Діафрагмовий диференціатор

Діафрагмовий диференціатор, що містить підсумовуючий важіль, вузол приймання вхідних сигналів з сильфоном, з'єднаний через дросель з порожниною першого сильфона перетворювача і безпосередньо гнучкою гідролінією - з порожниною другого сильфона, жорстко з'єднаного з першим сильфоном через фланець, зв'язаний двоплечою тягою з одним із кінців підсумовуючого важеля, а сильфони перетворювача і вузла приймання вхідних сигналів розміщені в циліндричних напрямних втулках, жорстко зв'язаних з нерухомими фланцями, другий сильфон перетворювача через рухомий 3 34241 через дросель з першою порожниною і безпосередньо з другою порожниною перетворювача, причому порожнина вузла приймання вхідних сигналів, утворена першою циліндричною втулкою, замкненою з одного боку першою діафрагмою, зв'язаною із вхідною тягою, а з другого боку - з нерухомим фланцем, через отвір, в якому є дросель, сполучена з першою порожниною перетворювача, утвореного другою нерухомою циліндричною втулкою, нерухомим фланцем і другою діафрагмою, а також через жорстку гідролінію безпосередньо з другою порожниною, утвореною третьою нерухомою циліндричною втулкою, третьою і четвертою діафрагмами. Тяга виконана триплечою, одне плече якої з'єднане з другою, друге плече - з третьою діафрагмою, а третє плече проходить через діаметральний отвір у додатково встановленому фланці, який жорстко з'єднує другу і третю нерухомі циліндричні втулки перетворювача і зв'язані з одним із кінців підсумовуючого важеля, а четверта діафрагма через додатково установлений шток з'єднана з його середньою точкою. Такий диференціатор простіший за конструкцією та у виготовленні, а наявність третьої нерухомої циліндричної втулки дає можливість з'єднувати її з вузлом приймання вхідних сигналів, замість гнучкої, жорсткою гідролінією, чим позбавляються похибки в роботі як перетворювача, так і диференціатора в цілому, спричинені деформацією гнучкої гідро лінії при збільшенні у ньому тиску, а також опором при переміщенні її одного кінця. Крім цього, точність підвищиться за рахунок позбавлення сил тертя між рухомими фланцями сильфонів перетворювача і циліндричною напрямною. Збільшити зусилля вихідного сигналу у запропонованому диференціаторі можна шляхом підвищення тиску робочої рідини в його порожнинах або збільшенням діаметра діафрагм, виготовлення яких є значно простішим, ніж сильфонів. На представленому кресленні схематично показано загальний вигляд діафрагмового диференціатора. Діафрагмовий диференціатор містить вузол приймання вхідних сигналів з першою нерухомою циліндричною втулкою 1, нерухомим фланцем 2 і першою діафрагмою 3, з'єднаною з тягою 4 вхідних сигналів і притисненою болтами до втулки кришкою 5. Закрита порожнина вузла приймання вхідних сигналів гідро лінією 6 сполучається з перетворювачем, який складається з дроселя 7 і двох порожнин. Перша порожнина утворена другою нерухомою циліндричною втулкою 8, фланцем 9 і другою діафрагмою 10, а друга порожнина – третьою нерухомою циліндричною втулкою 11, четвертою і третьою діафрагмами 12, 13. Діафрагми 10, 13 притиснені до втулок 8, 11 через болти додатковим спільним фланцем 14 з поздовжнім діаметральним отвором, а діафрагма 12 до втулки 11 - кришкою 15. Діафрагма 10 через шайби 16, 17, а діафрагма 13 через шайби 18, 19 з'єднані відповідно з одним і другим плечима триплечої 4 тяги 20, а третім плечем зв'язана з одним із кінців підсумовуючого важеля 21, яке проходить крізь діаметральний поздовжній отвір фланця 14. Четверта діафрагма 12 через шайби 22, 23 з'єднана з додатково уст оновленим штоком 24, зв'язаним із середньою точкою підсумовуючого важеля 21. Для повернення важеля 21 у вихідне вертикальне положення в усталеному режимі та утримання його використана пружина 25. Робоча рідина поступає із порожнини вузла приймання вхідних сигналів в першу порожнину перетворювача через голчастий дросель 7 і жорстку гідро лінію 26, а в другу порожнину - безпосередньо через жорстку гідро лінію 27. Другий кінець підсумовуючого важеля 21 зв'язаний з вихідною тягою 28. Працює діафрагмовий диференціатор таким чином. При різкому зростанні вхідного сигналу, через наявність дроселя, тиск робочої рідини у першій порожнині буде зростати повільніше, ніж у другій порожнині, внаслідок цього діафрагми 10, 13 будуть переміщатись вправо, переміщуючи з собою нижній кінець підсумовуючого важеля 21, створюючи цим додаткове переміщення його верхньому кінцю. Діафрагма 12, з'єднана штоком 24 з підсумовуючим важелем 21 в середній його частині, буде переміщуватися вліво і тим самим ще перемістить вихідну тягу 28. Отже, на важелі 21 будуть додаватися два переміщення, тобто вихід пневматичного диференціатора буде складатися з переміщення, викликаного зростанням вхідного сигналу, і переміщення, викликаного швидкістю його зростання. У випадку різкого зменшення вхідного сигналу, різкого переміщення тяги 4 з діафрагмою 3 вправо, описаний диференціатор працюватиме аналогічно, але його рухомі деталі будуть вже переміщатися у зворотній бік. На цих режимах пневматичний диференціатор працює як підсилювально-диференціююча динамічна ланка. При повільному змінюванні вхідного сигналу і тиску робочої рідини у приймальній порожнині перепад тисків у першій і другій порожнинах перетворювача практично буде відсутній. Діафрагми 10, 13, 12 переміщатимуться з однаковою швидкістю, а разом з ними і підсумовуючий важіль 21, не змінюючи свого кута нахилу, передаватиме далі сигнал через вихідну тягу 28 на орган виконавчого механізму. При цьому вихід диференціатора буде складатися лише з переміщення, викликаного змінюванням вхідного сигналу, і він працюватиме як підсилювальна динамічна ланка. Використання запропонованого діафрагмового диференціатора, у порівнянні з відомим, дасть можливість спростити конструкцію, зменшити працезатрати на виготовлення і його вартість, підвищити точність функціонування за рахунок заміни сильфонів на діафрагми і гнучкої гідроліті на жорстку, а також порівняно легше досягати великих тисків робочої рідини в камерах вузла приймання і перетворення сигналів і на виході - більших зусиль. 5 Комп’ютерна в ерстка О. Рябко 34241 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601