Пневматический позиционер

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союа Советских

Социалистических

Республик

<11968785 (\ ф ф, // (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 14.1 0.80 (21) 2994824/18-24

Ра}М g+ З

Q 05 В 11/50 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 23,1082, Бюллетень ¹39

Дата опубликования описания 23.10.82 (53} УДК б 21-525 (088. 8) ВСЕСОИ3ПЛ ь

ВАТЕРТИВ.

: "Аj (72) Авторы изобретения

Л.И.Водопьян.и Ю.М.Лимонов

3 у

Всесоюзный научно-исследовательский и праектно- @ ч" .".-"Mh, -, конструкторский институт промышленных гицроприцодрр и гидроавтоматики

S (71) Заявитель (54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ПОЗИЦИОНЕР

Изобретение относится к автома,тическому управлению и может быть использовано в системах гидроавтоматики.

Известны пневматические позиционеры, содержащие пневмоцилиндр,шток которогО через датчик обратной связи соединен с устройством задания величины перемещения, соединенным со следящим золотниковым распределителем, выходы которого подключены в полостям пневмоцилиндра (1 ).

Однако известные устройства характеризуются низкой скоростью позиционирования, так как при ее увеличении нарушается устойчивость привода.

Наиболее близким к предлагаемому является пневматический позиционер. содержащий пневмоцилиндр, датчик ббратной связи, соединенный со штоком пневмоцилиндра и задатчиком, .следящий распределитель, золотник которого соединен с эадатчиком, а выходы — с полостями.пневмоцилиндра, и установленное на штоке фиксирующее устройство с демпферами и приводом (2).

Недостаток устройства — низкая точность позиционирования, так как момент фиксации штока зависит от ско рости перемещения поршня, времени прохождения сигнала к приводу фиксирующего устройства и от сил сцепления фиксирующего устройства со штоком.

Целью изобретения является повышение точности позиционирования.

Указанная цель достигается тем, что в пневматическом позиционере, содержащем пневмоцилиндр, датчик обратной связи, соединенный со штоком пневмоцилиндра и эадатчиком, следящий распределитель, золотник которого соединен с задатчиком, а выходы — с полостями пневмоцилиндра, и установленное на штоке фиксирующее устройство с демпферами и приводом, в торцах корпуса следящего распределителя установлены нормально открытые контакты, выходы которых через последовательно соединенные элемент ИЛИ и усилитель связаны с приводом фиксирующего устройства.

На чертеже показана конструкция

25 пневматического позиционера.

Устройство содержит пневмоцилиндр

1, задатчик 2 с измерительной мембраной 3, датчик обратной связи в виде пружины 4, следящий распределитель 5

ЗО со следящим золотником 6 и фиксирующее. 968785

50 устройство 7, выполненное в,виде гидромуфты с приводом 8 и демпферами 9.

Полости цилиндра 1 соединены с выходами следящего распределителя 5.

Шток 10 пневмоцилиндра через датчик 5

4 обратной связи соединен с задатчиком 2 и через мембрану 3 со следящим золотником 6.

Гидромуфта фиксирующего устройства 7 установлена на штоке 10 цилиндра с возможностью осевого смещения совместно со штоком в пределах, ограниченных упорами 11.

В торцах корпуса следящего распределителя 5 установлены нормально открытые контакты 12 для взаимодействия с торцами золотника б в его крайних положениях. Контакты 12 выполнены, например, в виде сопел, соединенных с источником питания, выходная струя которых направлена перпенди-кулярно к соответствующим торцевым поверхностям золотника 6. Для сброса в атмосферу воздуха, поступающего в торцевые полости распределителя через открытое сопло, в корпусе распределителя выполнены отверстия 13.

Выходы 14 пневмоконтактов 12 соединены с элементом ИЛИ 15, выход которого через усилитель 16 соединен с приводом 8 фиксирующего устройства 7. З0

Входной сигнал P>дд, определяющий требуемое положение штока 10, подается на вход задатчика 2.

Пневматический позиционер работает, следующим образом. 35

При постоянном неизменном значе.нии Р д мембрана 3 задатчика 2 находится в равновесии под действием давления воздуха P и усилия пружины датчика 4 обратной связи. Золот- 40 ник б занимает нейтральное положение и перекрывает каналы подвода воздуха к полостям цилиндра 1 таким образом, что положение выходного штока 10 соответствует заданной по- 45 зиции. Сжатый воздух, поступающий через сопла пневмоконтактов 12. в торцевые полости следящего распределителя 5, истекает в атмосферу через отверстия 13, и на выходе элемента ИЛИ 15 сигнал отсуТствует.

Привод 8 фиксирующего устройства включен, и шток пневмоцилиндра зажат гидромуфтой.

При изменении входного сигнала например при увеличении Р„ при прямом ходе, равновесие мембраны 3 нарушается. Следящий золотник смещается вправо, открывая доступ сжатого воздуха в бесштоковую полость цилиндра 1. Смещение золотника 6 происходит до упора в корпус следящего распределителя 5, и золотник своим торцем перекрывает правый пневмоконтакт 12, сигнал от которого через элемент HJIH 15 и усилитель 16 поступает к приводу 8 фиксирующего устройства. При этом происходит разжим штока и быстрое его перемещение к заданной позиции за счет увеличения проходных сечений следящего распределителя 5.

При подходе к заданной позиции пружина датчика 4 обратной связи стремится уравновесить мембрану 3, золотник отходит от торцевой стенки распределителя 5, размыкая контакт

12. Сигнал на выходе элемента ИЛИ 15 исчезает, и гидромуфта фиксирующего устройства 7 вновь зажимает шток.

Дальнейшее перемещение штока происходит совместно с фиксирующим устройством. Окончательное позиционирование штока осуществляется следящим золотником на замедленной скорости благодаря демпфируюцему воздействию пружин демпферов 9. Несмотря на увеличенные проходные сечения золотника происходит быстрое затухание переходного процесса.

Таким образом, при повышении точности позиционирования привода по сравнению с известным устройством использование предлагаемого изобретения позволяет значительно повысить производительность автоматизируемого оборудования и расширить его функциональные возможности.

Формула изобретения

Пневматический позиционер, содержащий пневмоцилиндр, датчик обратной связи, соединенный с штоком пневмоцилиндра и задатчиком, следящий распределитель, золотник которого соединен с задатчиком, а выходы — с полостями пневмоцилиндра, и установленное на штоке фиксирующее устройство с демпферами и приводом, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности позиционирования, в торцах корпуса следящего распределителя установлены нормально открытые контактй, выходы которых через последовательно соединенные элемент ИЛИ и усилитель связаны с приводом фиксирующего устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 398763, кл. F 15 В 9/16, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

9 595703, кл.G 05 В 11/18, 1976 (прототип)..

Составитель Б.!Зевченко Редактор И.Николайчук Техред M.ÊoøòóÐà .(орректор С.Шекмар

Заказ 8165/75 Тирад 914 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, "1ocKBa, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

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