Интегродифференцирующее устройство

 

Изобретение относится к средствам автоматики и может быть использовано в механических, гидравлических и пневматических установках систем автоматического управления и регулирования различного назначения для улучшения их химических показателей. Цель изобретения - расширение области применения. В устройстве в неподвижном фланце первого сильфона установлен двухседельный перепускной клапан, соединенный обводной гидролинией с входом обводной гидролинии, непосредственно соединенной с полостью второго сильфона. Использование устройства позволит расширить его функциональные возможности, повысить гибкость в формировании сигналов регулирования и управления систем автоматики. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

119) (11) А1 (51)5 С 06 G 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4489873/24-24 (22) 03.10.88 (46) 15.08.90. Бюл. К - 30 (75) A.M. Божок (53) 62I.525 (088.8) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (56) Авторское свидетельство СССР

У 469973, кл. G 06 G 5/00, l9 75.

Авторское свидетельство СССР

У 1076891, кл. С 06 G 5/00, 1984. (54) ИНТЕГРОДИФФЕРЕНЦИРУЮЩЕЕ УСТРОЙ- 1, СТВО (57) Изобретение относится к средствам автоматики и может быть использовано в механических, гидравлических и пневматических установках систем автомаИзобретение относится к средствам автоматики и может быть использовано в механических, гидравлических и пневматических установках систем автоматического управления и регулирования различного назначения для улучшения их динамических показателей.

Цель изобретения — расширение области применения устройства.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства, разрез.

Интегродифференцирующее устройство включает в себя первый сильфон 1 узла приема входных сигналов ° с подвижным фланцем 2 и неподвижным 3 с первой цилиндрической втулкой направляющей 4.

Закрытая полость сильфона при помощи жесткой гидролинии 5 гибкой гидролинии 6, а также жестких гидролиний 7 и

8 через перепускной двухседельный клапан 9 и дроссель 10 сообщается с сотического управления и регулирования различного назначения для улучшения их химических показателей. Цель изобретения — расширение области применения. В устройстве в неподвижном фланце и ервого сильфона установлен двухседельный перепускной клапан, соединенный дополнительной обводной гидролинией с входом обводной гидролинии, непосредственно соединенной с полостью второго сильфона. Использование устройства позволит расширить его функциональные возможности, повысить гибкость в формировании сигналов регулирования и управления систем автоматики. I ил.! осными сильфонами 11 и 12 (третий и второй), связанными между собой при помощи общего подвижного фланца 13.

Последний жестко соединен с фланцем

14 четвертого сильфона 15 суммирующего механизма, который другим торцом соединен с другим подвижным фланцем

16. Последний связан с тягой 17, перемещение которой является выходным сигналом. Для возврата в исходное положение тяги 17 и исключения влияния механического гистерезиса материала стенок сильфона применена возвратная пружина 18.

Рабочая жидкость из сильфона 1 может поступать во второй сильфон 12 двумя путями: через гидролинию 5, дроссель 10 и гидролинию 8 — первый путь и через клапан 9, гидролинию 7 и гидролинию 8 — второй путь. В третий сильфон 11 рабочая жидкость пос1585806, тупает только одним путем (через ( жесткую гидролиник> 5 и гибкую гидролинию 6).

Для обеспечения воэможности сим5

»eтрично формировать в первой фазе переходного процесса в ыход но и c»»I í àë, пропорциональный интегралу от входного а во второй o>açе формировать выходной сигнал, пропорциональ>»ь>>» первой производной ст входного сигнала как в случае резкого увеличения, так и в случае резкого уменьшения входного сигнала, клапан 9 выполнен в вице двух расположенных сожпс и жестко связанных между собой клапанов, разделенных двумя возвратными пружинами

1 9 > сд»!и I»0!c>+l I»070pblx опираются разделяю»щ»й их неподвижный фланец 3, а противоположные концы — в клапаны.

Подвижные детали преобразователя перемеща»отся вс второй направляющей

20, выполненной в виде втулки. Фланец

14 сильфона 15 перемещается в третьей втулке подвижного фланца 16. 25

1 аботу предлагаемого интегрод>»фференцирующего гидравлического устройства, последовательно включенного в систему автоматичексго регулирования или управления, рассмотрим в двух характерпых случаях: при ре"=.Kîì (мгновенном) увеличении входного сигнала; при резком (мг» овенном) уменьшении входного сигнала.

В первом случае при резком (мгновенном) увеличении входного воздействия, вследствие наличия дросселя 10 в первой фазе переходного процесса давление во втором сильфоне 12 нарасталс бы медленнее,, чем в третьем силь -4О фоне 11 (аналогично прототипу), однако в результате наличия перепускного клапана 9 и обводной гидролинии 7 часть рабочей жидкости из сильфона 1 через отк1>ытый еще вначале клапан 9

4ý гидролиниц 7 и 8, минуя дроссель 10, дополнительно поступает в полость сильфона 12, увеличивая при этом (пс сравнению с сильфоном 11) в нем давление, в результате чего подвила»ый фланец 13, находясь в первой фазе переходного процесс.а, перемещается несколько влево, перемещая вместе с со*бой подвижньп» фланец 14 сильфона 15, создавая этим дополнительное уменьие55 ние давления рабочей жидкости в сильфоне t 1, от которого e> o фланец 16, связанный с тягой 17 выходного сигнала получает дополнительное замедле>»»»е.

Итак, в первой фазе расcìàòðèâàåìoãî переходного процесса имеет место вычйтание двух перемещений, т.е, выход устройства состоит из перемещения, вызванного измененим- входного воздействия минус перемещение, вызванное скоростью изменения входного воздействия.

В конце первой фазы переходного процесса, когда от резкого воздействия давления рабочей жидкости возвратные пружины 19 сжимаются, клапан 9, перекрывая вход обводной гидролинии 7, автоматически перев»>дит устройство из интегрирующего в дифференцирующее устройство „тогда в начале второй фазы переходного процесса вследствие наличия дросселя 10 давление в сильфоне 12 нарастает медленее, чем в сильфоне 11, в результате чего подвижный фланец 13 перемещается по отношению к подвижному фланцу 16 несколько вправо, перемещая вместе с собой подвижный фланец

14 сильфона 15 и создавая в нем дополнительное приращение давления рабочей жидкости. При этом подвижный фланец 16 сильфона 11, связанный с тягой

17 выходного сигнала, получает дополнительное перемещение. Итак, во второй фазе переходного процесса имеет место сложение двух перемещений, т.е. выход устройства состоит из перемещения, вызванного измененим входного воздействия, и перемещения, вызванного скоростью изменения входного воздействия.

В случае резкого (мгновенного) освобождения подвижного фланца 2 сильфона 1 устройство работает аналогично лишь с той разницей, что выходные перемещения направлены в противоположную сторону. При этом перепускной клапан 9 в первой фазе переходного процесса обводную гидролинию 7 открывает, обеспечивая интегрирование входного сигнала, а во второй фазе — ее закрывает и автоматически переводит устройство на дифференцирование входного сигнала:

В рассмотренных случаях предлагаемое устройство работает как интегродифференцирующее звено.

Если входное воздействие изменяется плавно (медленно), тогда давление рабочей жидкости в сильфоне 1 узла приема входных сигналов также изменяется медленно. В результате перепад

1 давления в сильфонах 11 и 12 практически отсутствует и подвижные фланцы

13, 14 и 16 перемещаются влево с прак5 1585806 6 тически одинаковой скоростью, обеспе- подвижным фланцем, гидромеханический чивая при этом передачу через тягу 17 преобразователь, состоящий из дроссесигнала дальше на орган исполнительно- ля и двух соосных сильфонов, смежные го механизма. торцы которых соединены с общим под5

В случае плавного (медленного) ос- вижным фланцем, установленным Bo" втовобождения подвижного фланца 2 силь- рой цилиндрической направляющей втулфона 1 устройство работает аналогич- ке, жестко связан 1ой с неподвижным но, только выходные перемещения на- фланцем, соединенным с вторым торцом правлены в противоположную сторону. 1О второго сильфона, а второй торец

В последних указанных двух случаях ра- третьего сильфона соединен с подвижботы устройства его выход состоит ным фланцем, являющимся выходным зветолько из перемещения, вызванного иэ- ном, суммирующий механизм, выполненменением входного воздействия, т.е. ный в виде четвертого .сильфона, расустройство работает аналогично про- 15 положенного соосно внутри третьего тотийу как усилительное звено. сильфона в третьей цилиндрической наИспользование предлагаемого интегро- правляющей втулке, соединенного одним дифференцирующего устройства расширя- .торцом с подвижным флавцем третьего ет его функциональные .возможности, по- сильфона и вторым торцам — с общим вышает гибкость в формировании сигна- 20 подвижным фланцем второго и третьего лов регулирования и. управления систем сильфонов, о т л и ч а ю щ е е с я автоматики. тем, что, с целью расширения области применения, в неподвижном фланце перФормулаизобретения вого сильфона установлен перепускной

25 двухседельный клапан, выход которого

Интегродифференцирующее устройст- соединен дополнительной обводной гидво, содержащее узел приема входных ролинией с гидролинией, непосредственсигналов, состоящий из первого силь- но соединеной с полостью второго сильфона с подвижным фланцем, расположен- фона, причем подпружиненные затворы ного в первой цилиндрической направ- 30 клапана расположены со стороны его ляющей втулке, жестко связанной с не- входа и выхода.

77 18 16 15 14 11 1J 1Z О

Составитель И. Яковенко

Редактор С. Лисина Техреду Л. Сердюкова Корректор В. Гирняк

Заказ 2327 Тираж 549 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðoä, ул. Гагарина, 101