Устройство для управления параметрами газовой среды

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К .АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ю739491 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 19.12,77 (21) 2556249/18 24 с присоединением заявки № (51) М. Кл.

G 05 D 16/20

Гюоуднрстненнмй комитет

СССР по делам изобретений

If открытий (23) Приоритет

Опубликовано 05.06.80. Бюллетень № 21 (53) УДК 621-525 (088.8 ) Дата опубликования описания 06.06,80

Б. М. Подчуфаров, К. П. Чуканов, В. С. Демин, P. И. Тимин, В М С (72) Авторы (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПАРАМЕТРАМИ

ГАЗОВОЙ СРЕДЫ

Изобретение относится к области автоматики, в частности, к устройствам для управления параметрами газовой среды в проточных системах и может найти применение в газовых тормозах, двигателях, а также для моделирования физических условий при экспериментальной обработке или испытании на прочность и надежность конструкций,лредназначенных для работы с различными газами, в том числе ar рессивными и дорогостоящими.

Известно устройство для автоматичес кого регулирования физических параметров газовой среды, содержащие газосборник, рабочую камеру, регулирующие органы и блок управления f33.

Недостатком данного устройства является отсутствие возможности воспроизводить в широких пределах и проточной камере одновременно, независимые законы давления и температуры газовой среды.

- Наиболее близким по технической сущ- ности к изобретению является устройство

2 для управления параметрами газовой среды, содержащее последовательно соединенные газосборник, первый регулирующий орган, проточную камеру, ограничительную диафрагму и рабочую камеру, управляющий вход первого регулирую-; щего органа подключен к выходу первого блока управления и входу второго блока управления, другие входы которого подключены к выходам блока задания и входам первого блока управления, а выход — ко входу второго регулирующего органа |.2) .

Однако такое устройство позволяет реализовать ограниченный класс законов регулирования параметрами газовой среды в проточной полости. Так, например, иэ известный уравнений тепломеханики

Ф «з следует, что реализация законов д (О и 0 ограничивается условием 1 - с т

dt qe (4-Ч,. реализация законов — (О и, с т — = 0-условием 1 — 17 1, реалиэа.с «-. р de ции законов «я 0 и ) > и т.д. где

1О

25 (К-<) К-Т/т,)

F (1)=

K,р Y,(кт,} "7

«Т Г - 1) (+oß 1 CR . 7 м 1 3

)(1т® (К-Т Т

К-тТ ТТ„Т- а

3 словием с Т Ч 0-Т /Тг ,8< p Q

Ч ф т РТР (и, К 1h

К P сЛ

К р; Т 8+

Kpove того, наличие в указанном устройстве двух выходов из проточной ка- . меры (выхода в рабочую камеру и вы хода ко второму регулирующему органу) требует достаточного для обеспечения необходимых расходов запаса рабочего .газа в магистрали высокого давления.

Целью изобретения является расширение рабочего диапазона устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве второй регулирующий орган выполнен в виде размещенного в проточной камере поршня, связанного с исполнительным органом, вход которого под клточен к выходу второго блока управления.

На чертеже представлена структурная схема устройства для управления параметрами состояния газовой среды.

Устройство содержит газосборник 1, выход которого через первый регулирующий орган 2, проточную камеру 3 и ограничительную диафрагму 4 подключен

i и на вход блока управления 11, который совместно с сигналами ЧрЖ1, . (.О и сигналом М (+), поступающим с вы-.

Управляющие сигналы (+ ) -, (+ ), 1 изменяющиеся во времени в зависимости от задающих сигналов Ч (Е ) и -М (..О, подаются соответственно на вход регулирующего органа 2 и через исполнительный орган, 8, на поршень 6, обеспечивая тем GBMbIM в каждый момент време жи требуемую площадь открытия регулирующего органа 2 и координату поршня 6, а, значит, и требуемые подачу газовой среды из газосборника 1 в проточиую камеру 3 или выпуск газовой среды иэ . проточной камеры" 3 в газосборник

1 .и объем проточной камеры 3. Из про- -; точной камеры 3 газовая среда беэ изменения упомянутых параметров поступает в рабочую камеру 5. к рабочей камере 5. Поршень 6, являю-. щийся вторым регулирующим органом, через шток 7 поднлючен к выходу исполнительного органа 8. Первый и второй выходы блока задания программы изменения температуры и давления газа О параллельно подключены к первым и вторым входам блоков управления 10 и 11.

Выход первого блока управления 10 параллельно подключен ко входу регулирующего органа 2 и к третьему входу второго блока управления 11; выход которого подключен ко входу исполнительного органа 8.

Устройство работает следующим образом. !

Блок задания программы 9 выдает сигналы V (Ц и V (t), эквивалентные соответственно переменным значениям давления и температуры Т(4 ) газовой среды, которые необходимо реализовать в проточной камере 3. Эти сигналы поступают синхронно на вход блока управления 10, формирующего сигнал

" Ч. (4) в соответствии с алгоритмом изменейия плошади открытия регулирующего органа 2 х р ж)(к t,p(w} Y Ð$„÷) I

QP К хода блока управления 10, формирует сигнал управления координатой поршня

6 по алгоритму

В выраженных для алгоритмов управления и законов регулирования принято:

F (-с ) — площадь открытия регулирую1 щего органа 2; К„,(+ ) — координата поршня 6; P — пропускная площадь ограцичительной диафрагмы 4; g — время, Тг - давление и температура газа

r в газосборнике 1 5тт — площадь поршня 6; 4 — скорость (— ) поршня 6; Ф/ и %, - соответственно текущий и начальный объем проточной камеры 3; (и (- газодинамическио функции; R и К т газовая iion oÿííàÿ и показатель ади- абатьц

Источники инфор мании, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Мо 3199301 кл. G ОБА 16/20, 1971. щ 2. Авторское свидетельство по заявке

l4 2124374/24 кл. G 057) 16/20, 1977, (прототип).

Устройство для управления параметрами газовой среды, содержашее последовательно соединенные газосборник, первый регулирующий орган, проточную камеру, ограничительную диафрагму и рабо ,чую камеру, управляющий вход первого

5 . 739491 6

Использование предлагаемого устрой- регулируюшего органа подключен к вы1 ства обеспечивает, в сравнении о сушест-, ходу первого блока управления и входу вуюшими, расширение диапазонов регули-,,второго блока управления, другие входы рования параметрами газовой среды в которого подсоединены к выходам блока проточной полости. Так, например, за- > задания и входаМ первого блока управле дт коны сО и ъО реализуются при ния, а вьгход — ко входу второго регу лилюбых значениях — — -, законы =О - Руюшего органа, о т л и ч а ю ш е е с я и ф- Π— при люоых - - О и т.д. тем что, с пелью расширения Рабочего с +

Изобретение позволяет уменьшить расход диапазона устройства, в нем второй рерабочего газа, так как в устройстве не- 1о гулируюший орган выполнен в виде раз обходимо обеспечить требуемый расход мешенного в проточной камере поршня, только в рабочую камеру. связанного с исполнительным- органом

Э вход которого подключен к выходу второ го блока управления, формула изобретения t5

Составитель Скибенко

Редактор Л, Утехина Техред, Н. Ковалева Корректор М. Пожо

Заказ 2923/41 . Тираж 956 Подписное

ЫНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4