патенты / 17396

735643-- = "/"; . , . . , . . , . , , . .



. :
:
УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB735643A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ Изобретатель: ДЭВИД ОМРИ ДЭВИС. : . 735,643 Дата подачи Полной спецификации 5 июня 1953 г. 735,643 5, 1953. Дата подачи заявления 17 июня 1952 г. 17, 1952. № 15279/52. . 15279/52. (Дополнительный патент к № 651599 от авг. 11. 1949). ( . 651,599 . 11. 1949). Полная спецификация опубликована в августе. 24, 1955. . 24, 1955. Индекс при приемке: - Классы 110(3), (1:2:3), G1OE113(1A:3:4:5), G1OE2(:); и 135, P1(:::::), (4:7), P9(A2:), P11, P16(:: :- 110(3), (:2:3), G1OE113(1A: 3:4: 5), G1OE2(: ); 135, P1(: : : : : ), (4: 7), P9(A2: ), P11, P16(: : Е2), П(17:18), П24(EE5:). E2), (17:18), P24(EE5:). ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ Усовершенствования топливных систем для газотурбинных двигателей или относящиеся к ним Мы, - , британская компания, расположенная на Найтингейл-Роуд, Дерби, в графстве Дерби, настоящим заявляем об изобретении, в отношении которого мы молимся о том, чтобы был выдан патент. предоставленное нам, и метод, с помощью которого это должно быть выполнено, должны быть подробно описаны в следующем заявлении: - , - , , , , , , , , :- Изобретение относится к топливным системам газотурбинных двигателей. - . Газотурбинный двигатель обычно содержит компрессор, подающий воздух в оборудование сгорания, в котором жидкое топливо сгорает вместе с воздухом и из которого продукты сгорания поступают в турбину, которая приводит в действие компрессор, а также может использоваться для приведения в действие выходного вала. - . Топливная система для подачи топлива в камеру сгорания такого двигателя обычно содержит насос для подачи жидкого топлива под давлением к топливным форсункам и дроссель, который предназначен для изменения давления топлива в топливных форсунках и, таким образом, для регулирования скорости подачи топлива. Поток топлива к топливным форсункам должен зависеть от настройки дроссельного устройства. В такой топливной системе обычно предусматривают базовый механизм управления, который работает в устойчивых условиях работы и поддерживает постоянным давление перед дросселем или перепад давления на дросселе, так что, таким образом, при каждом положении дросселя поток через оно поддерживается постоянным и имеет соответствующее значение. Таким образом, дроссель образует средство выбора расхода топлива, с помощью которого выбирается значение, при котором расход топлива должен поддерживаться основным механизмом управления в установившемся режиме. , . , . -- . С такими топливными системами возникли трудности при работе в переходных режимах работы двигателя. Например, когда двигатель ускоряется, подача топлива в двигатель может быть избыточной из-за скорости открытия дроссельной заслонки по сравнению с относительной медленностью, с которой двигатель может ускоряться. Такой избыток топлива во время ускорения может привести к перегреву оборудования сгорания и деталей турбины и даже может привести к затуханию пламени сгорания, если топливно-воздушная смесь станет перебогатой. Кроме того, в некоторых двигателях перелив топлива во время ускорения может привести к помпажу в компрессоре. . , , . / -. , - 50 . Когда такая топливная система используется с авиационным газотурбинным двигателем, степень перезаправки может быть больше на больших высотах из-за снижения располагаемой мощности, которая может быть развита для ускорения ротора двигателя при пониженной температуре окружающей среды. Условия плотности воздуха. - , - 55 . В нашем патенте № 651599 описана и заявлена топливная система для газотурбинного двигателя 60, в которой вышеуказанные трудности устранены или существенно уменьшены, и топливная система включает топливный насос; топливные форсунки, соединенные с топливным насосом для приема топлива под давлением от них; базовые средства управления 65 для управления потоком топлива от насоса к топливным форсункам при выбранной точке отсчета для устойчивой работы двигателя; средство выбора для выбора исходного значения, которое должно поддерживаться указанным основным средством управления при установившейся работе двигателя 70; и средство управления ускорением для управления потоком топлива от топливного насоса к топливным форсункам во время ускорения двигателя, содержащее средство ограничения потока, расположенное в трубопроводе 75, передающем фактический поток топлива к топливным форсункам; средство ограничения потока топлива, имеющее эффективное ограничение, которое не изменяется напрямую путем регулировки механизма установки исходных данных, и средство, реагирующее на нагрузку 80, зависящую от мгновенного падения давления на средстве ограничения потока из-за мгновенного фактического расхода топлива к топливным форсункам и реагирует также на нагрузку, зависящую от мгновенного давления нагнетания компрессора двигателя 85, причем упомянутые нагрузки действуют противоположно, а указанные средства реагирования на нагрузку действуют так, чтобы ограничивать фактический поток топлива к топливным форсункам в зависимости от мгновенное давление нагнетания компрессора. . 651,599 - 60 , ; ; 65 ; 70 ; - 75 ; -- , 80 - 85 , , - . 90 735,643 Поскольку при данных условиях окружающей атмосферы давление нагнетания компрессора зависит от частоты вращения двигателя, путем ограничения расхода топлива в соответствии с давлением нагнетания компрессора получается предельное значение расхода топлива для каждой частоты вращения двигателя при разгоне. . 90 735,643 , , , . В одной конструкции, описанной в Патенте №. . 651,599 В топливной системе установлен многоплунжерный топливный насос, имеющий наклонно-поворотный механизм изменения хода плунжеров и сервомеханизм регулировки угла наклона наклонно-поворотного механизма. Сервомеханизм содержит поршень, работающий в цилиндре под управлением рабочей жидкости, подаваемой непосредственно на одну сторону поршня и через сужение на другую сторону поршня, и выпускной клапан, через который жидкость под давлением стравливается из последней. стороне поршня, чтобы изменять давление жидкости на этой стороне поршня и, таким образом, контролировать положение поршня. В этой конструкции средство управления ускорением предназначено для регулировки выпускного клапана, нагрузка, которая зависит от давления нагнетания компрессора, направлена на закрытие выпускного клапана и, таким образом, позволяет сервомеханизму увеличивать ход плунжеров насоса. , а нагрузка зависит от фактического расхода топлива. к топливным форсункам стремится открыть выпускной клапан и, таким образом, стремиться заставить сервомеханизм уменьшить ход плунжеров насоса. 651,599 - - - . , ' . , , , , . , . Таким образом, при ускорении для каждого значения мгновенного давления нагнетания компрессора определяется предельное значение фактического расхода топлива. . Например, выпускной клапан установлен на конце рычага, и к рычагу прикладывают нагрузки, действующие в противоположном направлении. . Настоящее изобретение включает усовершенствования или модификации топливной системы, описанной и заявленной в патенте № 651599, и согласно настоящему изобретению в такой топливной системе предусмотрены средства изменения соотношения мгновенного значения нагрузки, создаваемой компрессором. давление до соответствующего значения давления нагнетания компрессора, при этом средство содержит первый трубопровод, ведущий от места подачи компрессора к точке более низкого давления, связанной с компрессором, первое и второе ограничительные средства, расположенные последовательно в указанном трубопроводе, регулируемые средства для изменения давления отношение давления в указанном трубопроводе между первым и вторым ограничительными средствами к давлению нагнетания компрессора, и второй трубопровод, ведущий от точки в указанном первом трубопроводе между указанными первым и вторым ограничительными средствами к указанным средствам, реагирующим на нагрузку fl0, зависящую от давление нагнетания компрессора. При срабатывании регулируемого средства указанная степень сжатия изменяется, изменяя таким образом влияние давления нагнетания компрессора на средство, реагирующее на нагрузку. . 651,599 , , , , fl0 . - . Под «точкой более низкого давления, связанной с компрессором» подразумевается атмосфера, или промежуточная ступень компрессора, или вход компрессора, где давление равно атмосферному давлению окружающей среды, измененному эффектом набегания вследствие движения через атмосферу. " " , , . В одной конструкции регулируемое средство содержит клапан, например дроссельную заслонку, расположенную после первого и второго ограничительных средств для управления потоком из трубопровода 7t, и клапан регулируется в смысле закрытия в соответствии с увеличением фактической производительности компрессора. скорость вращения, или скорректированная скорость вращения, или степень сжатия компрессора, которая прямо пропорциональна скорректированной скорости вращения. Регулировка может быть прогрессивной в диапазоне скоростей или может быть по существу мгновенной при достижении выбранного значения условия управления. 85 В другой конструкции средства регулировки таковы, что соотношение эффективных ограничений первого и второго ограничительных средств изменяется, например, с помощью игольчатого клапана, взаимодействующего с одним из ограничительных средств 90, при этом игольчатый клапан является регулируемым, 9,5 скажем, в соответствии с изменением фактической или скорректированной скорости вращения компрессора или степени сжатия компрессора в диапазоне регулируемой переменной или при достижении определенного значения управляющей переменной. , , , 7t , , , . . 85 , , , - 90 , , , - 9.5 . в другой конструкции, чтобы получить желаемое изменение воздействия давления нагнетания компрессора на средство, реагирующее на нагрузку, его устанавливают, скажем, путем соответствующей формы игольчатого клапана, взаимодействующего с одним из ограничительных средств для изменять свою эффективную площадь так, что при постепенном увеличении управляющей переменной, такой как фактическая или скорректированная скорость вращения компрессора, эффективная площадь увеличивается на 10 футов в части диапазона значений переменной и уменьшается в другой части. , - , - 10( - , , , 10' . В еще одной конструкции желаемое изменение указанного соотношения достигается за счет того, что каждое ограничительное средство выполнено в виде отверстия и контролируется эффективная площадь одного из них с помощью клапанного элемента, такого как полушарик, установленного на рычаге, который раскачивается под нагрузкой, которая изменяется в соответствии, скажем, скорректированной скоростью вращения. 11.5 Некоторые устройства, включающие изобретение, теперь будут описаны со ссылкой на чертежи, сопровождающие предварительное описание, на которых чертежи: , - 11C , , . 11.5 , :- Фигура 1 иллюстрирует изобретение, примененное в 120 управлении ускорением, как описано со ссылкой на фигуру 4 патента № 651,599 (воспроизведена только часть фигуры 4); Фигура 1А представляет собой вид по линии А-А на Фигуре 1; 125 На фиг. 2 показана одна модификация части конструкции, показанной на фиг. 1; Фигура 3 иллюстрирует еще одну модификацию части устройства, показанного на Фигуре 1; Рисунок 4 представляет собой графическую иллюстрацию сервомеханизма 130 и предотвращения уменьшения хода плунжеров насоса от их максимального хода. 1 120 4 . 651,599 ( 4 ); 1A - 1; 125 2 1; 3 1; 4 130 . Капсула 182 и диафрагма 179 имеют одинаковую эффективную площадь, поэтому нагрузка 70, приложенная штифтом 175а к рычагу 175, зависит только от давления, действующего на диафрагму 179. 182 179 70 175a 175 179. Описанное выше управление ускорением работает следующим образом. Во время 75 установившегося режима работы при постоянной скорости вращения нагрузка, обусловленная давлением нагнетания компрессора, больше, чем нагрузка, обусловленная фактическим расходом топлива, и поэтому выпускной клапан 115 не подвергается нагрузке, открывающейся рычагом 175. Во время ускорения на 80 градусов давление нагнетания компрессора постепенно увеличивается в зависимости от частоты вращения двигателя, и по мере увеличения давления нагнетания компрессора увеличивается и давление, действующее на диафрагму 179. В то же время, чтобы двигатель разогнался, поток топлива к форсункам двигателя увеличивается выше значения, необходимого для устойчивой работы, и, таким образом, нагрузка прикладывается к рычагу 175 через диафрагму 185 в отличие от нагрузки 90, прикладываемой диафрагмой 179. также увеличивается, и если нагрузка на диафрагму 185 превышает нагрузку на диафрагму 179, то спускной клапан 115 открывается и сервомеханизм топливного насоса срабатывает для уменьшения хода насоса 95. . 75 , , , 115 175. 80 179 . 85 , 175 185 90 179 , 185 179 115 95 . Таким образом, поток топлива в двигатель ограничен, причем максимальное значение потока топлива зависит в каждый момент времени от мгновенного значения давления нагнетания компрессора и увеличивается по мере увеличения давления нагнетания компрессора 100. , , 100 . Было обнаружено, что желательно ограничить скорость потока топлива на низких скоростях вращения во время ускорения до более низкого значения по отношению к мгновенному давлению нагнетания компрессора 105, чем на высоких скоростях вращения, поскольку двигатель более чувствителен к перерасходу топлива на низких оборотах. Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает средства, посредством которых ограничивающий эффект на управление ускорением может быть изменен по мере ускорения двигателя. Это изменение ограничивающего эффекта может осуществляться постепенно в диапазоне скоростей вращения (фактической или скорректированной) или при достижении выбранной скорости вращения (фактической или скорректированной). 115 Это достигается путем изменения воздействия давления нагнетания компрессора на диафрагму 179 за счет увеличения нагрузки на диафрагму 179 на единицу давления нагнетания компрессора, при этом нагрузка стремится противодействовать открытию 120 перепускного клапана 115. 105 , - , 110 . ( ) ( ). 115 179 179 , 120 115. В конструкции, показанной на фиг. 1 и 1А, изменение осуществляется в диапазоне скоростей за счет отвода воздуха из линии нагнетания компрессора 10 через трубопровод 78а, 125, в котором гидравлически последовательно расположены пара ограничителей потока 78b, 78c и клапан 78d (показанный как дроссельная заслонка), который управляет потоком воздуха от компрессора, нагнетаемого через трубопровод 78а, с эффектом, который можно получить с помощью устройств, показанных на фиг. 1 и 2; Фигура 5 представляет собой графическую иллюстрацию эффекта, который может быть получен при использовании схемы Фигуры 3; Фигура 6 иллюстрирует еще одну модификацию; Фигура 7 представляет собой графическую иллюстрацию одного эффекта, который можно получить путем модификации Фигуры 6; и к сопроводительному чертежу, на котором фиг. 8 иллюстрирует еще одну модификацию части устройства, показанного на фиг. 1. 1 1A 10 78a 125 78b, 78c 78d ( ) 78a 130 1 2; 5 3; 6 ; 7 6; 8 1. Ссылаясь на фиг. 1, 1А, при управлении ускорением (как описано со ссылкой на фиг. 1b, 4 патента № 651599) предусмотрен качающийся рычаг 175, установленный на гибкой диафрагме 174, предназначенный для управления вторым рычагом 114, который несет половину -шаровой крановый элемент 115, управляющий отводным потоком от сервомеханизма регулировки хода плунжеров многоплунжерного топливного насоса. 1, 1A, ( 4 . 651,599) 175 174 114 - 115 - . Рычаг 175 подвергается трем основным нагрузкам. 175 . Первая нагрузка прикладывается через толкатель 2U 188 с помощью пружины 190 в направлении, противоположном качанию рычага 175, в направлении подъема полушарового клапана 115 и увеличения спускного потока. 2U 188 190 175 115 . Вторая нагрузка прикладывается толкателем 184 от диафрагмы 185, одна сторона которой нагружена давлением в основном топливном трубопроводе перед клапаном линейного потока, а другая сторона нагружена давлением в основном трубопроводе после клапана. клапан 86 с линейным потоком, при этом результирующая нагрузка прикладывается к рычагу 175 в направлении, способствующем раскачиванию рычага 175, чтобы поднять полушаровой клапан 115 и, таким образом, увеличить сливной поток. Клапан линейного потока устроен таким образом, что падение давления на нем прямо пропорционально потоку через него, и, таким образом, нагрузка, приложенная к рычагу 175 через диафрагму 185, прямо пропорциональна фактическому расходу топлива в главном топливном трубопроводе двигателя. двигатель. Устроено так, что давление в камере, содержащей толкатель 188, такое же, как и в камере на той стороне диафрагмы 185, где находится толкатель 184, благодаря чему можно компенсировать разницу в эффективных площадях двух сторон диафрагмы 185. 184 185 86 , 175 175 115 . 175 185 . 188 185 184, 185 . Третья нагрузка устроена так, чтобы зависеть от мгновенного давления нагнетания компрессора, и прикладывается к рычагу 175 посредством штифта 175а, выступающего из стержня 175b, соединяющего вакуумированную капсулу 182 и гибкую диафрагму 179, которая образует одну стенку камеры 179а, внутри которой давление имеет значение, зависящее от давления нагнетания компрессора. Давление, действующее на диафрагму 179, предназначено для того, чтобы нагружать рычаг в противовес нагрузке из-за фактического потока топлива, таким образом раскачивая рычаг 175 в направлении, противодействующем подъему полушарика 115 и f5, таким образом стремясь предотвратить стравить поток из атмосферы 735,643 и подключить трубопровод 78, ведущий от камеры 179а, стенкой которой является диафрагма 179, к трубопроводу 78а в точке между двумя ограничителями потока 78b и 78c. 175 175a 175b 182 179 179a . 179 , 175 115 f5 735,643 , 78 179a 179 , 78a 78b 78c. Когда клапан 78d полностью открыт, давление, промежуточное между двумя ограничителями расхода 78b и 78c (и, таким образом, давление, действующее на диафрагму 179), имеет минимальное значение, которое существенно меньше давления нагнетания компрессора и пропорционально ему, и поскольку клапан 78d закрыт, поэтому давление между двумя ограничителями потока 78b, 78c постепенно увеличивается до тех пор, пока клапан 78d не будет полностью закрыт. давление между двумя ограничителями потока 78b, 78c будет равно давлению нагнетания компрессора. Таким образом, путем постепенного закрытия клапана 78d по мере того, как скорость вращения двигателя увеличивается в заданном диапазоне скоростей вращения, влияние на единицу давления давления нагнетания компрессора на диафрагму 179 постепенно увеличивается. При скоростях ниже заданного диапазона клапан 78d полностью открыт, а при скоростях выше заданного диапазона клапан 78d полностью закрыт. 78d 78b 78c ( 179) , 78d 78b, 78c , 78d . 78b, 78c . 78d 179 . 78d , 78d . Клапан 78d можно регулировать любым удобным способом в соответствии со скоростью вращения двигателя; так, например, клапан может быть снабжен рабочим рычагом 78e, соединенным с поршневым элементом сервомеханизма 78f поршня и цилиндра, в котором поршень перемещается автоматически в соответствии со скоростью вращения двигателя. Сервомеханизмы, подходящие для этой цели, описаны в наших технических условиях №№ 704,849 (27748/49), 78d ; , , 78e 78f . . 704,849 (27748/49), 704,850 (31458/49) и 713,436 (6209/51), на которые можно ссылаться для получения подробной информации о конструкции и работе сервомеханизма. 704,850 (31458/49) 713,436 (6209/51) . Аналогичный эффект можно получить с помощью конструкции, показанной на фиг. 2, в которой клапан 78d заменен элементом 78g игольчатого клапана, который взаимодействует с ограничителем 78c для изменения его эффективного ограничения. Клапан можно регулировать посредством реечного механизма 78h с помощью рабочего рычага 78e. 2 78d 78g - 78c . 78h 78e. Один эффект, который может быть получен с помощью конструкций, показанных на фиг. 1, 1А и 2, проиллюстрирован на графике фиг. 4, на котором оси абсцисс представляют собой давление подачи сжатого воздуха (), а оси ординат представляют собой потоки топлива (). 1 1A, 2 4, () (). Кривая А указывает на потребность двигателя в «постоянном режиме работы» в топливе. Кривая указывает расход топлива, превышение которого нежелательно, т. е. расход топлива, превышение которого сопряжено с серьезным риском повреждения двигателя. Кривая показывает максимальную фактическую подачу топлива, определенную системой управления ускорением. Часть кривой представляет собой прямую линию и указывает, что ниже выбранной скорости, представленной точкой , отношение нагрузки на диафрагму 179, обусловленной давлением нагнетания компрессора, к мгновенному давлению нагнетания компрессора является постоянным, часть . указывает, что между скоростями, представленными точками и , соотношение постепенно увеличивается, а часть указывает, что выше скорости, представленной точкой , соотношение снова становится постоянным. Как показано на фиг.1, клапан 78d будет полностью открыт на участке трассы, постепенно закроется на участке и будет полностью закрыт на участке . " " . .. . . , , , 179 , . , , , . 1, 78d , , ,, . Если желательно изменить соотношение нагрузки на диафрагму 179, обусловленной давлением нагнетания компрессора, к мгновенному давлению нагнетания компрессора от одного значения к другому при заданной скорости вращения (фактической или скорректированной), можно использовать следующую схему. Как показано на фиг.3, рабочий рычаг 78e может приводиться в действие соленоидным устройством 80 78k, на катушку которого подается питание под управлением переключателя 78j. Переключатель замыкается устройством, реагирующим на скорость, при достижении заданной скорости. Например, для замыкания переключателя 78j в соответствии с фактической скоростью вращения 85 переключатель может включать в себя подвижный контакт, приводимый в действие диафрагмой 781, перемещающейся против пружины 78m, подвергаясь падению давления на отверстии 78n, в которое подается жидкость под давлением с помощью объемный насос фиксированной производительности 78p, привод которого осуществляется со скоростью, пропорциональной частоте вращения компрессора. Когда скорость достигает заданного значения, диафрагма 781 смещается относительно пружины 78m настолько, чтобы замкнуть переключатель 78i, тем самым подав питание на соленоидное устройство 78k и приведя в действие рабочий рычаг 78e. 179 ( ) . 3, 78e 80 78k, 78j. - . 78j 85 , 781 78m 78n - 78p . 781 78m 78i 78k 78e. Эффект, полученный при таком расположении, графически проиллюстрирован на рисунке 5, на котором 100 трасс и имеют то же значение, что и на рисунке 4. Кривая указывает на ограничение подачи топлива во время ускорения, и будет видно, что ниже скорости переключения или давления нагнетания компрессора (поскольку для данных атмосферных условий давление нагнетания компрессора является уникальной функцией скорости), представленной вертикальным участком . часть кривой представляет собой прямую линию, показывающую, что скорость увеличения подачи топлива 110 с увеличением скорости (и, таким образом, отношение нагрузки на диафрагму 179, обусловленной давлением нагнетания компрессора, к мгновенному давлению нагнетания компрессора ) является постоянным при первом значении, а прямолинейная часть кривой 115 указывает, что выше скорости переключения или давления нагнетания компрессора скорость изменения подачи топлива со скоростью (и, следовательно, передаточное число) является постоянной. по более высокой стоимости. 5, 100 4. ( 105 ), . , , 110 ( 179 ) , - , 115 , , ( ) . Другие эффекты могут быть получены с помощью устройства 120 по настоящему изобретению. Например, ссылаясь на рисунок 7, если желательно контролировать подачу топлива во время ускорения способом, представленным кривой , подача топлива сначала увеличивается с постоянной скоростью с изменением скорости 12,5, а затем постепенно увеличивается с более медленной скоростью. и затем постепенно увеличиваясь с возрастающей скоростью, можно использовать схему, показанную на рисунке 6. В этом исполнении клапан для взаимодействия имеет мощность 130 ? 35,64:3 - 4 температура вызывает увеличение перепада давления. За счет подходящей формы головки клапанного элемента 230 перепад давления на отверстии контролируется в зависимости от скорректированной скорости вращения . Диафрагма 224 нагружается перепадом давления на отверстии 228, и эта нагрузка передается на рычаг 221 с помощью толкателя 234, который опирается на регулируемый упор 235, закрепленный на рычаге 221. Пружина 236 нагружает рычаг 221 напротив диафрагмы 224, так что положение диафрагмы 75, 224 и рычага 221 контролируется перепадом давления на канале 228, который является функцией скорректированной скорости вращения, а также скоростью весны 236. 120 . , 7, , - 12.5 , , 6 . - , 130 ? 35,64:3 - 4 . 65 230, 224 228, 221 234 235 221. 236 221 224, 75 224 221 228, , 236. Можно видеть, что по мере увеличения скорректированной скорости вращения полушаровой клапан 78t перемещается, увеличивая ограничение потока через отверстие 78r и, таким образом, увеличивая отношение давления в трубопроводе 78 к давлению нагнетания компрессора. 85 И наоборот, уменьшение скорректированной скорости вращения вызывает уменьшение указанного передаточного числа. - 78t 78r, 78 . 85 , . Путем соответствующего выбора ограничивающих нагрузок, когда клапанный элемент 78t полностью открыт и полностью закрыт, это устройство 90 может иметь характеристики, аналогичные показанным на рисунке 4. 78t , 90 4. Нам известен патент № 666290, в котором заявлено, что для использования с первичным двигателем внутреннего сгорания, к которому воздух подается с помощью нагнетателя, средства управления жидким топливом такого типа, которые реагируют, по крайней мере частично, на нагнетательный воздух. давления, включающий в себя в сочетании устройство регулирования подачи топлива, реагирующее на давление воздуха в нагнетателе, и клапанное средство, перемещаемое 100 между двумя положениями, позволяющее полному давлению подачи нагнетателя и заданной части такого давления подачи поочередно воздействовать на регулятор топлива. устройство. . 666,290 , 95 , - , , - , - - , 100 - .
, ."> . . .
: 506
: 2024-04-16 09:11:03
: GB735643A-">
: :

735644-- = "/"; . , . . , . . , . , , . .

... 77%


. :
:
УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB735644A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ 735,644 Дата подачи заявки и подачи полной спецификации 24 июня 1952 г. 735,644 24, 1952. № 15366/52. . 15366/52. — по заявке, поданной в Соединенных Штатах Америки в сентябре. 17, 1951. - . 17, 1951. Полная спецификация опубликована в августе. 24, 1955. . 24, 1955. Индекс при приемке: - Классы 40(1), Н3С10, Н3В(2:6А); и 40(3), А5Г1, А5П(1Б:2А), А5С2. :- 40(1), N3S10, N3V(2: 6A); 40(3), A5G1, A5P(1B: 2A), A5S2. ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ Усовершенствования в автоматическом копировальном аппарате с упреждающим управлением или в отношении него Мы, & , корпорация, учрежденная в соответствии с законодательством штата Висконсин, Соединенные Штаты Америки, по адресу 6784, , Милуоки, 14, Висконсин, Соединенные Штаты. Америки, настоящим заявляем, что изобретение, на которое мы молимся, чтобы нам был выдан патент, и метод, с помощью которого оно должно быть реализовано, должны быть подробно описаны в следующем заявлении: , & , , , 6784, , , 14, , , , , , : - Настоящее изобретение в целом относится к усовершенствованиям копировальных машин и, в частности, к усовершенствованным системам управления слежением за линией, приспособленным для отслеживания представления направляющего контура, а также для прогнозирования изменений направления траектории движения, диктуемых направляющим контуром. , , . Настоящее изобретение обеспечивает систему управления копировальным аппаратом, имеющую пару относительно подвижных элементов, причем указанная система содержит средства управления с силовым приводом, включающие в себя чувствительное устройство, функционально подключенное для осуществления заданного управляемого рулевого движения между указанными элементами с по существу равномерной скоростью подачи, и вспомогательное средство управления, взаимодействующее с указанным сенсорным устройством для изменения указанной скорости подачи указанного рулевого движения с учетом изменений направления относительного движения между указанными элементами. , , . Настоящее изобретение дополнительно обеспечивает систему управления копировальным аппаратом, имеющую элемент, перемещаемый по траектории перемещения, соответствующей по конфигурации краю направляющей схемы, и пару двигателей, функционально соединенных для осуществления управляемого по направлению перемещения указанного элемента, причем указанная система имеет преобразователь, функционально подключенный для осуществления избирательно пропорциональной подачи питания на указанные двигатели, и сенсорное устройство, реагирующее на край указанной направляющей схемы, функционально выполненное с возможностью активации указанного преобразователя, причем указанное чувствительное устройство реагирует на один порт вдоль края указанной направляющей схемы для активации указанного преобразователя для осуществления прямых[Цена 3ш. .] условно управляемое рулевое движение по существу с одинаковой скоростью, и указанное чувствительное устройство, включающее в себя вспомогательное средство управления, одновременно реагирующее на более удаленный участок вдоль указанного направляющего контура для прогнозирования 50 изменений направления в нем и, соответственно, активации указанного преобразователя для выборочного изменения по существу равномерная скорость подачи указанного элемента в соответствии с близостью изменения направления края 55 указанного направляющего рисунка. , , [ 3s. .] , 50 , , 55 . Изобретение также заключается в способе прогнозирования изменений направления в направляющем контуре, который включает в себя осуществление относительного управляющего движения между шаблоном и трассировщиком 60 с по существу равномерной скоростью подачи, направление потока света к указанному краю шаблона в точке, расположенной немного дальше. продвижение точки, в которой указанный индикатор непрерывно входит в контакт с указанным краем рисунка, вызывая изменение количества указанного света 65, выходящего из указанного края рисунка, относительно указанного перехваченного им света в соответствии с изменениями направления в указанном контуре, и изменяя скорость подачи между указанными трассировщик и указанный узор в соответствии с 70 изменениями количества указанного света, перехваченного указанным краем узора. , 60 , , 65 , 70 . В некоторых предшествующих типах копировальных или копировальных машин была предусмотрена система управления, реагирующая на периферийный контур 75 направляющего шаблона и обеспечивающая соответствующее относительное перемещение между опорой инструмента и рабочей опорой. Система управления была снабжена чувствительным устройством, предназначенным для подачи входных сигналов, которые впоследствии активировали источник энергии, подключенный для создания соответствующей мотивации для требуемого относительного перемещения между опорой инструмента и опорой работы, а также соответствующего перемещения между сенсорным устройством 85. и направляющий контур. Посредством такого устройства чувствительное устройство реагировало на последовательно новые участки направляющего контура, который постоянно перемещался по пути перемещения, соответствующему 90 25p . ", т 735 844 его конфигурации. В некоторых случаях чувствительное устройство представляло собой иглу, имеющую реальный физический контакт с периферийным краем направляющего рисунка для осуществления требуемого относительного перемещения между ними. , 75 , , . , 85 . , 90 25p . ", 735,844 . . В других случаях, например, в машинах, управляемых устройством отслеживания линии, сенсорное устройство перемещалось в положение пересечения или перекрытия с краем рисунка, чтобы обеспечить требуемое относительное перемещение между ними. Для некоторых типов операций копирования, особенно при более низких скоростях подачи, того или другого из этих чувствительных устройств с взаимодействующей с ним системой управления было достаточно для управления относительным перемещением элементов машины. Однако при изменении направления траектории движения обычно возникал небольшой перебег в исходном направлении движения, прежде чем чувствительное устройство и система управления реагировали на новый путь движения, чтобы произвести необходимые корректирующие движения. Этот перебег происходил даже при очень низких скоростях подачи, что приводило к неточности в готовой работе, вызванной подрезом создаваемого контура. По мере увеличения скорости подачи ситуация еще больше усугублялась, и подрез, соответственно, был более серьезным. , , . , , . , , . , , , . При чрезвычайно высоких скоростях подачи перебег стал настолько чрезмерным, что возникающее в результате подрезание нанесло непоправимый ущерб заготовке. Среди нескольких факторов, способствующих этому состоянию, основным является задержка во времени, возникающая между подачей входного сигнала на движение и фактическим движением, вызванным этим конкретным сигналом, что является неотъемлемой характеристикой предшествующих типов систем управления копировальными машинами. . , . , , . Согласно следующему описанию изобретение применяется. фрезерный станок с вертикальным шпинделем, в котором предусмотрена улучшенная форма системы управления слежением за линией с опережением направления, которая обеспечивает непрерывное перемещение подачи рабочего стола относительно инструментального шпинделя по траектории перемещения, соответствующей по конфигурации контур направляющего шаблона или лекала под углом 3600. , . 3600. - Таким образом, в заготовке, поддерживаемой на столе, может быть создан контур, который соответствует контуру шаблона, используемого для направления движения подачи стола относительно режущего инструмента, переносимого шпинделем инструмента. - , . Хотя заготовка перемещается с практически одинаковой скоростью подачи относительно режущего инструмента, система отслеживания линии устроена таким образом, чтобы предвидеть изменения направления траектории перемещения, чтобы предотвратить перебег, поскольку направление движения заготовки изменяется в соответствии с новым направление движения, определяемое рисунком. , . По существу, система управления слежением за линией содержит фотоэлектронную систему регулирования двигателя в сочетании со сканирующим устройством формирования сигнала, установленным на фиксированном расстоянии относительно оси шпинделя инструмента. Сканирующее устройство выполнено с возможностью создания копирующего сигнального светового луча и упреждающего сигнального светового луча, выполненных с возможностью непрерывного перемещения таким образом, чтобы приводить в действие фотоэлектронную систему 7 регулирования в соответствии с требованиями конкретного направляющего контура. Для избирательной активации фотоэлектронной системы регулирования движущиеся световые лучи сканирующего устройства через определенные промежутки времени перехватываются 7 направляющей линией следа, оказывающей дифференциальное воздействие на свет. Направляющий контур, очерчивающий линию следа, может быть установлен непрозрачным рисунком. имеющий краевую зону, полупрозрачную линию, выгравированную на непрозрачном шаблоне 8 или любом другом подходящем средстве, использующем световую дифференцирующую линию трассировки. , . 7 . , 7, , 8 . Световой луч сигнала копирования, подаваемый сканирующим устройством, регулярно перехватывается на позиции 8. 8. повторяющиеся интервалы на относительно прямолинейном участке линии следа, чтобы обеспечить непрерывную серию световых импульсов контролируемой длительности для обеспечения непрерывного перемещения по траектории движения. Однако всякий раз, когда необходимо пройти угол, упреждающий сигнальный световой луч и сканирующее устройство взаимодействуют с этим краем рисунка, очерчивая изменение направления линии следа, чтобы создать серию световых импульсов постепенно меняющейся длительности, которые соответственно действуют. изменить мотивацию выполнения движения выкройки и заготовки. Модифицированные импульсы активируют фотоэлектронную систему регулирования двигателя для обеспечения контролируемой скорости подачи заготовки 1C для предотвращения перебега всякий раз, когда направленная траектория движения заготовки впоследствии изменяется в соответствии с новым направлением траектории. После прохождения угла 10 фотоэлектронная система регулирования снова активируется только непрерывной последовательностью световых импульсов, возникающих в результате пересечения измененной по направлению направляющей линии следа с световым лучом сигнала копирования, идущим от сканирующего устройства 11. . 91 , 9 . 1C . , 10 - 11 . Эти повторяющиеся световые импульсы обеспечивают непрерывный, пульсирующий сигнал копирования светового луча для обеспечения непрерывного перемещения заготовки с практически одинаковой скоростью подачи. 11 В принципиальной модифицированной форме изобретения предложено сенсорное устройство, имеющее инвертированную функцию, в котором темная или бессветная часть каждого цикла подает сигнал для осуществления движения. Благодаря работе модифицированного сенсорного устройства продолжительность каждого последующего сигнала отсутствия освещения выборочно изменяется, чтобы предвидеть изменение направления траектории движения. Измененные сигналы отсутствия света, в свою очередь, активируют инвертированную форму 12 фотоэлектронной системы регулирования двигателя, чтобы обеспечить контролируемую скорость подачи для предотвращения перебега, поскольку направление движения заготовки изменяется в соответствии с новым направлением траектории. 134 частично схематически и частично в перспективе, показывающий часть механизма управления; Фиг.8 представляет собой принципиальную схему, показывающую электрическую схему управления и связанный с ней механизм управления; 70 Фиг. 9 представляет собой схематический вид головки затвора, иллюстрирующий временную взаимосвязь с электрической схемой управления; Рис. с 10 по 16 включительно представляют собой схематические изображения, иллюстрирующие несколько рабочих состояний 75 системы управления с опережением направления; Рис. с 17 по 19с включительно представляют собой схематические виды, представляющие боковой корректирующий эффект системы управления; Рис. 20-23c включительно представляют собой дополнительные схематические изображения, иллюстрирующие рабочие условия, возникающие при изменении направления траектории движения; на фиг. 24 - фрагментарный вид в вертикальном разрезе исполнительного механизма управления, показывающий модифицированную форму запирающего устройства; фиг. 25 - вид сверху модифицированной формы вырубного устройства, показанного на фиг. 24; фиг. Фиг. 26 представляет собой фрагментарный перспективный вид 90, показывающий модифицированную форму чувствительного устройства формирования сигнала; на фиг. 27 - фрагментарная принципиальная схема, показывающая модифицированную форму управления двигателем; 95 Фиг. 28 представляет собой схематический вид сверху модифицированной формы затвора формирования сигнала; Фиг.29 представляет собой схематический вид сверху другой модифицированной формы затвора, снабженного одной апертурой, предназначенной для формирования как 100 сигналов копирования, так и сигналов упреждения; Фиг.30 представляет собой фрагментарный, частично схематический вид, показывающий модификацию изобретения, предназначенную для использования в сочетании со ставнями, показанными на фиг. 28 и 105 29; Рис. 31 и 32 представляют собой схематические виды сверху, показывающие временную взаимосвязь между модифицированным затвором, фиг. 29, и электрическая схема управления; 11о Рис. с 33 по 36 включительно - схематические виды, представляющие один цикл работы модифицированного затвора, показанного на фиг. 29; Рис. 37-39c включительно представляют собой схематические виды, представляющие эффект боковой корректировки 115 модифицированной системы управления, показанной на фиг. , . 11 , - . - 12 , - . , , 12 . 134 , ; . 8 ; 70 . 9 ; . 10 16 75 ; . 17 19c ; . 20 23c ; . 24 ; . 25 . 24; . 26 90 ; . 27 ; 95 . 28 ; . 29 100 ; . 30 , . 28 105 29; . 31 32 , . 29, ; 11o . 33 36 . 29; . 37 39c 115 . 30; и рис. с 40 по 42c включительно представляют собой даграмматические изображения, представляющие упреждающий эффект модифицированной системы управления, показанной на фиг. 30. 120 Конкретный станок, управляемый устройством отслеживания линии, показанный в целом на прилагаемых чертежах в качестве примера предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения, представляет собой фрезерный станок с вертикальным шпинделем, коленом 12,5 и колонного типа, который выполнен с возможностью включения упреждающего элемента направления в качестве неотъемлемой части система эксплуатации и контроля. Однако следует понимать, что устройство, содержащее устройство управления упреждающим отслеживанием линии, может 13( для осуществления подачи подачи заготовки относительно фрезы, несущей шпиндель инструмента, а также координатного перемещения направляющей схемы относительно Сканирующее устройство состоит из пары реверсивных двигателей подачи, которые выборочно реагируют на фотоэлектронную систему регулирования. Двигатели подачи работают индивидуально, обеспечивая перемещение рабочего стола и связанной с ним прозрачной опоры для шаблонов по двум взаимно перпендикулярным линиям перемещения. 30; . 40 42c . 30. 120 , 12.5 . , , 13( , , . . Избирательное координатное включение двигателей подачи с заранее определенными пропорциональными скоростями подачи, в соответствии с указаниями фотоэлектронной системы регулирования, действует таким образом, чтобы обеспечить координатное перемещение шаблона и заготовки вдоль любого углового направления перемещения, соответствующего изменениям направления на линии подачи. след, представленный контуром направляющего рисунка. , , . Хотя устройство привода и управления, содержащее изобретение, представлено здесь как воплощенное в вертикально-шпиндельном фрезерном станке коленного и колонного типа, следует понимать, что показанные конкретные варианты осуществления предназначены только для иллюстрации и что различные другие станки может использовать признаки в различных формах в диапазоне эквивалентов, определенных в прилагаемой формуле изобретения. Аналогичным образом, хотя раскрытое здесь устройство управления устройством отслеживания линии представлено как избирательно активируемое световой дифференцирующей линией следа, средства активации светоотражателя могут быть использованы с одинаково хорошими результатами. Подобным образом, периодически перехватываемые сигналы светового луча являются предпочтительной формой активирующей среды. , . , , . , . Вышеупомянутые и другие цели настоящего изобретения, которые станут более понятными из следующего подробного описания, могут быть достигнуты с помощью иллюстративного устройства, показанного и описанного со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых: Фиг.1 представляет собой вид в перспективе фрезерного станка. вертикального шпинделя, колена и колонны, включающего систему управления слежением за линией с опережением направления, составляющую предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения; на фиг. 2 - вид машины сверху; Фигура 3 представляет собой схематический вид в горизонтальном разрезе через головку, образующую затвор. , : 1 , ; . 2 ; 3 . чувствительное устройство; Фиг.3а - схематический вид сверху головки затвора; фиг. 4 - вид частично в поперечном и частично в продольном вертикальном разрезе коробки управления, сделанный в целом по линиям 4-4 на фиг. 1; на фиг. 5 - увеличенный вид сверху головки затвора; на фиг. 6 - увеличенный вид в вертикальном разрезе головки затвора; @- Фиг.7 представляет собой увеличенный фрагментарный вид, 735,644, 735,644, выполненный в виде приспособления, которое может быть с равным преимуществом применено к другим типам станков. Аналогичным образом, изобретение может эффективно использоваться в сочетании с широким спектром других классов машин, которые требуют направленно управляемого продвижения подвижного элемента по пути перемещения, соответствующему представлению контура заданной конфигурации. ; . 3a ; . 4 4-4 . 1; . 5 ; . 6 ; @- . 7 , 735,644 735,644be . , . Более конкретно, обратившись к чертежам и, в частности, к фиг. 1 и 2, показанный там фрезерный станок с управлением по линии отслеживания содержит, по существу, вертикально стоящую колонну 43, которая несет обычные элементы поддержки работы, включая регулируемое по вертикали колено 44, седло 45, перемещаемое в поперечном направлении, и стол 46, перемещаемый в продольном направлении. Для осуществления избирательной вертикальной регулировки колена 44 вдоль передней поверхности стойки 43 в передней центральной части колена предусмотрена рукоятка 47, которая хорошо известным образом приводит в действие винт и гайку подъема 23. механизм (не показан). Аналогичным образом предусмотрены маховики 48 и 49, соответственно, с возможностью поперечной регулировки седла 45 вдоль верхней поверхности колена 44 и продольного перемещения рабочего опорного стола 46 вдоль верхней направляющей поверхности седла 45. . 1 2 , 43 44, 45 46. 44 43, - 47 23 ( ). , 48 49 45 44 46 45. Вертикальный инструментальный шпиндель 50, совместно расположенный над рабочим столом 46, установлен с возможностью вращения в опорной головке 51 шпинделя, которая установлена с возможностью скольжения для выборочной регулировки по вертикали в направлении передней верхней части колонны 43. Мощность для вращения шпинделя 50 инструмента с выбранной скоростью поступает от двигателя (не показан), расположенного внутри основания колонны 43. Регулировка по вертикали инструментального шпинделя 50 относительно совместно расположенного рабочего поддерживающего стола 46 может быть выполнена с помощью маховика 52, перемещаемого с возможностью вращения в направлении передней верхней части машины. 50 46 51 43. 50 ( ) 43. 50 46 52 . Мощность для осуществления подачи рабочего стола 46 вдоль любой из двух взаимно перпендикулярных линий перемещения относительно инструментального шпинделя 50 поступает от одного или другого из двух реверсивных двигателей подачи 53 и 54, установленных на левой стороне станка. . Как показано на рис. 1 и 2, двигатель подачи 53 прикреплен к колену 44 и соединен через червяк и червячное колесо 55 для вращения вала 56, установленного в колене. От вала 56 мощность передается через конические шестерни 57 для приведения в действие подающего винта 58, установленного в колене 44 и расположенного для зацепления подающей гайки (не показана), прикрепленной к нижней стороне седла 45. Избирательное включение двигателя 53 подачи седла обеспечивает перемещение седла и стола по направлению к передней поверхности колонны 43 или в сторону от нее. Двигатель подачи 54 прикреплен к левому концу стола 46 и соединен через червяк и червячное колесо 63 для приведения в действие подающего винта 64, установленного на столе и установленного хорошо известным образом для зацепления с подающей гайкой (не показана). закреплены на верхней поверхности седла 45. 46 50 - 53 54 . . 1 2, 53 44 55 56 . 56, 57 58 44 ( ) 45. 53 43. 54 46 63 64 ( ) 45. Таким образом, избирательное включение двигателя 54 подачи стола приводит к вращению подающего винта 64 для осуществления продольного перемещения стола 46 либо в правом, либо в левом направлении движения относительно седла 45. 75 Для облегчения описания предполагается, что машина расположена таким образом относительно четырех основных точек компаса, что седловой подающий винт 58 действует, обеспечивая перемещение рабочего стола 46, 84 в северном или южном направлении, а Винт 64 подачи стола обеспечивает перемещение стола в восточном или западном направлении. Таким образом, селективное включение одного или другого из двигателей 53 и 54 реверсивной подачи будет работать 85, чтобы обеспечить перемещение рабочего стола 46 в северном, южном, восточном или западном направлении. Аналогичным образом, одновременное включение обоих двигателей подачи 53 и 54 с заранее заданной пропорциональной скоростью подачи 90 приведет к результирующему подающему движению рабочего стола в любом выбранном направлении перемещения между четырьмя кардинальными точками компаса. , 54 - 64 46 - 45. 75 , 58 46 84 64 . 53 54 85 46 , , . , 53 54 90 . Если на двигатель 54 подачи стола подается питание для перемещения стола на запад, например 95, и на двигатель 53 подачи седла одновременно подается питание для осуществления движения на север, результирующее движение подачи стола будет в северо-западном направлении движения. 100 Для того чтобы изображение направляющего контура, очерчивающего линию трассировки, могло быть сохранено в поперечном отношении к заготовке, переносимой рабочим столом 46, горизонтально расположенный прозрачный опорный элемент 10i шаблона 65 крепится с помощью кронштейна 66 к левый передний край стола 46. Будет очевидно, что избирательное включение двигателей подачи 53 и 54 приведет к координатному перемещению 110 опоры 65 шаблона и рабочего стола 46 по идентичным траекториям перемещения. 54 , 95 , 53 , . 100 46, 10i 65 66 46. 53 54 - 110 65 46 . Поскольку рабочий стол 46 перемещается относительно инструментального шпинделя 50. опора 65 шаблона также будет перемещаться относительно 115 сканирующего устройства 67, расположенного ниже на фиксированном расстоянии от оси шпинделя 50 инструмента. Сканирующее устройство 67 расположено непосредственно под относительно интенсивным лучом света, который направлен коаксиально вниз 120 от внутреннего конца горизонтального рычажного элемента 68, который установлен параллельно над опорой 65 прозрачного рисунка. Когда машина работает, свет от переднего конца рычага 68 направляется 125 вниз к сканирующему устройству 67 таким образом, чтобы частично перехватываться светодифференцирующей кромкой рисунка, расположенной между ними и поддерживаемой на избирательно перемещаемом устройстве. опора шаблона 65. 130 В существующем состоянии, то есть при непрерывно движущихся непрерывных световых лучах, двигатели подачи 53 и 54 не будут получать питание, а рабочий стол 46 останется неподвижным. 46 50,. 65 115 67 - 50. 67 120 68 65. , 68 125 67 65. 130 , , 53 54 46 . Аналогичным образом, если непрозрачный рисунок размещен на опоре 70 шаблона 65 таким образом, чтобы полностью перекрывать сканирующее устройство 67, а также апертуру 74 для перемещения по орбите копии и опережающее отверстие 75, рабочий стол 46 также будет оставаться неподвижным относительно инструмент 75, шпиндель 50. Будет совершенно очевидно, что всякий раз, когда непрозрачный узор полностью перекрывает апертуру 74 движущейся по орбите копии и опережающее отверстие 75, свет, направленный вниз к вращающейся головке 69, 80 затвора, будет перехватываться, чтобы предотвратить образование либо светового луча сигнала копирования, либо светового луча, сигнализирующего о копировании. упреждающий сигнальный световой луч. , 70 65 67 74 75, 46 75 50. 74 75, 69 80 . Однако во время фактической операции копирования рисунок, такой как непрозрачный охватываемый рисунок 78, показанный на фиг. 2 и 7, расположен на прозрачной опоре 65 шаблона таким образом, чтобы частично перекрывать головку