Файл: Фудим Е.В. Пневматическая вычислительная техника. Теория устройств и элементов.pdf

§ 81 П Н Е В М А Т И Ч Е С К И Е С О П Р О Т И В Л Е Н И Я 197

5. Соответственно конструкции контактов, представ­ ляющих собой релейные элементы, управление может осу­

6.Конкретная, точно рассчитываемая и полностью воспроизводимая характеристика, поскольку размеры срав­ нительно велики и принципиально исключено влияние входных кромок, шероховатостей, величины сечения и т. д.

7.Отсутствие аналоговых элементов, смещение ха­ рактеристик которых со временем или от других факторов могло бы влиять на характеристику, в частности отсутст­ вие капиллярных каналов, которые подвержены засо­ рению.

8.Независимость проводимости от изменения разме­ ров каналов с температурой и незначительным засоре­ нием.

9.Удобная линейная настройка вручную посредством изменения объема и возможность нанесения линейной шкалы.

10.Простота проверки утечек посредством прекраще­ ния работы генератора.

11 . Простота реализации дискретных устройств, на­ пример дискретно работающих регуляторов, так как не требуется установка дополнительных клапанов или эле­ ментов памяти для получения нулевого расхода.

12.Уменьшение расходов газа в операциях, выполняе­ мых дискретно во времени, так как расход имеет место только в моменты, когда производится вычисление.

13.Количество газа, сбрасываемого из камеры через пульсирующее сопротивление в среду, давление которой близко к абсолютному вакууму, не зависит от температуры.

Помимо перечисленных преимуществ следует отметить и некоторые недостатки рассмотренных конструкций ли­ нейных пульсирующих сопротивлений.

1. Наличие контактов, осуществляющих] механиче­ ское прерывание — элемент ненадежности, особенно в схемах, требующих большого числа срабатываний.

2.Пульсирующее сопротивление конструктивно сло­ жнее неуправляемого непрерывного.

3.В быстродействующих устройствах требуется высо­ кая частота переключения контактов, которая может быть недостижима для рассмотренных механических контактов.

2. Условия работоспособности сопротивления. По­ скольку реальные контакты и управляющие сигналы тре­ буют для перехода из одного дискретного установившегося состояния в другое определенное время, схема сопротив­ ления должна обеспечивать устранение (минимизацию) наряду с расходом в установившихся состояниях так­ же и сквозного протока через контакты в переходных ре­ жимах (промежуточных состояниях). Кроме того, требует­ ся, чтобы контакты обладали необходимой пропускной способностью.

Устранение сквозного протока в установившихся со­ стояниях, реализуемое только при условии герметично­ сти каждого контакта в отдельности, когда он находится в разомкнутом состоянии, и обеспечение требуемой прово­ димости каждого контакта не зависят от схемы в целом, а определяются контактом как таковым. Устранение сквоз­ ного протока в промежуточных состояниях зависит от взаимосвязи контактов в схеме сопротивления [134].

в установившемся режиме два устойчивых положения — сопротивления и управляющего узла, служащего приво­ дом. Контакт замкнут, когда проводимость сопротивления

возможно и другое исполнение, например в виде золотни­

гом (рис. 8.3, г). В последней схеме шланг служит также приводом.

Привод управляется дискретным сигналом и в зависи­ мости от вида энергии этого сигнала может быть пневма­ тическим (гидравлическим), электрическим и т. д.

Состояние пневматического контакта определяется суммарным усилием F на его приводе. Контакт замкнут (а = а т д х ) , если

F ^ А3 5Э ф,

где | А3 | — минимальный перепад давлений на приводе» обеспечивающий замыкание контакта, А3 < 0; £Э ф —* эф­ фективная площадь для управляющего сигнала.

Ь

В тех случаях, когда нас будет интересовать расход газа, будем различать два состояния — разомкнутое, ко­ гда нет расхода, и не разомкнутое, когда расход есть (или может быть). Последнее состояние включает в себя замк­ нутое и промежуточные состояния.

Рассмотрим контакты с тремя типами пневматических приводов — трехмембранным, двухмембранным и одномембранным.

В дальнейшем изложении приняты следующие обо­ значения: р + — верхний уровень управляющего сигнала,

А

Рм

а)

Pi

РА

Рг

5)

Ра Ра

6)

Рис. 8.4. Схемы пульсирующего сопротивления с приводами контактов разных типов: а) трехыембранньши; б) двухмембравными; с) одноыембранными.

нижний уровень входного сигнала, Д3 ^>0.

В контакте с трехмембранным приводом (рис. 8.4, а) площади крайних мембран одинаковы, в связи с чем вели­ чина входного давления не влияет на усилие привода,

Пренебрегая площадью сопла, можно считать, что состоя­ ние привода определяется только давлениями в камерах а и б, т. е. привод разгружен.

Поскольку А р и Аэ —минимальные перепады давлений на входе привода, обеспечивающие соответственно раз­