Башта Т.М. - Гидропривод и гидропневмоавтоматика (1067398), страница 79
Текст из файла (страница 79)
В результате плунжер 13 опускается и освобождает киноленту, сжатый же воздух проходит из канала а к поршню 3 толкателя 2 и перемещает его вправо до упора. При этом рычаг 1 через другой рычаг и собачку поворачивает храповой механизм 14, перемещая ленту на величину выбранного шага. Приборы систем пневмоавтоматики с мембранами переменной эффективной площади В системах пневмоавтоматики распространены приборы, построенные на базе мембранного узла с переменной эффективной пло- к к~а щадью (см.
рис. 229). На рис. 259, а представлена схема усилителя давления, применяющегося в различных пневмосистемах контроля и регулирования производственных процессов. Усилитель позволяет обеспечить операции, описываемые равенством Рис. 288. Схема пневматического устройства для считывания программы Р = йрт. откуда управляемое давление Р на выходе прибора 1 а1 А Р=Рх 3 а ="Рх где р и Р, — давление воздуха на выходе из устройства и на входе в него; и — передаточная функция устройства, которая, в большинстве случаев представляет собой постоянный множитель. Усилитель состоит из командной двухмембранной камеры а с переменной эффективной площадью н преобразователя типа сопло †заслон 2 — 3, включающего двухмембранный,узел Ь с отрицательной обратной связью. Преобразователь сопло †заслон включает в себя сопло 2, дроссель постоянного сопротивления 4 и заслонку 3.
Командная камера а образована двумя мембранами с регулируемыми эффективными площадями 3г и э„ а камера Ь отрицательной обратной связи образована мембранами с площадями 3, и з,. Все указанные мембраны объединены в общий жесткий блок (центр) 1. Обычно диаметры корпусов жестких центров и шайб защемления малых (эг и з,) и больших (Ят и 3е) мембран соответственно равны друг другу. Коэффициент усиления (передаточная функция) й регулируется вмещением с помощью винта 5 заслонки 3, за которой следит сопло 2, свяЭанное с мембранным блоком 1.
Прн перемещении мембранного блока 1 происходит одновременное изменение эффективных площадей всех мембран и изменение коэффициента усиления устройства. Условие равновесия мембранного блока 1 в статическом режиме Рг Ф вЂ” зг) = Р(3я — зв) где Яа — а, ла — а, Поскольку эффективные площади каждой из двух мембранных коробок определяются разностями эффективных площадей соответствующих парных мембран (см. стр. 284), рассматриваемое устройство имеет широкий (практически неограниченный) диапазон усиления (О ( й ( со). Угол конусности жестких центров мембран и шайб защемления обычно около 30'.
В устройствах этого типа обычно соблюдается для получения максимального диапазона изменения коэффициента усиления условие равен- Рис. 259. Пневмоприборы с мембранами переменной плошади ства максимальной эффективной площади малой мембраны ам,„н минимальной эффективной площади большой мембраны 5,„: зта» 5пна.
Мембраны изготовляют преимущественно из прорезиненной саржевой ткани толщиной 0,2 — 0,5 лем. Опыты показывают, что погрешность усилителя такого типа (диаметры шайб защемления большой и малой мембран испытанных приборов соответственно равны 42 и 30 мм, а диаметры вершин усеченных конусов жестких центров малой и большой мембран — 9 и 19 лам) при изменении входных и выходных сигналов давления в диапазоне 0,2 — 1 кГ~сма не превышает '+0,3%.
На рис. 259, б показана схема пневматического позиционного устройства, предназначенного для преобразования пневматических аналоговых сигналов давления р, и р, в перемещение выхода (например, заслонки усилителя типа сопло — заслонка). Это устройство включает в себя две двухмембранные камеры а и Ь, из которых камера а образована малой и большой мембранами с регулируемыми эффективными площадями з, и 5„а камера Ь вЂ” мембранами с площадями з, и 5,. Жесткие центры всех мембран объединены в общий блок 1„при перемещении которого изменяются эффективные площади всех мембран. Углы конусности шайб и жестких центров всех мембран обычно одинаковы (прнблизительно 30').
Кроме того, площади малых (зг и и,) н больших (5, и 5,) мембран соответственно равны. 314 Помимо этого, соблюдается условие э „= 5 >„, при котором будет >беспечиваться максимальное перемещение блока 1 в зависимости от сигнаюв рз и рз. Условие статического равновесия блока 1 под действием давления в каме>ахан Ь Рз (Ут — зт) = Рз (Уз — зз)з >ткуда находим Рз од зз Рз аз зз Рис 260. Пневматическое аналоговое вы числительное устройство Р= —. Рзрз Рз 315 Изменение левой части равенства (отношения сигналов р,lр,) вызывает >вменение правой части и изменение положения мембранного блока пози>ионного устройства.
Опыт показал, что погрешность >рибора тех же размеров, что и в выше>ассмотренном случае, при изменении Р> >ходных сигналов р, и р, в диапазоне а ч)— >,2 — 1 кГ1смз не превышает 2,5%. 1, На базе описанных мембранных усилителей давления и позиционного — (ь устройства может быть построено пневматическое аналоговое вычислительное устройство для умножения и деления ~т двух независимых переменных, а также для возведения в квадрат и извлечения р 1 зз Р квадратного нория из одной переменной. Усилитель давления с мембранными камерами а и Ь (рис. 260, см.
также рис. 259, а) и позиционное устройство с камерами с и о (см. также зз Рз рис. 259, б) соединены таким образом, с что жесткий центр позиционного уст- Х> ройства является заслонкой сопла 2, связанного со штоком 3 усилителя дав- 1 пения. Поскольку торец штока 1 позиционного устройства служит заслонкой для сопла 2 усилителя давления, то Рз сопло следит за перемещениями штока 1, в результате обеспечиваются равные аз перемещения штоков 3 и 1. Воздух под давлением р подводится в камеру Ь обратной связи усилителя через дроссель 4 постоянного сопротивления. Сигнал давления Р, формируемый в камере Ь обратной связи, является результатом выполняемой этим устройством математической операции. На вход усилителя в камеру а подается сигнал р, и в камеры с и >1 позиционного устройства — сигналы р, и Р,.
Камеры а усилителя давления и с — позиционного устройства образованы одинаковыми мембранами с плошадями з, и Я„ а камеры Ь и с( — мембранами с одинаковыми плошадями з, и Яз. Из анализа взаимодействия усилителя и позиционного устройства, произведенного с учетом равенства площадей мембран, образующих камеры а и с, а также Ь и з(, и следящей связи штоков 8 и 1 (вычислительные операции не приводятся), следует, что работа рассматриваемого вычислительного устройства описывается уравнением ПРИЛОЖЕНИЕ Соотношения между единицами фнзических величин Единица Наименование величины Значение в единицах СИ. хрзтнмх н аохьнмх от них Обозначение Наименование кГ сек /м 9,80665 кг — 10 ке Масса кГ секНмз 9,80665 кг/мз — 10 кг/мз Плотность кг/сиз 10з «Нмз г/смз 10з г/мз кГ Килограмм-сила 9,80665Н 10Н Сила, вес Грамм-сила 9,80665 иН Тонна-сила 9,80665 кП 10 зН Лина дан Килограмм-сила-метр 9,80665 Н.м 10 Н и кГ м Момент си- лы 98,0665 мН м = = 9,80665 10 з Н м кГ см кГ/м' 9,80665 Па 10 Па кГ/емз 98,0665 10з Па 0,1 МПа 9 80665, 10з Па = = 9,80665 МПа 10 МПа кГ/им' мм рт.
ст. Работа, зиергия кГ м Количест- во теплоты 4,1868 !Оз Дж = = 4,1868 кДж ккал кГ м/сек 9,80665 Вт 10 Вт Мощность Лошадиная сила 735,499 Вт л. с. Пуаз 0,1 Па сек аз ~ 10 з По сек =- 1 мПа сек Лииамическая вяз- кость Сантипуаз слз 9,80665 Па еек — 10 Па сек кГ сек/мз 10 з мНеек Кинемати- ческая вяз- кость Стокс ~ 1О ' м'/сек = 1 млр/сек Сантистокс сот Удельное количество теплоты кал/г ккал/кг 4,1868.10' Дж/кг = 4,!868 кДзе/кг кал/(г 'С) Удельная теплоем- кость ккал/(кг 'С) ! 4,1868 !0' Дж/(ке К) Тепловой поток, Калория в секунду кал/сгк ккал/и 4,1868 Вт 1,163 Влт Килокалория в час кал/!сек см 'С) 418,68 ВтДм К) Теплопро- водность 1, 163 В т/)м К) 316 Давление, механическое напря- жение Килограмм-сила-секунда в квадрате на метр Килограмм-сила-секунда в квадрате на метр в четвертой степени Килограмм на нубический сан- тиметр Грамм на кубический сантиметр Килограмм-сила-сантиметр Килограмм-сила на квадратный метр Килограмм-сила на квадратный сантиметр Килограмм-сила на квадратный миллиметр Миллиметр ртутного столба Килограмм-сила-метр Калория Килокалория Килограмм-сила-метр в секунд)у Килограмм.
сила-секунда на квадратный метр Калория на грамм Килокалория на килограмм Калория на граммградус Цельсия Килокалория на килограмм- градус Цельсия Калория в секунду на санта- метр-градус Цельсия Килоналория в час на метр- ~ ккал/1ч и 'С! градус Цельсия 133,322 Па 9,80665 Дж — 10 Дж 4,1868 Дж ЛИТЕРАТУРА 1. Автоматические регуляторы и следящие системы. Основы автоматического управления. Т. 3. Под ред. В. В.
Солодовникова. М., Машгиз, 1963. 2. А б р а м о в н ч Г. Н. Прикладная газовая динамика. М., «Наука», 1969. 3. А х м а т о в А. С. Молекулярная физика граничного слоя. М., Фнзматгнз, 1963. 4. Б а ш т а Т. М. Гидравлические приводы летателъных аппаратов, М., «Машиностроение», 1967. 5. Б а ш т а Т. М. и др. Объемные гидравлические приводы. М., «Машиностроение», 1969. 6. Б а ш т а Т. М. н др. Гидравлика, гидравлические машины и гидравлические приводы. М., «Машиностроение», 1970. 7.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
