Інтегратор сигналів системи автоматики неелектричного типу

Інтегратор сигналів систем автоматики неелектричного типу, що містить циліндричний порожнистий корпус з торцевими фланцями, співвісно установленими наскрізною тягою з поршнем, який відрізняється тим, що в циліндрі закріплений з одного торця фланець, а протилежний торець ві 3 В перехідному процесі при такому технічному рішенні різко змінений вхідний сигнал на виході буде зменшуватися пропорційно змінюванню його швидкості, забезпечуючи вихідній тязі переміщення, пропорційне змінюванню вхідного сигнал і інтегралу від його змінювання. При мірі стабілізації вхідного сигналу складова пропорційна інтегралу зникає і на вихідній тязі залишається переміщення пропорційне тільки змінюванню вхідного сигналу. На представленому кресленні схематично показано загальний вигляд запропонованого інтегратора сигналів систем автоматики неелектричного типу. Запропонований інтегратор сигналів містить циліндричний корпус 1, до одного торця якого жорстко прикріплений нерухомий фланець 2, а другий торець виконаний вільним. Усередині корпуса 1 розміщені перша замкнена "а" і друга "б" порожнини. Порожнина "а" утворена зовнішніми 3, 4 сильфонами, з'єднаними нерухомим порожнистим поршнем 5 і першим внутрішнім сильфоном 6, зв'язаним із другим рухомим поршнем 7 і першим рухомим поршнем 8, який з'єднаний з тягою 9 вхідного сигнала. Друга порожнина "б" утворена зовнішнім 10 і другим внутрішнім 11 сильфонами, зв'язаними одними торцями з нерухомим фланцем 2, а другими торцями - 3 другим рухомим поршнем 7, з'єднаним вихідною тягою 12 з регулюючим органом CAP. До фланця 2 жорстко приєднаний нерухомий фланець 13 компенсаційного сильфона 14, рухомий поршень 15 якого впирається через пружину 16 в, регулюючу її ступінь затяжки, кришку 17 і переміщується в циліндричній напрямній 18, жорстко зв'язаний з фланцем 13. Друга "б" порожнина сполучена з порожниною компенсаційного сильфона через регулюючий дросель 19 голчатого типу. Роботу інтегратора сигналів, послідовно установленого в CAP, розглянемо для випадків різкого (миттєвого) і плавного (повільного) змінювання вхідного діяння. У першому випадку при різкому переміщенні тяг 9 і поршня 8 вліво тиск у першій "а" порожнині різко зростає, від чого другий рухомий поршень 7 переміститься вліво, створивши при цьому додатковий тиск робочої рідини в другій "б" порожнині. Однак тиск в цій порожнині буде знижуватись через перетікання крізь дросель 19 робочої рідини в компенсаційний сильфон 14, рухомий фланець 15 якого, долаючи зусилля пружини 16, буде підніматися. В результаті перепаду тисків в першій "а" і другій "б" порожнинах, рухомий поршень 7 буде 41780 4 переміщатися вліво з певним сповільненням, діючи через тягу 12 на регулюючий орган CAP. При цьому вхідною координатою інтегратора є переміщення тяги 9, спричинене дією вхідного сигналу, а вихідною координатою - переміщення другого рухомого поршня 7 і зв'язаної з ним вихідної тяги, яке пропорційне змінюванню вхідного сигналу і швидкості його змінювання, залежної від настроювання голчатого дроселя 19. Таким чином, вихід інтегратора буде складатися із різниці двох переміщень: першого, викликаного змінюванням вхідного сигналу (переміщенням тяги 9) і другого, викликаного швидкістю (першою похідною) його змінювання (сповільнене переміщення поршня 7, обумовлене перетіканням робочої рідини із порожнини "б" в порожнину компенсаційного сильфона 14). Причому при більш різкому змінюванні вхідного сигналу друга складова вихідного переміщення зростає. У випадку різкого переміщення тяги 9 і поршня 8 вправо описаний інтегратор працюватиме аналогічно лише з тією різницею, що вихідне переміщення тяги 12 і його рухомих деталей будуть направлені в протилежний бік. В описаних двох випадках різкого змінювання вхідного сигналу інтегратор працює як підсилювально-інтегруюча ланка систем автоматики. У випадку плавного переміщення тяги 9 і поршня 8 вліво, перепад тисків робочої рідини в першій "а" і другій "б" порожнинах практично буде відсутній, , тому перший 8 і другий 7 рухомі поршні будуть переміщатися вліво з однаковою швидкістю. В даному випадку вихідне переміщення інтегратора (вихідної тяги 12) буде складатися тільки з переміщення, викликаного змінюванням вхідного сигналу і він працюватиме як підсилювальна ланка систем автоматики. Отже, запропонований інтегратор сигналів є гнучким і ефективним засобом покращення параметрів перехідних процесів CAP і САК неелектричного типу. Застосування запропонованого інтегратора, у порівнянні з уже відомим, дасть можливість: - підвищити точність функціонування CAP і САК шляхом вилучення тертьових кінематичних пар корпус-поршень і корпус-шток, витікань через них робочої рідини, сил тертя і пов'язаних з цим нелінійностей; - локально використовувати в будь-яких CAP і САК як підсилювально-інтегруючу динамічну ланку, послідовно включену в ланцюг системи регулювання або керування, що розширить область його застосування. 5 Комп’ютерна верстка І.Скворцова 41780 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601