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

19] Н Е К О Т О Р Ы Е В О П Р О С Ы Н А Д Ё Ж Н О С Т И 501

деформаций. Для повышения надежности стараются при­ менять более твердые материалы, однако это повышает требования к параллельности плоскостей сопла и заслонки и заставляет увеличивать усилия на закрытие от управля­ ющего узла.

На рис. 19.3, б показана схема узла сопло-заслонка, в котором заслонка выполнена из мягкого^ материала, на­ пример, резины. В этой конструкции деформация заслон­ ки и действующее на нее усилие ограничены за счет малой высоты сопла hc. При закрытии заслонка деформируется только на величину hc, дальнейшее ее перемещение невоз­ можно вследствие того, что металлическая плоскость А заслонки упирается в плоскость Б основания сопла, ко­ торое воспринимает избыточное усилие, действующее на заслонку. Малая деформируемость заслонки и ее работа в зоне упругих деформаций достигаются выбором низкого относительного сжатия е = hc : h3, где h3—толщина мяг­ кой заслонки.

Допускаемое в резине относительное упругое сжатие ограничено сверху:

[ е ] < [ а ] / £ ,

где Е — модуль упругости материала заслонки; [а] — до­ пускаемое напряжение сжатия. Зная величину hc, можно определить минимальную толщину заслонки, которая обес­ печивает работу в зоне упругих деформаций:

Усилие N3, действующее при этом на заслонку, находится из уравнения

NA = Sca = SceE = S C ^ E ,

где SC — площадь сопла в месте соприкосновения с за­ слонкой; о* <^ [а] — напряжение сжатия в материале за­ слонки. t

Если e3dt = Е3 — величина, характеризующаяjnpo4-

о

ность материала заслонки (сопла) при воздействии статической сжимающей силы F (превышение приводит к

разрушению); М3 — количество ударов заслонки о сопло, приводящее к раврушению; Т3 — время, за которое раз­ рушается сопло (заслонка) в результате старения; Ъ (t) — отношение времени, когда сопло и заслонка прижаты с си­ лой F, к текущему, времени; / 3 (t) — средняя частота уда­ ров заслонки о сопло, то время наработки узла соплозаслонка на отказ при совместном воздействии всех разру­ шающих факторов определяется из выражения:

При cr3 = const, что обычно имеет место, и / 3 (t) = const имеем:

Причиной выходов из строя элементов и коммуникаци­ онных плат могут быть утечки по поверхностям между мембранами и шайбами корпуса, по плоскостям склеивания плат, между элементами и платой в местах уплотнения и в выводах. Некоторое уменьшение этих утечек может быть достигнуто посредством помещения плат и элементов в кор­ пуса, где поддерживается среднее давление рабочего'диапазона. Это особенно эффективно для устройств с глубокой отрицательной обратной связью при усилителе, один вход которого сообщен с уровнем отсчета, поскольку давление в наиболее ответственных камерах конденсаторов и усили­ телей поддерживается на уровне среднего давления рабо­ чего диапазона и перепад давлений внутри и вне этих ка­ мер всегда будет близок к нулю.

В отдельных камерах применением индивидуальных приемов можно приблизить перепад к нулю даже при пере­ менном давлении. Так, для снижения перепада между камерой запоминания и окружающей средой предложено устанавливать кожух 1 (рис. 19.4, а), в который подается

В элементе памяти, использованном в работе [42] *) (рис. 19.4, б), «помнящем» количество газа, для уменьше­ ния утечек давление в камере запоминания снижается до атмосферного. Это осуществляется с помощью переключа­ телей Пх и П2 и емкости 2, перемещение вялого чулка 3

счет снижения перепада давлений на сопротивлениях

которой увеличивает объем ее полости Н до такого значе­ ния, когда давление в этой полости и камере У становится равным атмосферному.

Когда вводится рвх, на контакт К подается рвх, а в полость В емкости 2 — давление питания через переключа­ тель П2. Когда элемент «помнит», на контакт ^ и в полость В емкости 2 подается атмосферное давление.

Снижает надежность схем старение шлангов, применяе­ мых для соединения каналов плат с внешними линиями и

*) Данный элемент памяти позволяет считывать запомненное давление только в дискретные моменты времени по специальной команде, при которой весь газ выжимается в камеру V (схема счи­ тывания на рис. 19.4, б не показана).

504 П Р И Л О Ж Е Н И Е

с каналами других плат. Для устранения этой причины целесообразно плату крепить непосредственно к корпусу, с тем чтобы устранить соединительные шланги внутри при­ боров, а для соединения между собой каналов разных плат применять соединительные платы. Многослойные склеива­

h7 — толщина уплотняющего материала, h — высота гнез­ да для уплотняющего материала) и предусмотреть боковые зазоры б для расширения уплотпптельного материала при его сжатии в основном направлении (рис. 19.5).

§ 2 0 . Специальные вопросы измерения

Под измерением понимают преобразование в перемеще­ ние, которое считывается в виде числа по соответствующей точке шкалы с конечным количеством нанесенных на ней чисел (делений), или преобразование в цифровой сигнал, изображаемый в виде числа на цифровом индикаторе.

В рассматриваемой вычислительной технике приходит­ ся измерять различные параметры, с которыми она опери­ рует. Для давления, тока и времени существуют непосред­ ственные аналоговые измерители. Определение других параметров осуществляют посредством преобразования в непосредственно измеряемые параметры и измерения по­ следних. Количество импульсов и их частота могут не­ посредственно измеряться цифровыми преобразователями и индикаторами. Цифровые измерители всех аналоговых