ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ ЛОГИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1969 года по МПК G06D7/00 F15C3/14 

Устройство относится к пневматическим мембранным логическим устройствам дискретной техники.

Известны пневматические логические устройства, содержагцне одномембранные элементы с предварительно нанряженными 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 соответствующнми глухими камерами обоих элементов, а также тем, что его выход через постоянный дроссель соединен с донолнигельным 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 троичной логики.

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

Устройство состоит из двух одномембранных элементов 1 и 2 с упругими мембранами .3 и . К соплу первого элемента подводится давление питающего воздуха (,4 кгс/см), проточная камера элемента 2 сообщена с атмосферой, а проточная камера элемента /.соединена с соплом элемента 2 каналом, который выходом нредлагаемого устройства. Входные сигналы подаются в глухие камеры 5 и 6 в зависимости от выполняемой функцни. Причем следует отметить, что

мембраны 3 к 4 находятся на разлнчном расстоянии от торцев сопел, что обеснечнвает различную нроводимость дросселей типа «сопло - заслонка.

При выполнении функции повторения мембрана 3 элемента / находится на более близком расстоянии от сопла, чем мембрана 4 элемента 2, благодаря чему при отсутствии входного сигнала, подаваемого в глухую камеру 6 элеменга 2, проводимость элемента /

меньгпе нроводимости элемента 2, и это обеспечивает на выходе устройства давление, равное атмосферному (Рвы Ра}- Прн увеличенин входного давления в глухой камере 6 элемента 2 мембрана 4 прогибается и прикрышаётсй, и давление на выходе увеличивается. Под действием увеличивающегося давления на выходе мембрана 3 элемента 1 еще больше отходит от сопла 8, и давление на выходе еще больще 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 /, а проводимость дросселя «сопло - заслонка элемента 2 за счет установленного расстояния между соплом и мембраной при нулевом значении входного сигнала меньше проводимости дросселя элемента /. 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 элемеитах с упругими мембранами можно также получать ячейку «памяти. В этом случае проводимости дросселей «сопло - заслонка одноме абранных элементов близки по значению. Ячейка «памяти имеет два входа - давление Р и Р, которые подводятся в глухие камеры элементов У и 2 соответственно. Для запоминания сигнала в глухой камере элемента 2 необходимо увеличить давление PZ, тогда устройство срабатывает по схеме повторения. Но затем при уменьшении давления PZ на входе выходное давление не умёньшается, так как в результате действия положительной обратной связи проводимость дросселя «сопло - заслонка элемента / стала выще 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 . Таким образом, на выходе ячейки «памяти остается давление, близкое по значению давлению питания. Чтобы «стереть память, необходимо увеличить давление PI. При этом проходное сечение между мембраной 3 и соплом 8 элемента / уменьшается, а проводимость дросселя элемента 2 остается прежней. Вследствие этого избыточное давление на выходе падает до нуля. При последующем уменьшении давления PI давление на выходе не уменьшается. Различные варианты соединения одиомембраниых элементов с упругими мембранами могут дать устройства, обеспечивающие различные логические операции (конъюнкций, дизъюнкции и др.). Например, операцию конъюкции можно обеспечить на трех одномембранных элементах Я 10 и // (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 PI и PZ 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 Р, 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 поддерл ивается постоянное давление (например, 0,6 атл). Линия дополнительного источника давления Рдоп помогает ввести в работу устройства как бы еще один уровень. В рабочем дианазоне входного давления РВХ (см. фиг. 4) получаются две гистерезисные петли, а выходное давление молсет 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 надежиости 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 н. 1, отличающееся тем, что, с целью осуществления функций троичной логики, его выход через постоянный дроссель соединен с дополнительным источником давления.

г

Фиг. 2

1.