Гидравлическое логическое устройство Советский патент 1982 года по МПК G06D1/02 

{54) ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ ЛОГИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

1

Изобретение относится к гидроавтоматике, а именно к гидравлическим логическим устройствам.

Известны гидравлические логические устройства, выполненные в виде золотниковых элементов, соединенных с входными и выходными каналами 1.

Однако наличие золотников усложняет конструкцию устройств.

Наиболее близким к предлагаемому является логическое устройство, содержащее входные и выходные каналы и размещенную между ними заслонку, связанную с узлом перемещения 2.

Однако известные устройства имеют ограниченную область применения, так как не могут функционировать при низконапорных гидравлических сигналах (входных и питания) .

Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет обеспечения возможности функционирования при низком давлении питания...

Указанная цель достигается тем, что в гидравлическом логическом устройстве, содержащем входные и выходные каналы и размещенную между ними заслонку, связанн оо с узлом перемещения, узел перемещения заслонки выполнен в виде двуплечей противовесной гравитационной системы с гравитационными элементами, по меньшей

,0 мере один из которых выполнен в.виде сосуда со сливным отверстием, расположенного под соответствующим входным каналом.

Кроме того, по меньшей мере один

t5 из гравитационных элементов выполнен в виде груза заданного веса.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема логического активного , элемента НЕ; на фиг. 2 - принципиальная схема логическога устройства, выполняющего функции ИЛИ, НЕ-ИЛИ; на фиг. 3 схема пассивного логического элемента ЗАПРЕТ; на фиг. k принципиальная схема логического элемента I. выполняющего функцию И; на фиг, 5 схема элемента Память; на фиг. 6 - схема сравнения по знаку двух непрерывных сигналов. Элемент НЕ (фиг. 1) содержит вход НОЙ информационный канал 1 и входной канал 2 питания, выходной канал 3, заслонку f. Узел перемещения заслонки выполнен в виде двуплечей противовесной гравитационной сиЪтемы, одним из гравитационных элементов которой является сосуд 5 со сливным отверстием 6. Вторым гравитацион ным элементом этой системы является груз 7. Сосуд и груз связаны между собой гибкой лентой 8, проходящей по роликам 9 и 10, на которой укреплена заслонка . Для обеспечения работы элемента массы сосуда и груза связан : соотношением Glf.7 G,, 6ir.Q, где iQf. масса груза, QC - масса незаполненного сосуда, G(5 - масса сосуда, заполненного жидкостью. Для обеспечения работоспособности схемы принято соотношение пропускной способности Q канала 1 и 0 отверстия 6 следующее: Q Q,. На схеме приняты следующие обозначения: X - логическая входная величина, (1 - при протоке жидкости по каналу 1, О при отсутствии протока), а - логическая выходная величина (1 - при протоке жидкoctи по каналу 3, О при отсутствии протока). Элемент работает следующим образом. При входном информационном сигна ле гравитационная система находится в первом установившемся состо нии: груз 7 в нижнем положении, сосуд 5 в верхнем, заслонка 4 в крайнем правом положении, жидкость из канала 2 проходит в канале 3 и при этом выходной сигнал . При изменении информационного сигнала на жидкость поступает в сосуд 5, который заполняется (допускается перелив) и при этом гравитационная система переключается во второе установившееся состояние: груз 7 в ве нем положении, сосуд 5 в нижнем, за слонка 4 в крайнем левом положении, жидкость из канала 2 не проходит в канал 3 и при этом выходной сигнал . При последующем снятии входного информационного сигнала по каналу 1 жидкость вытекает из сосуда 5 через отверстие 6 и гравитационная систем возвращается в первое установившееся состояние.. Для элемента (фиг. 2) приняты те е обозначения 1 - 10, что. и на иг. 1. В данном элементе имеются доолнительно вторые каналы: входной информационный 11, питания 12 и выходной - 13. Для входных сигналов приняты обозначения Х и Х,2. f выходных v и о Работа данного элемента аналогична работе ранее указанного. В таблице даны состояния элемента. Схема пассивного элемента ЗАПРЕТ (фиг. 3) отличается от схемы активного элемента НЕ (фиг. 1) лишь тем, что вместе входного канала питания имеется еще один входной информационный канал И. Принцип действия этого элемента аналогичен принципу действия ранее указанных элементов. На схеме указаны обозначения: Х- основной входной сигнал, Xi - входной сигнал запрета, V - выходной сигнал. В таблице даны состояния элеменСхема пассивного элемента И (фиг. ) отличается от схемы элемен-та ЗАПРЕТ (фиг. З) только иным расположением входного информационного и выходного каналов. В таблице даны рабочие состояния элемента. в схеме элемента Память (фиг. 5 -обозначения 1 - 10 те же, что и на фиг 1. Кроме этого, приняты следую щие обозначения: канал 15 обратной связи, ответвляющийся от выходного канала 3, канал 1б стирания запомненных сигналов, дополнительный сосуд 17 с отверстием в днище 18, такой же как сосуд .5. В таблице дан процесс последоваTenbHbSk изменений состояний элемента. В схеме элемента сравнения по зн ку двух непрерывных сигналов (фиг. 6 имеются сосуды 19 и 20, в которые жидкость поступает соответственно из входных каналов 21 и 22. В каждо из сосудов 19 и 20 сливные отверсти снабжены насадками 23 с боковыми прорезями 2Ц, суженными в нижней ча сти и расширенными в верхней части насадки. Доступ жидкости из канала 25 в выходной канал 26 открывается или закрывается заслонкой в зависимости от того, какой из расходов Q или Q в каналах 21 и 22 больше (пр имеем , при Q : Q имеем ). Перемещение заслонки при переходе от одного из этих условий к другому происходит вследствие установки соответственно различных уровней жидкости в сосудах 19 и 20, причем изменяется соотношение масс этих сосудов с жидкостью. 56 Могут быть и другие варианты построения логических устройств. Например, элементы Запрет и Импликация могут быть объединены в один комбинированный пассивный элемент, в котором для выполнения соответственно одной и другой из этих функций включается в действие одна или друг.ая пара каналов входного и выходного активного элемента ИЛИ, НЕ, ИЛИ (фиг. 2). Может быть различным и конструктивное исполнение элементов. Например, гравитационная противовесная система может иметь в качестве элемента связи не гибкую ленту, показанную на чертежах, а двуплечий .рычаг, примем иным будет расположение входных и выходных каналов. Предлагаемое устройство позволяет строить на его основе любые гидравлические комбинационные схемы и конечные автоматы, а также широкий класс устройств регулирования. Для обеспечения работы устройств достаточно, чтобы создавался переток с напором, определяемым лишь поверхностным натяжением жидкости. Это открывает возможность широкого использования этих yQтpoйcтв гидроавтоматики в ирригационных системах, на станциях аэрации, для автоматизации ряда процессов химической и других отраслях промышленности, где автоматизация технологических процессов затрудняется или оказывается практически невозможной из-за отсутствия устройств питания систем гидроавтоматики или необеспеченности их источниками энергии. Устройства легко стыкуются между собой, причем оказывается возможной совместная их работа, начиная от малогабаритных элементов входных каскадов и кончая крупногабаритными исполнительными элементами. Предлагаемые устройства гидроавтоматики просты в изготовлении и эксплуатации, стоимость их изготовления невысока. Формула изобретения 1. Гидравлическое логическое устройство, содержащее входные и выходные каналы и размещенную между ними заслонку, связанную с узлом перемещения, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения, узел перемещения заслонки выполнен в виде двуплечей противовесной гравитационной системы с гравитационными элементами, по меньшей мере один из которых выполнен в.виде сосуда со сливным отверстием, расположенного под соответствующим входным каналом.

2, Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что по меньшей мере один из гравитационных эле- .

ментов выполнен в виде груза заданного веса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Г

wTw V/ п

nirVlr

Т I

Уг У/

л

ё (Риг. г.