Пневматическое логическое устройство

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

hcaC03033A% 10,,„"„,"„ .„„) 0

БИБЛИОТЕКА

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 27. I I l.1967 (№ 1145444/18-24) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 11.И.1969. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 12.XI,1969

Кл. 42m - 1/00

МПК G 06d

УДК 621.374.32-525 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при GOBBTS MNNHCTpos

СССР

Авторы изобретения

Ю. Н. Потепалов, В. В. Васильева и Ю. В. Крикоров

Заявитель Государственный всесоюзный центральный научно-исследовательский институт комплексной автоматизации

ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ ЛОГИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

Устройство относится к пневматическим мембранным логическим устройствам дискретной техники.

Известны пневматические логические устройства, содержащие одномембранные элементы с предварительно напряженными мембранами и дросселями.

Предложенное устройство отличается тем, что дроссель выполнен в виде одномембранного элемента, к соплу которого подведено давление питания, а его проточная камера соединена с соплом другого элемента и выходным каналом, проточная камера другого элемента сообщается с атмосферой, а входные каналы устройства соединены с соответствующими глухими камерами обоих элементов, а также тем, что его выход через постоянный дроссель соединен с дополнительным источником давления.

Применение в качестве дросселя одномембранного элемента дает возможность получить гистерезисную петлю в статической характеристике устройства и тем самым повысить надежность его работы.

В случае подачи на выход устройства через постоянный дроссель давления от дополнительного источника питания в статической характеристике устройства появляется третье устойчивое состояние, позволяющее реализовать функции троичнои логики.

На фиг. 1 — 3 приведена схема описываемого устройства; на фиг. 4 — статическая характеристика.

Устройство состоит из двух одномембран5 ных элементов 1 и 2 с упругими мембранами

8 и 4. К соплу первого элемента подводится давление питающего воздуха (Р„, =1,4 кгс/cAt ), проточная камера элемента 2 сообщена с атмосферой, а проточная камера эле10 мента 1.соединена с соплом элемента 2 каналом, который служит выходом предлагаемого устройства. Входные сигналы подаются в глухие камеры б и б в зависимости от выполняемой функции. Причем следует отметить, что

15 мембраны 8 и 4 находятся на различном расстоянии от торцев сопел, что обеспечивает различную проводимость дросселей типа «сопло — заслонка».

Прп выполнении функции позторения мем20 брана 8 элемента 1 находится на более близком расстоянии от сопла, чем мембрана 4 элемента 2, благодаря чему при отсутствии входного сигнала, подаваемого в глухую камеру б элемента 2, проводимость элемента 1

25 меньше проводимости элемента 2, и это обеспечивает на выходе устройства давление, равное атмосферному (P,„, = P,) . .Прп увеличении входного давления в глухой камере б элемента 2 мембрана 4 прогибается и прикры30 вает сопло 7. Проводимость элемента 2 умень5

15

25

35

55 шается, и давлеййе на выходе увеличивается.

Под деиствием увеличивающегося давления на выходе мембрана 3 элемента 1 еще больше отходит от сопла 8, и давление на выходе еще больше увеличивается за счет давления питания.

Таким образом, существующая в устройстве положительная обратная связь обеспечивает получение значительного гистерезиса.

В устройстве отрицания глухая камера элемента 2 сообщена с атмосферой, сигнал должен подаваться в глухую камеру элемента 1, а проводимость дросселя «сопло — заслонка» элемента 2 за счет установленного расстояния между соплом и мембраной при нулевом значении входного сигнала меньше проводимости дросселя элемента 1. Для увеличения быстродействия и улучшения статических характеристик при работе устройства в режиме отрицания глухую камеру элемента 2 можно соединять с выходом.

На двух последовательно соединенных элементах с упругими мембранами можно также получать ячейку «памяти», В этом случае проводимости дросселей «сопло — заслонка» одномембранных элементов близки по значению. Ячейка «памяти» имеет два входа— давление Р, и Р>, которые подводятся в глухие камеры элементов 1 и 2 соответственно.

Для запоминания сигнала в глухой камере элемента 2 необходимо увеличить давление

Р, тогда устройство срабатывает по схеме повторения. Но затем при уменьшении давления Р> на входе выходное давление не уменьшается, так как в результате действия положительной обратной связи проводимость дросселя «сопло — заслонка» элемента 1 стала выше проводимости элемента 2, а так называемая точка срыва (точка, в которой независимо от скорости изменения входного давления происходит резкое, в данном случае, уменьшение выходного давления) благодаря подбору расстояния между соплом и мембраной и жесткости мембран будет находиться ниже значения Р =Р, . Таким образом, на выходе ячейки «памяти» остается давление, близкое по значению давлению питания.

Чтобы «стереть память», необходимо увеличить давление Рь

При этом проходное сечение между мембраной 8 и соплом 8 элемента 1 уменьшается, а проводимость дросселя элемента 2 остается прежней, Вследствие этого избыточное давление на выходе падает до нуля. При последующем уменьшении давления Р, давление на выходе не уменьшается.

Различные варианты соединения одномембранных элементов с упругими мембранами могут дать устройства, обеспечивающие различные логические операции (конъюнкций, дизъюнкции и др.) .

Например, операцию конъюкции можно обеспечить на трех одномембранных элементах 9, 10 и 11 (см. фиг. 2). Элементы 10 и 11 должны быть подсоединены параллельно друг другу, причем каждый из них в паре с элементом 9 должен обеспечивать операцию повторения. Входные давления Р и Р подводятся в глухие камеры элементов 10 и 11.

Если в глухих камерах элементов 10 и 11 значения давлений соответствуют одно — единице, а другое — нулю, или оба — нулю, то сумма проводимостей элементов 10 и 11 будет больше проводимости дросселя элемента 9, и на выходе давление будет соответствовать нулю. Если в глухих камерах элементов 10 и

11 давление будет соответствовать единице, то давление на выходе повышается и за счет обратной связи возрастает до давления, близкого по значению давлению питания.

Два последовательно соединенных одномембранных элемента с упругими мембранами в сочетании с постоянным дросселем могут выполнять функции элементов трехзначной логики. Для этого на выходе пневматического устройства, выполняющего функцию повторения, достаточно поставить постоянный дроссель 12 (см. фиг. 3), соединяющий выход устройства с линией, в которой поддерживается постоянное давление (например, 0,6 атм).

Линия дополнительного источника давления Р„„ помогает ввести в работу устройства как бы еще один уровень. В рабочем дианазоне входного давления Р„(см. фиг. 4) получаются две гистерезисные петли, а выходное давление может принимать три значения, соответствующие нулю, давлению за дросселем 12 и давлению питания.

Предмет изобретения

1. Пневматическое логическое устройство, состоящее из последовательно соединенных дросселя и одномембранного элемента, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и получения гистерезисной характеристики, дроссель выполнен в виде одномембранного элемента, к соплу которого подведено давление питания, а его проточная камера соединена с соплом другого элемента и выходным каналом, проточная камера другого элемента сообщается с атмосферой, а входные каналы устройства соединены с соответствующими глухими камерами обоих элементов.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью осуществления функций троичной логики, его выход через постоянный дроссель соединен с дополнительным источником давления, 2461Я

Р 5 1

Wv .1

Фиг. 2

Ра

Жгг. 4

Редактор Е. В. Семанова

Заказ 2759/14 Тираж 480 Подписное

ЦПИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, ир. Сапунова, 2

Ф дол

Рсл. 3

Составитель Б. С. Шевченко

Техред Л. Я. Левина

Корректоры: С. М. Сигал и Г. С. Мухина