормозного пути, что приводит к снижению точности регулирования.

Целью изобретения является повышение точности регулирования систем автоматики посредством стабилизации скорости перемещения исполнительного механизма и улучшения его динамических характеристик.

Это достигается тем, что устройство снабжено триггером с раздельными входами, подключенным к входам устройства, и двумя элементами И, первые входы которых соединены с выходами триггера, вторые входы - с выходом формирователя импульсов, а выходы с вторыми входами струйных усилителей.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 — циклограмма его ра— 5 боты.

Устройство содержит формирователь 1 импульсов, струйные усилители 2, 3, входы 4, 5, каналы управления которых сообщены с входами 6, 7 устройства, 10 выходные каналы 8, 9 и 10, 11, соединенные попарно, подключены к входам 12, 13 исполнительного механизма 14, датчик 15 скорости исполнительного механизма, который выходом 16 соединен '⁵ с входом 17 формирователя 1 импульсов. Входы 18, 19 элементов И 20, 21 соединены с выходами 22, 23 триггера 24 с разделенными входами, каналы 25, управления которого подключены к 20 входам устройства, а входы 27, 28 элементов И соединены с выходом 29 формирователя 1 импульсов. Выходы 30, 31 элементов И 20, 21 сообщены с каналами 32, 33 управления струйных ²⁵ усилителей 2, 3.

Струйное управляющее устройство работает следующим образом.

Если управляющее давление на входах 6 и 7 устройства отсутствует, то пита— ³θ ние струйных усилителей 2, 3 поступает в выходные каналы 9,10 и 8, 11. При этом перепад давлений на входах 12, 13 и скорость перемещения исполнительного механизма 14 равны нулю. При появ- ³⁵ лении управляющего давления на входе 6 (фиг. 2, циклограмма 1) и, соответственно, в каналах 4,-25 управления струйного усилителя 2 и триггера 24 появляется давление в выходных каналах 8 и 23. В результате на входах 12 и 13 исполнительного механизма 14 создается перепад давлений, который вызывает перемещение механизма 14. При этом на выходе 16 частотного датчика 15 и вхо- ⁴⁵ де 17 формирователя 1 импульсов появляются импульсы давления, частота следования которых пропорциональна скорости перемещения исполнительного механизма 14. С выхода 29 сформированные по длительности импульсы давления, поступающие на входы 27 и 28 элементов Ц 20 и 21, при наличии давления на входе 19, проходят только на выход 31 и затем в канал 33 управления струйного усилителя 3, вызывая его переключение и появление сигнала в выходном канале 11, уменьшая тем самым пере пад давлений на входах 12, 15 и скорость перемещения исполнительного механизма 14. При изменении давления питания, например, увеличении, возрастает перепад давлений на входах 12 и 13, однако скорость перемещения исполнителЬного механизма 14 возрастает лишь на незначительную величину, так как увеличение скорости сопровождается увеличением скважности корректирующих импульсов, определяемой как отношение длительности импульсов к периоду их следования, на выходах 29 и 11 формирователя 1 импульсов и струйного усилителя 3, и уменьшением перепада давлений на входах 12 и 13 исполнительного механизма 14.

При исчезновении управляющего давления на входе 6 и, соответственно, в каналах 4 и 25 управления струйного усилителя 2 и триггера 24, струя питания струйного усилителя 2 переключается из выходного канала 8 в выходной канал 10, а давление в выходном канале 23 , триггера 24 сохраняется. При этом пока скорость перемещения исполнительного механизма 14 не станет равна нулю, давление на его входе 13 становится больше, чем на входе 12, так как импульсы с выхода 29 формирователя 1 импуль- . сов проходят через элемент И 21, струйный усилитель 3 на вход 13, что приводит к сокращению времени остановки и уменьшению тормозного пути исполнительного механизма 14. '

При появлении управляющего давления на входе 7 (фиг. 2, циклограмма п) и, соответственно, в каналах 5, 26 управления струйного усилителя 3 и триггера 24 появляется давление в выходных каналах 11 и 22, и создается перепад давлений на входах 13 и 12 исполнительного механизма 14. При этом импульсы, ограничивающие скорость перемещения исполнительного механизма 14 и поступающие с выхода 29 формирователя 1 импульсов на входы 27 и 28 элементов И 20 и 21, при наличии в данном случае давления на входе 18, проходят только на выход 30 и затем в канал 32 управления струйного усилителя 2, вызывая его переключение в выходной канал 8, уменьшая тем самым перепад давлений на входах 13 .,12 исполнительного механизма 14 и скорость его перемещения.

При исчезновении управляющего давления на входе 7 и соответственно в каналах 5,26 управления струйного усили5 теля 3 и триггера 24 давление на входа 12 исполнительного механизма 14 становится больше, чем на входе 13 так как импульсы с выхода 29 формирователя 1 импульсов пока скорость перемещения не станет равной нулю, проходя через логический ключ 2 0 переключают струйный усилитель 2 на вход 12, что также сокращает 'время остановки исполнительного механизма 14. Скорость перемещения исполнительного механизма 14 определяется параметрами частотного датчика 15 и формирователя импульсов 1.

Технико-экономический эффект от данного предложения достигается за счет того, что предлагаемое выполнение струйного управлеюшего устройства позволяет стабилизировать скорость перемещения, уменьшить время и путь торможения исполнительного механизма, а, следовательно повысить точность регулирования систем автоматики.

Claims (2)

1. Предлагаемое изобретение относитс  к области автоматического регулировани  и управлени  и может быть изпольз вано дл  управлени , например, пневмати ческими исполнительными механизмами систем автоматического регулировани  и управлени . Струйное управл ющее устройство, содержащее струйные релейные усилители , выходь которых, св занные попарно, подключены к входам исполнительного механизма, а входы соединены с входами устройства . Недостатком устройства  вл етс  отсутствие корректирующего сигнала, подаваемого на исполнительный механизм в момент его входа в положение равнс веси  и св занные с этим большие посто нна  времени торможени  и тормозной путь. Наиболее близким к данному по техн ческой сущности и достигаемому результату  вл етс  струйное управл ющее устройство, содержащее струйные усилители , входные каналы которых соединены с входами устройства, а выходные каналы, соединенные попарно, подключены к входам исполнительного механизма и последовательно включенные датчик скорости исполнительного механизма и формирователь импульсов L2JНедостатком такого устройства  вл етс  вли ние давлени  питани  и нагрузки на скорость перемещени  исполнительного механизма и величину тормозного пути, что приводит к снижению точности регулировани . Целью изобретени   вл етс  повышение точности регулировани  систем автсиматики посредством стабилизации скорости перемещени  исполнительного механизма и улучшени  его динамических характеристик. Это достигаетс  тем, что устройство снабжено триггером с раздельными входами, подключенным к входам устройства , и двум  элементами .И, первые входы которых соединены с выходами триггера, вторые входы - с выходом формировател  им)тульсов, а выходы с вторыми входами струйных усилителей, На фиг. 1 представлена схема устрой ства; на фиг. 2 - циклограмма его работы . Устройство содержит формирователь 1 импульсов, струйные усилители 2, 3, входы 4, 5, каналы управлени  которых сообщены с входами 6, 7 устройства, выходные каналы 8, 9 и 10, 11, соединенные попарно, подключены к входам 12, 13 исполнительного механизма 14, датчик 15 скорости исполнительного механизма , который выходом 16 соединен с входом 17 формировател  1 импульсов Входы 18, 19 элементов И 20, 21 соединены с выходами 22, 23 триггера 24 с разделенными входами, каналы 25, 26 управлени  которого подключены к входам устройства, а входы 27, 28 элементов И соединены с выходом 29 фор мировател  1 импульсов. Выходы ЗО, 31 элементов И 2О, 21 сообщены с каналами 32, 33 управлени  струйных усилителей 2, 3. Струйное управл ющее устройство работает следующим образом. Если управл ющее давление на входах в и 7 устройства отсутствует, то питание струйных ус1шителей 2, 3 поступает в выходные каналы 9,1О и 8, 11. При этом перепад давлений на входах 12, 13 и скорость перемещени  исполнительного механизма 14 равны нулю. При по  лении управл ющего давлени  на входе 6 (фиг. 2, циклограмма 1) и, соответственно , в каналах 4,-25 управлени  струйного усилител  2 и триггера 24 по вл етс  давление в выходных каналах 8 и 23. В результате на входах 12 и 13 исполнительного механизма 14 созда етс  перепад давлений, который вызывае перемещение механизма 14. При этом на выходе 16 частотного датчика 15 и вхо де 17 формировател  1 импульсов по вл ютс  импульсы давлени , частота следовани  которых пропорциональна скорости перемещени  исполнительного механизма 14. С выхода 29 сформированные по длительности импульсы давлени , посту- пающие на входы 27 и 28 элементов } 20 и 21, при наличии давлени  на входе 19, проход т только на выход 31 и затем в канал 33 управлени  струйного усилител  3, вызыва  его переключение и по вление сигнала в выходном канале 11, уменьша  тем самым перепад давлений на входах 12, l5 и скорость леремешени  исполнителтзного механизма 14. При изменении давлени  питани , например, увеличении, возрастает перепад давлений на входах 12 и 13, однако скорость перемещени  исполнительйного механизма 14 возрастает лишь на незначительную величину, так как уве;:ичение скорости сопровождаетс  увел 1чением скважности корректирующих импульсов , определ емой как отношение дли тельности импульсов к периоду их следовани , на выходах 29 и 11 формировател  1 импульсов и струйного усилител  3, и уменьшением перепада давлений на входах 12 и 13 исполнительного механизма 14. При исчезновении управл ющего давлени  на входе 6 и, соответственно, в каналах 4 и 25 управлени  струйного усилител  2 и триггера 24, стру  питани  струйного усилител  2 переключаетс  из выходного канала 8 в выходной канал Ю, а давление в выходном канале 23 , триггера 24 сохран етс . При этом пока скорость перемещени  исполнительного механизма 14 не станет равна нулю, давление на его входе 13 становитс  больше , чем на входе 12, так как импульсы с выхода 29 формировател  1 импуль- . сов проход т через элемент И 21, струйный усилитель 3 на вход 13, что приводит к сокращению времени остановки и уменьшеншо тормозного пути исполнительного механизма 14, При по влении управл ющего давлени  на входе 7 (фиг. 2, циклограмма П) и, соответственно, в каналах 5, 26 управлени  струйного усилител  3 и триггера 24 по вл етс  давление в выходных каналах 11 и 22, и создаетс  перепад дэвлеикй на входах 13 и 12 исполнительного механизма 14. При этом импульсы, ограничгтаюшие скорость перемещени  исполнительного механизма 14 и поступающие с выхода 29 формировател  1 импульсов на входы 27 и 28 элементов И 20 и 21, при наличии в данном случае давлени  на входе 18, проход т только на выход ЗО и затем в канал 32 управлени  струйного усилител  2, вызыва  его переключение в выходной канал 8, умень ша  тем самым перепад давлений на входах 13,,12 исполнительного механизма 14 и скорость его перемещени . При исчезновении управл ющего давлени  на входе 7 и соответственно в каналах 5,26 управлени  струйного усилител  3 и тр ггера 24 давление на входа 12 исполнительного механизма 14 становитс  больше, чем на входе 13 так как импульсы с выхода 29 формировател  1 импульсов пока скорость перемещени  не станет равной нулю, проход  через логический ключ 20 переключают струйный усилитель 2 на вход 12, что также сокращает врем  остановки исполнительного механизма 14, Скорость перемещени  исполнительного механизма 14 определ етс  параметрами частотного датчика 15 и формировател  импульсов 1. Технико-экономический эффект от данного предложени  достигаетс  за счет TorOf что предлагаемое выполнение ного управлеющего устройства позвол ет стабилизировать скорость перемещени , уменьшить врем  и путь торможени  исполнительного механизма, а, следователь повысить точность регулировани  систем автоматики. Формула изобретени  Струйное управл ющее устройство, со держащее струйные усилители, входные каналы которых соединены со входами устройства, а выходные каналы, соединенные попарно, подключены ко входам исполнительного механизма и последовательно включенные датчик скорости исполнтггельного механизма и формирователь импульсов, отличающеес   тем, что, с целью повышени  точности устройства, оно содержит триггер с раздельными входами, подключенный ко входам устройства и два элемента И, первые входы которых соединены с выходами триггера, вторые входы с выходами формировател  импульсов, а выходы - со вторыми входами струйных усилителей. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 517105, кл. Г 15 С 1/10, 1976.
2. 2. Струйна  техника , У1 Международна  конференци . Тезисы докладов. Наука, 876, с, 46 (прототип).

   1 .,..,

   .Ir143Г .З

   IS

   Г1 nnnfin

   ILI

   19

   n-)3

   РППППП

   uu