SU968785A1

SU968785A1 - Pneumatic positioner

Info

Publication number: SU968785A1
Application number: SU802994824A
Authority: SU
Inventors: Людмила Игоревна Водопьян; Юрий Марленович Лимонов
Priority date: 1980-10-14
Filing date: 1980-10-14
Publication date: 1982-10-23

Description

Изобретение относитс к автома ,тическому управлению и может быть использовано в системах гидроавтоматики .The invention relates to automatic control and can be used in hydraulic automation systems.

Известны пневматические позиционеры , содержащие пневмоцилиндр,шток которого через датчик обратной св зи соединен с устройством задани величины перемещени , соединенным со след щим золотниковым распределителем , выходы которого подключены ъ, полост м пневмоцилиндра Pneumatic positioners are known that contain a pneumatic cylinder, the rod of which is connected via a feedback sensor to a displacement amount setting device connected to a following slide valve, the outputs of which are connected ъ, and the cavity of the pneumatic cylinder.

Однако известные устройства характеризуютс низкой скоростью позиционировани , так как при ее увеличении , нарушаетс устойчивость привода.However, the known devices are characterized by low positioning speed, as with its increase, the stability of the drive is disturbed.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс пневматический позиционер, содержащий пневмоцилиндр, датчик ббратной св зи, соединенный со штоком пневмоцилиндра и задатчиком, след щий распределитель, золотник которого соединен с задатчиком, а выходы - с полост ми пневмоцилиндра, и установленное на штоке фиксирующее устройство с демпферами и приводом 2 .The closest to the present invention is a pneumatic positioner containing a pneumatic cylinder, a coupling sensor connected to a pneumatic cylinder rod and a setting device, a follower valve, the valve of which is connected to the setting device, and the outlets to a pneumatic cylinder cavity, and a fixing device mounted on the rod with dampers and driven 2.

Недостаток устройства - низка точность позиционировани , так как момент фиксации штока Зависит От скоThe disadvantage of the device is low positioning accuracy, since the moment of rod fixation Depends on

рости перемещени поршн , времени прохождени сигнала к приводу фиксирук цего устройства и от сил сцеплени фиксирующего устройства со штоком .the movement of the piston, the time it takes for the signal to travel to the drive of the fixed device, and from the forces of adhesion of the locking device to the rod.

Целью изобретени вл етс повышение точности позиционировани .The aim of the invention is to improve positioning accuracy.

Указанна цель достигаетс тем, что в пневматическом позиционере, This goal is achieved by the fact that in the pneumatic positioner,

10 содержащем пневмоцилиндр, датчик обратной св зи, соединенный со штокрм пневмоцилиндра и задатчиком, след щий распределитель, золотник которого соединен с задатчиком, а выхо15 ды - с полост ми пневмоцилиндра, и установленное, на штоке фиксирующее устройство с демпферами и приводом, в торцах корпуса след щего распределител установлены нормально от20 крытые контакты, выходы которых через последовательно соединенные элемент ИЛИ и усилитель св заны с приводом фиксирующего устройства.10 containing a pneumatic cylinder, a feedback sensor connected to the rod of the pneumatic cylinder and a setting device, a follower valve, the valve of which is connected to the setting device, and the outlet is connected to the cavity of the pneumatic cylinder, and installed on the rod the fixing device with dampers and actuator, at the housing ends The following distributor has normally open contacts, the outputs of which through series-connected element OR and amplifier are connected to the drive of the fixing device.

На чертеже показана конструкци The drawing shows the structure

25 пневматического позиционера.25 pneumatic positioner.

Устройство содержит пневмоцилиндр 1, задатчик 2 с измерительной мембраной 3, датчик обратной св зи в виде пружины 4, след щий распределитель 5 The device contains a pneumatic cylinder 1, a dial 2 with a measuring membrane 3, a feedback sensor in the form of a spring 4, a follower valve 5

Claims

30 со след щим золотником 6 и фиксирующее устройство 7, выполненное в .виде гидромуфты с приводом 8 и демпферами 9. Полости цилиндра 1 соединены с в ходами след щего распределител 5. Шток 10 пневмоцилиндра через датчик 4 обратной св зи соединен с задатчи ком 2 и через мембрану 3 со след щи золотником б. Гидромуфта фиксирующего устройст ва 7 установлена на штоке 10 цилинд ра с возможностью осевого смещени совместно со штоком в пределах,огра ниченных упорами 11 В торцах корпуса след щего распр делител 5 установлены нормально открытые контакты 12 дл взаимодейс ви с торцами золотника 6 в его кр них положени х. Контакты 12 выполне ны, например, в виде сопел, соедине ных с источником питани , выходна стру которых направлена перпендикул рно к сЬответствующим т.орцевым поверхност м золотника 6. Дл сброс в атмосферу воздуха, поступающего в торцевые полости распределител чер открытое сопло, в корпусе распределител выполнены отверсти 13. Выходы 14 пневмоконтактов 12 соед нены с элементом ИЛИ 15, выход кото рого через усилитель 16 соединен с приводом 8 фиксирующего устройства Входной сигнал определ ющий требуемое положение штока 10, подае с на вход задатчика 2. Пневматический Позиционер работа следующим образом. При посто нном неизменном значе . НИИ Р5дд мембрана 3 задатчика 2 находитс в равновесии под действием давлени воздуха РЗОА усили пружины датчика 4 обратной св зи. Золотник 6 занимает нейтральное положение .и перекрывает каналы подвода воздуха к полост м цилиндра 1 таким образом, что положение выходного штока 10 соответствует заданной позиции . Сжатый воздух, поступающий через сопла пневмоконтактов 12 в торцевые полости след. щего распределител 5, истекает в атмосферу .через отверсти 13, и на выходе .элемента ИЛИ 15 сигнал отсутствует. Привод 8 фиксирующего устройства включен, и шток пнеймоцилиндра зажат гидромуфтой. При изменении входного сигнала например при увеличении пр мом ходе, равновесие мембраны 3 нарушаетс . След щий золотник смещаетс вправо, .открыва доступ сжатого воздуха в бесштоковую полость цилинд ра 1. Смещение золотника 6 происходит до упора в корпус след щего распределител 5, и золотник своим торцам перекрывает правый пневмоконтакт 12, сигнал от которого через элемент ИЛИ 15 и усилитель 16 поступает к приводу 8 фиксирующего уст- . ройства. При этом происходит разжим штока и быстрое его перемещение к заданной позиции за счет увеличени проходных сечений след щего распределител 5. При подходе к заданной позиции пружина датчика 4 обратной св зи стремитс уравновесить мембрану 3, золотник отходит от торцевой стенки распределител 5, размыка 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 осуществл етс след щим золотником на замедленной скорости благодар демпфирующему воздействию пружин демпферов 9. Несмотр на увеличенные проходные сеЧени золотника происходит быстрое затухание переходного процесса. Таким образом, при повышении точности позиционировани привода по сравнению с известным устройством использование предлагаемого изобретени позвол ет значительно повысить производительность автоматизируемого оборудовани и расширить его функциональные возможности. Формула изобретени Пневматический позиционер, содержащий пневмоцилиндр, датчик обратной св зи, соединенный с шгоком пневмоцилиндра и задат.чиком, след щий распределитель, золотник которого соединен с задатчиком, а выходы - с полост ми пневмоцилиндра, и установленное на штоке фиксирующее устройствр с демпферами и приводом, отличающийс тем, что, с целью повышени точности позиционировани , в торцах корпуса след щего распределител установлены нормально открытые контакты, выходы которых через последовательно соединенные , элемент ИЛИ и усилитель св заны с приводом фиксирующего устройства. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 398763, кл. F 15 В 9/16, 1971. 30 with a follow spool 6 and a locking device 7, made in the form of a hydraulic coupling with a drive 8 and dampers 9. The cavities of the cylinder 1 are connected to the following distributor 5 in strokes. The piston rod 10 of the pneumatic cylinder is connected to the setpoint 2 and through the membrane 3 with the next spool b. The fluid coupling of the locking device 7 is installed on the rod 10 of the cylinder with the possibility of axial displacement together with the rod within limits limited by stops 11 In the ends of the casing of the follower distributor 5, normally open contacts 12 are installed to interact with the ends of the spool 6 in their short positions x Contacts 12 are made, for example, in the form of nozzles connected to a power source, the output of which is directed perpendicularly to the corresponding face surfaces of the spool 6. To release into the atmosphere of air entering the end cavities of the distributor and the open nozzle, in the housing the distributor has holes 13. The outputs 14 of the pneumatic contacts 12 are connected to the element OR 15, the output of which through the amplifier 16 is connected to the actuator 8 of the fixing device. The input signal determining the required position of the rod 10, is fed from the input to Occupancy 2. Pneumatic Positioner work as follows. At a constant value. SRI R5dd membrane 3 setting device 2 is in equilibrium under the action of air pressure RZOA effort spring sensor 4 feedback. The spool 6 occupies a neutral position. And closes the air supply channels to the cavities of the cylinder 1 in such a way that the position of the output rod 10 corresponds to a predetermined position. Compressed air entering through the nozzles of pneumocontacts 12 into the end cavities of the trace. distributor 5, expires into the atmosphere. Through holes 13, and at the output of the element OR 15 there is no signal. The actuator 8 of the locking device is turned on, and the rod of the pneumocylinder is clamped by a hydraulic clutch. When the input signal changes, for example, with increasing forward stroke, the equilibrium of the membrane 3 is disturbed. The next spool is shifted to the right, opening the entry of compressed air into the rodless cavity of cylinder 1. The slide 6 is displaced all the way into the body of the next distributor 5, and the spool covers the right pneumatic contact 12 to its ends, the signal from which through the element OR 15 and the amplifier 16 comes to the actuator 8 of the locking device. roystva When this happens, the stem expands and quickly moves to a predetermined position by increasing the flow areas of the follow-up distributor 5. When approaching a predetermined position, the feedback sensor 4 tends to balance the diaphragm 3, the spool moves away from the end wall of the distributor 5, and opens contact 12. The signal at the output of the element OR 15 disappears, and the hydraulic clutch of the fixing device 7 clamps the rod again. Further movement of the rod occurs in conjunction with the locking device. The final positioning of the rod is carried out by the following slide valve at a slow speed due to the damping effect of the springs of the dampers 9. In spite of the increased flow cross sections of the slide, the transient process rapidly decays. Thus, with an increase in the positioning accuracy of the drive compared with the known device, the use of the proposed invention allows to significantly increase the productivity of the equipment being automated and to expand its functionality. Claims Pneumatic positioner comprising a pneumatic cylinder, a feedback sensor connected to the pneumatic cylinder puller and a gun, a follower valve, the valve of which is connected to the gauge cylinder and the outlets to the pneumatic cylinder cavity, and a fixing device mounted on the rod with dampers and actuator , characterized in that, in order to improve positioning accuracy, normally open contacts are installed at the ends of the casing of the distributor, the outputs of which are connected through series-connected element I D and amplifier coupled to drive the fixing device. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate number 398763, cl. F 15 B 9/16, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР 595703-, кл.С 05 В 11/18, 1976 ( прототипJ.2. Authors certificate of the USSR 595703-, c. C 05 V 11/18, 1976 (prototypeJ.