Пневматическое логическое устройство Советский патент 1982 года по МПК F15C3/04 

(54) ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ ЛОГИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

1

Изобретение относится к пневматическим мембранным логическим устройствам дискретной техники.

Известны пневматические счетные триггеры, содержащие бистабильную мембрану с жестким центром, в котором выполнен дросселирующий канал, и сопло, выполненные в корпусе 1.

Однако эти устройства реализуют только функцию счетного триггера и имеют ограниченное быстродействие.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является триггер, содержащий бистабильную и вялые мембраны, корпус с перегородками, сопла, к которым подключены входные и выходные каналы и канал питания 2.

В этом устройстве мембраны соединены между собой, при этом реализуется только функция триггера с раздельными входами.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем бистабильную и вялые мембраны, корпус с перегородками, сопла, к которым подключены входные и выход ные каналы и канал питания, на жестком центре бистабильной мембраны, размещенной в средней части корпуса, установлены толкатели, а в крайних частях полости корпуса расположены два узла переключения, каждый из которых содержит вялую мембрану с подпружиненным жестким центром, выполненным с глухим осевым отверстием и с ребрами, на ребрах и в центральной части жесткого центра вялых мембран распо0 ложены заслонки сопел, выполненных в перегородках и торце корпуса, причем толкатели размещены в глухих осевых отверстиях жестких центров вялых мембран.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства; на фиг. 2-4 - графики, отражающие работу устройства в режимах счетного триггера, триггера с раздельными входами и мультивибратора, соответственно.

Устройство содержит входные каналы

20 1 и 2, бистабильную мембрану 3, толкатель 4, пружину 5, вялую мембрану 6, жесткий центр 7 мембраны 6, вялую мембрану 8, Жесткий центр 9 мембраны 8, пружину 10, ребра 11 -13 жесткого центра 7, ребра 14-

16 жесткого центра 9, перегородки 17-20 корпуса, сопла 21 к 22 в корпусе, отвер.стия 23 к 24 в перегородках, корпус 25, отверстия 26 и 27 в корпусе, регулируемые дроссели 28 и 29, выходные каналы 30 и 31, общий входной канал 32, камеры А, В, С и D сонла 33-37 в перегородках корпуса.

Сопла, выполненные в перегородках 17 и 19, соединены с атмосферой и с входными каналами 1 и,2. Сопла в перегородках 18 и 20 подключены к атмосфере. Толкатели 4 размещены в глухих осевых отверстиях жестких центров 7 и 9. Сопла 21 и 22 соединены с каналом питания 38.

При работе устройства в режиме триггера со счетным входом входные сигналы РВХ подаются через канал 32, дроссели 28 и 29 перекрыты. Предположим, что бистабильная мембрана 3 в исходном положении выгнута вверх и толкателем 4, расположенным в глухом осевом отверстии жесткого центра 7 мембраны 6, подпирает последний вверх, вследствие чего перекрывается сопло питания 21 и на выходе 30 камеры А сигнал РВЫХ О этом ребро 12 открывает выход воздуха из камеры А через сопло 33.

Под действием пружины 10 жесткий центр 9 нижней вялой мембраны 8 приподнят и своим ребром 14 перекрывает сопло 37, соединенное с атмосферой. Сопло 22, подключенное к каналу питания 38, открыто, и выходной сигнал в канале 31 Рвых2 1При подаче входного сигнала РВХ 1 по каналу 32 воздух проходит через сопло 35 в камеру В и вызывает переброс бистабильной мембраны 3 в нижнее положение. При этом мембрана 6 с жестким центром 7 остается в крайнем верхнем положении. В этом состоянии оба выходных сигнала РВЬ«| 1вых2 сопла 21 и 22 закрыты, а камеры А и D соединены с атмосферой через сопла 33 .и 37. После снятия входного сигнала РВХ О давление в камере В также становится равным нулю, жесткий центр 7 опускается под действием пружины 5, сопло 33 закрывается, а сопло 21 открывается, что приводит к формированию выходного сигнала РВЫ,, 1.

При следующей подаче входного сигна 3 РВХ 1 происходит переключение триггера в обратном направлении.

Таким образом, на каждые два импульса сигнала , 1 в выходных каналах 30 и 3 Г появляется поочерёдно по одному импульсу Рвых 1 и РВЬ,„ 1, т. е. устройство работает в режиме триггера со счетным входом. График работы устройства приведен, на фиг. 2.

Для перехода устройства на работу в режиме триггера с раздельными входами необходимо во входные каналы 1 и 2 подавать поочередно сигналы PBXI и PBXJ. Временная диаграмма такого режима работы показана на фиг. 3. Работа устройства происходит аналогично.

Для перехода устройства в режим работы мультивибратора необходимо поставить на нужную настройку регулируемые

дроссели 28 и 29 (фиг. 1), соединенные с каналами 1 и 2.

В исходном положении при подаче РПЩ. воздух через сопло 22 и канал 31 проходит на второй выход и получаем Рьыха 1Одновременно воздух проходит через отверстие 27, регулируемый дроссель 28 и через канал 1 попадает в камеру В. Скорость заполнения этой камеры зависит от проводимости дросселя 28. При достижении давления срабатывания мембрана 3 выхлопывается вниз и жесткий центр 9, опускаясь под действием толкателя штока 4, закрывает сопло 22. Воздух из камеры D стравляется в атмосферу через сопло 37 и 0. С некоторой задержкой во времени, зависящей от проводимости регулируемого дросселя 28, воздух из камеры 8 через канал 1, регулируемый дроссель 28, отверстие 23 и сопло 37 стравляется в атмосферу до такой степени, что пружина 5 сможет отдать центр 7 в нижнее положение, перекрыть канал I

и открыть сопло 34 сообщения с атмосферой, через которое воздух из камеры В уходит и давление в ней становится равным нулю. Одновременно открывается сопло 21, на первом выходе появляется давление РВЫХ воздух через регулируемый

дроссель 29 начинает заполнять через канал 2 камеру С до тех пор, пока мембрана 3 не выхлопывается вверх и не перекрывает сопло 21. Воздух из камеры С через сопло 36, канал 2, дроссель 29, сопло 33

стравляется до такой степени, что жесткий центр 9 под действием пружины поднимется вверх, и в дальнейщем камера С сообщается с атмосферой через сопло 19. Далее работа мультивибратора протекает как описано выще. Таким образом, мультивибратор имеет два выхода с различной, при необходимости, длительностью импульсов и различной скважностью выходных сигналов. При желании увеличить длительность импульсов можно после дросселей 28

и 29 установить дополнительные емкости, время заполнения воздухом которых может также регулироваться этими дросселями.

Эффективность предлагаемого изобретения определяется уменьщением аппаратурных затрат при использовании устройства в системах управления за счет обеспечения возможности реализации функций различных устройств.

Формула изобретения

Пневматическое логическое устройство, содержащее бистабильную и вялые мембраны, корпус с перегородками, сопла, к которым подключены входные и выходные каналы и канал питания, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в нем на жестком центре бистабильной мембраны, размещенной в средней части корпуса, установлены толкатели, а в крайних частях полости корпуса расположены два узла переключения, каждый из которых содержит вялую мембрану с подпружиненным жестким центром. ну с подпружиненным жестким центром, выполненным с глухим осевым отверстием и с ребрами, на ребрах и в центральной части жесткого центра вялых мембран расположены заслонки сопел, выполненнх в перегородках и торце корпуса, причем толкатели размещены в глухих осевых отверстиях жестких центров вялых мембран. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1 Авторское свидетельство СССР № 299838, кл. G 06 D 1/02, 1969. 2. Авторское свидетельство СССР ,..„ ,5 с Ж 1970 (прото№ 336433, кл. F 15 С d/U4, 1У/и прото тип).

//

У. f

ej,Z

%

4 it и tj tf ff fff Фиг. 2

Wffi

4 r 7 S 4 f ff

/

Фаг. J

to /j Zf tf fff (7 ff

Фуг.