Пневматичний підсилювач

Пневматичний підсилювач, що містить мембранно-поршневий привід, порожній клапан, жорстоко встановлений на пружній мембрані і закріплений між корпусними деталями, камери живлення, входу і ви ходу робочого середовища, який відрізняє ться тим, що до підсилювача додано аналоговий семимембранний елемент керування УСЕППА. (19) (21) 99116431 (22) 26.11.1999 (24) 16.04.2001 (33) UA (46) 16.04.2001, Бюл. № 3, 2001 р. (72) Ремень Валентин Іванович, Коваленко Алім Олексійович, Мушкаєв Ярослав Володимирович (73) Східноукраїнський державний університет 36273 ного підсилювача. Елемент УСЕППА містить у своєму корпусі мембранну зборку, що складається з 7 мембран, з'єднаних між собою жорстким центром, і шість камер, що утворюють порожнини Д, Е, Ж, З, І, К. В порожнині М та Н розміщені сопла 12 і 13, що, в залежності від положення зборки, можуть бути або в закритому, або у відкритому положенні. До сопла 12 підведено живлення системи управління, а через сопло 13 порожнина Н з'єднана з атмосферою. До камер Е та З можуть бути підключені негативні зворотні зв'язки, а до камер Д, Ж, К - позитивні зворотні зв'язки, або в одну з останніх можна подати опорний тиск, рівний приблизно половині тиску живлення. У камеру В подається живлення пневматичної системи високого тиску Р1, а до камери М, подається живлення тиску Р2, призначене для живлення керуючого елементу УСЕППА. До камери І може бути подано опорне живлення тиску Роп, яке буде являтись відносним нулем для тиску Р2. Причому виконується співвідношення Р1>P2>Роп. Пневматичний підсилювач працює таким чином: У вихідному положенні (мембранна зборка елемента УСЕППА знаходиться у крайньому верхньому положенні), тиск у камері А буде відсутній, порожній клапан 5, завдяки тиску живлення, буде притиснутий до корпусної деталі 2 мембраною 6 і ущільнений у вузлі 10. Тиск виходу буде відсутній. При подачі в одну з камер для позитивного зворотного зв'язку (З, К або Д) опорного тиску, мембранна зборка елементу УСЕППА буде знаходитись у крайньому нижньому положенні (тиск у камерах Е та 3 буде відсутній) і в камері А пневматичного підсилювача з'явиться тиск живлення, що перемістить догори поршень 7 разом з порожнім клапаном 5, з'єднуючи зазором камеру живлення В з вихідною камерою Г при одночасному ущільненні у вузлі 9. Робітнича середа під тиском надходить у камеру Г і до об'єкту. У міру збільшення тиску Г росте і сила, діюча на верхній торець поршня 7 і направлена проти переміщення поршня, тобто здійснюється негативний зворотний зв'язок по вихідному тиску. При збільшенні тиску в порожнині Е та З мембранна зборка почне підніматися і прикривати сопло порожнини М, що викличе зниження тиску в порожнині А. В цьому випадку порожній клапан 5 і поршень 7 рухаються униз, причому клапан 5 зависає і ущільнюється по корпусній деталі 2, а поршень 7, продовжуючи руха тися вниз, утворює зазор, крізь який порожнину Г з'єднується з порожниною Б і скидним каналом. Робоче середовище буде виходити з об'єкту, а тиск буде падати доти, доки не встановиться новий рівноважний стан поршня 7 і мембрани 8, що визначається співвідношенням: PAFA=PГFГ, де Р - надлишкові тиски з боку порожнини А та Г, F - ефективні площі мембран приводу відповідних порожнин. При знятті тиску управління (мембранна зборка знаходиться у крайньому верхньому положенні), поршень 7 опуститься униз, і в камері Г встановиться тиск, рівний тиску в скидному каналі. Використання полого клапана малої маси, наявність еластичної мембрани в пневматичному підсилювачі (водночас роль пружини, що виконує і ущільнення) і керуючому елементі УСЕППА, дозволяє знизити масу пневматичного підсилювача, і завдяки цьому покращити динамічні характеристики, а також завдяки можливості підключення до цього елемента до двох негативних і трьох позитивних (якщо немає опорного тиску) зворотних зв'язків, дає можливість спростити пневматичну систему, в якій застосовано даний підсилювач. Фіг. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 2