Пневмомеханический логический элемент ДА Советский патент 1987 года по МПК F15C3/04 

Изобретение относится к дискретным элементам пневмоавтоматики и может быть использовано для построения логических устройств.

Целью изобретения является расгаи- рение области применения элемента.

На фиг. 1 изображен пневмомеханический логический элемент ДА, продольный разрез; на фиг. 2 - пневмомеханический логический элемент НЕ, продольный разрез; на фиг. 3 - механический инвертор с кнопкой, продольный разрез; на фиг. 4 - механический инвертор с соленоидом; на фиг. 5 - схема реализации триггера с раздельными входами.

Логический элемент, реализующий функцию ДА при работе по активной схеме или функцию И при работе по пассивной схеме (фиг. 1) состоит из корпуса 1, собранного из двух одинаковых полукорпусов 2, которые могут быть выполнены из пластмассы, скрепленных между собой при помощи шпилек 3 и гаек 4. При сборке между полукорпусами 2 устанавливаются заслонка 5 (м ембрйна с жестким центром 6) и уплотнительное кольцо 7, чт обеспечивает внутреннюю герметизацию элемента. Выполненные в полукорпусах 2 углубления и отверстия образуют камеру 8 питания и камеру 9 сброса, канап 0 питания и канал 11 сброса, резьбовые отверстия 12-15, наклонные каналы 16 и 17, горизонтальный канал 18 и отверстия 19 и 20, связывающие канал 10 питания с камерой В питания и канал 1 I сброса с каме-рой 9 . сброса. Отверстия 21 служат для прохода шпилек при наборе логических элементов в блоки, с целью герметизации межблочных соединений в местах стыковки каналов питания устанавливаются уплотнительные кольца.

В отверстии 15 установлен штуцер 22, через который проходит выходной . канал 23 элемента, соединенный через каналы 16-18 с общей камерой, в которой расположена заслонка 5.

При помощи резьбового отверстия 13 с корпусом 1 соединен механический инвертор 24, состоящий из корпуса 25 с размещенными внутри него рейками 26 и 27,, взаимодействующими с расположенным между ними зубчатым колесом 28, свободно сидящим на оси 29, проходящей через корпус 25, и зафиксированным при помощд разрезно

5

0

5

0

5

0

45

50

55

го кольца 30. На рейку 27 воздействует, отжимая ее в направлении стрелки 31, пружина 32 сжатия. С механическим инвертором 24 связан при помощи резьбового соединения узел 33, преобразующий пневматический входной сигнал в механическое перемещение и состоящий из корпуса 34, мембраны 35, входной камеры 36 и крышки со щтуцером 37, прикрепленной к корпусу 34 при помощи винтов. Рейка 26 через толкатель 38 взаимодействует с жестким центром 6 заслонки-мембраны 5, а рейка- 27 связана со штоком 39, закрепленным на жестком центре мембраны 35. В камере 8 установлены пружина 40 и сопло 41, а в камере 9 - сопло 42..

Если в элементе исключить механический инвертор, то он реализует логическую операцию НЕ (фиг. 2).

Применение механического инвертора позволяет строить элементы с механическим входом, например, с помощью кнопки 43 (фиг. 3) или соленоида 44 (фиг. 4).

На базе описанных логических элементов могут быть построены схемы, реализующие различные однотактные логические операции, а также схемы памяти.

Триггер с раздельными входами (фиг. 5) содержит два элемента 45 и 46. При этом в элементе 45 пружина 47 установлена в камере 9, которая отключена от камеры 8, а вход;ной канап 48 подключен через обратный клапан 49.

Принцип действия логического пневмомеханического элемента ДА (фиг. 1) заключается в получении в выходном канале 23 одного из двух дискретных состояний (наличие 1 или отсутствие О давления) в зависимости от наличия соответствующего дискретного сигнала на входе (штуцер 38)

Предположим, на входе устройства (штуцер 38) отсутствует давление сжатого воздуха. Давление мембраны 35 на рейку 27 отсутствует, и последняя под .воздействием пружины 32 перемещается в направлении стрелки 31, вращая зубчатое колесо 28 против часовой стрелки, что приводит к перемещению рейки 26 в направлении, противоположном стрелке 31, сжатию пружины 40, закрытию сопла 41 питания и открытию сопла 42 сброса. Выход

устройства (штуцер 22) через каналы 18 и 17, камеру 9 сброса и канал 11 сброса связан с атмосферой.

Предположим, на входе устройства (штуцер 38) появляется сигнал 1, который перемещает мембрану 35 и, соответственно, рейку 27 в направлении, противоположном стрелке 31, ч г приводит к вращению реечного коле са 28 по часовой стрелке и перемещению рейки 26 в направлении стрелки 31 и прекращению ее воздействия на жесткий центр 6 заслонки-мембраны 5, Поледняя под воздействием пружины 40 открьшает сопло 41 питания и закрывает сопло 42 сброса. Штуцер 22 через каналы 18 и 16, камеру 8 питания и канал 10 питания подключается к каналу питания.

Логический элемент НЕ (фиг. 2) работает аналогично, только в нем при подаче входного сигнала 1 выходной сигнал равен О, и наоборот

Принцип действия триггера с раздельными входами (фиг. 5) заключается в том, что выход данной схемы IIJII

1 вЬ(х

111 II

равен

после подачи сигнала

на вход PBJ. и сохраняет это знаO

5

0

5

чение после прекращения подачи данного сигнала до появления сигнала сброса памяти Р (.

бх..

Формула изобретения

Пневмомеханический логический элемент.ДА, содержащий входную камеру, расположенную между корпусом и мембраной, на жестком центре которой закреплен шток, и узел формирования выходного сигнала, вьшолненный с заслонкой, расположенной между двумя встречно направленными соплами, одно из которых соединено с каналом питания, а другое - с атмосферой, причем камера между соплами сообщена .с выходным каналом, отличающий- с я тем, что, с целью расширения области применения, он снабжен механическим инвертором, вьтолненным в виде двух зубчатых реек, между которыми расположено зубчатое колесо, установленное на неподвижной-оси, причем первая подпружиненная рейка связана.со штоком, закрепленном на жестком центре мембраны, а вторая рейка через толкатель связана с подпружиненной заслонкой.

Изобретение относится к дискрет- ным элементам пневмоавтоматики и может быть использовано для построения логических систем управления. Пневмомеханический логический элемент ДА содержит входную камеру 36, расположенную между корпусом 34 и мембраной 35, на жестком центре которой закреплен шток 39 и узел формировайия выходного сигнала, выполненный с заслонкой 5, расположенной меткду двумя встречно направленными соплами 41, 42, одно из которых соединено с каналом питания 10, а другое - с каналом сброса 11, причем камера между соплами сообщена с выходным каналом 23. Элемент снабжен механическим инвертором 24, выполненным в виде двух зубчатых реек 26, 27, между которыми расположено зубчатое колесо 28, установленное на неподвижной оси 29, причем первая подпружиненная рейка связана со штоком 39, закрепленном на жестком центре мембраны, а вторая рейка через толкатель 38 связана с подпружиненной заслонкой 5. 5 ил. i W /ff f85 ZO Т 272 1817 Фиг. 1 6ffJff J n /fj to po a CO f5 22

6 2

35 / 38

Фиг. 2

J

CPU2.3

срагА

/У

CPU г. 5

ВНИШШ Заказ 7239/30 Тираж 638 Подписное Произв.-полигр. пр-гие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1

pg

8

{