Пневматический логический элемент

Номер патента: 732593

Авторы: Сэп, Геренчер, Таль, Берендс

Скачать ZIP архив.

Текст

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 14.12.77 (21) 2553888/18-24с присоединением заявки МЯ(51)М. Кл.2 Г 15 С 3/14 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения А.А.Таль и Т,К.Берендс (СССР) Иностранцы Геренчер Пирошка и Сэп Эндре(71) Заявитель С 1 здена Ленина институт проблем управления(54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ЛОГИЧН КИЙ ЭЛЕМЕНТ Изобретение относится к техническим средствам автоматического управления периодическими н циклическими процессами с помощью пневматических сигналов, т.е. относится к релейной ветви пневмоантоматики.Пневматический логический элемент предназначен для выполнения прежде всего операции повторения одного входО ного сигнала по активной схеме включения (с двумя источниками уровней выходного сигнала),а также для выполнения логических операций с двумя и тремя. нходными сигналами соответственно по полуактивной (с одним источником уровня выходного сигнала) и пассивной (без источников уровней выходного сигнала) схемам включения, В этом смысле пневматический логический элемент прямого действия,Известны элементы, которые имеют цва камерных разделителя (дне мембраны) и два внутренних пропускных канала (два сопла) (1, 25Они универсальны в том сьысле, что каждый из них является логическим элементом прямого и инверсного действия. Известны пневматические элементы систем Рге 1 оЪа, ГДР, Яащвоща О Сдс, фРГ и пненмореле для сложных условий эксплуатации, СССР.Наиболее близким техническим решением к изобретению янляется мембранный логический элемент системы Рге 1 оЬа, ГДР (2),Такой элемент имеет сопла, направленные н протиноположные стороны, что сопровождается симметричностью схемы относительно выхода, Такая симметрия плохо сказывается на релейности статической характеристики элемента.Статическая характеристика элемента Рге 1 оЬа содержит аналоговые участки и при изменениях состояния выходного сигнала в занисимости от формц, входных сигналов на этих участках элемент работает как аналоговое устройство, в результате чего в нем ймеют место паразитные расходы воздуха и снижается быстродействие.Причиной возникновения этих аналоговых участков у элемента Рге 1 оЬа является внутренняя отрицательная обратная связь, возниканщая в момент переключения элемента в результате принятой схемы. Эффект этот усилива. ется у других известных элементовпри наличии пружины, обеспечивающейустойчивое состояние элемента,Улучшает статическую характеристику у известных элементов, в томчисле и у элемента Вге 1 оЬа, разнымсоотношением размеров каналов сопл,что усложняет конструкцию элемента.Цель изобретения - увеличениебыстродействия элемента,Для этого вторая мембрана размещена между соплами перегородок, которые направлены навстречу другдругу, причем эффективная площадьмембраны больше суммарной площади ка"налов сопл.Предлагаемый пневматический логический элемент эа счет ассиметричности схемы имеет положительную обратную связь, которая повьыает егобыстродействие за счет улучшениястатической характеристики элемента.На фиг.1 прецставлен предлагаемыйлогический элемент; на фиг.2,3,4 -основные схемы его включения,Предлагаемый элемент (фиг,1), выполненный в едином корпусе 1, содержит мембраны 2 и 3, соединенные штоком 4 в блок, способный создаватьпо оси усилия растяжения и сжатия,Мембраны 2 и 3 имеют одинаковыеэффективные площади (Р =Р ). Мембранный блок делит элемент на три части. Первая часть, имеющая входнойканал 5, является управляющей камеройб, Вторая и третья части разделеныперегородками 7 с соплами 8 и 9 ещена две части каждая. При этом сопла8 и 9 направлены навстречу друг другу и имеют общую заслонку 10, совмеценную с мембраной 3. Сопла 8 и 9имеют одинаковые проходные сечения(Р 8 =Р 9 ). Камеры 11-14, соединенныесоответственно с коммутационнымиканалами 15-18, используются Различно.При реализации операции повторения (Е= Х) входного сигнала ХУпоступающего с. помощью канала 5 вуправляющую камеру б, камеры 12 и14 объециняются с помощью соединения каналов 16 и 18 общим выходомЕ, а в камеру 11 с помощью канала15 подается константа 1, образующая верхний уровень выходного сиг.нала Е и в камеру .13 с помощью канала 17 подается константа О,образующая нижний уровень выходногосигнала Е (Фиг,2),При реализации логической операции Е=Х,Х У Х Х камеры 12 и 14 так; же обьединяются с помощью соединения каналов 16 и. 18 общим выходом, Е, а в камеры 6,11,14 с помощью каналов 5,15,17 подаются соответственно входные сигналы Х,Х ,Х (фиг,3)При выполнении операции повторения управляющего сигнала Х (фиг.2) мембранный блок перемещается иэ начального положения, при котором выходной сйгнал Е соответствовал условно нулю, в другое крайнее положение,при котором выходной сигнал Е соответствует условно единице тогда,когда значение управляющего сигнала5 Х,нарастая, достигает значения,равного давлению верхнего уровня, умноженного на разность площадей Р -РВа возвращается в исходное положениепри убывании сигнала Х до значения.равного произведению давления верхнего уровня на площадь Р . Из такого расположения точек срабатывания элемента вытекает, что размерпроходных сечений сопл 8 и 9 меньшеполовины площади мембраны 2 и 3.15 Соотношение площадей РР и РР +Й 8 з+Р обеспечивает начальное состояниеи правильное Функционирование элемента не только при выполнении операцииповторения, но и других.При достаточно больших размерахпроходных сечений сопл, коммутационных каналов и расстояний между заслонкой и соплами устройство можетиспользоваться как усилитель мощностиПри тех же соотношениях площадеймембран и сопл (Рк) Р 8 и Рз) Р 8+Рэ)предлагаемый элемент нормально функционирует и при иной организациивыходного сигнала Е. Например, логическая функцияЕ=Х Х при х-х)Е=Хр при Г) -У ( Огде х ) х - моменты времени появления на входах 5 и 18 сигнала1 ф, З 5 выполняется при обьединении камер 11и 13 путем соединения коммутационныхканалов 15 и 17 одним выходом Е ипри подаче в камеру 14 с помощью кана.ла 18 входного сигнала Хд, а в камеру 40 11 с помощью канала 16 константыО, Входной сигнал Х( по-прежнему с помощью канала 5 подается в управляющую камеру б .(Фиг,4).Таким образом, увеличенное быстродействие предлагаемого элемента расширяет область его применения. Воэможности элемента еще больше расширяютсятак как он допускает увеличенноечисло управляющих камер, разделенныхмембранами, от которых воздействияпередаются с помощью толкателей,входящих в контакт с мембраной каждой другой нижестоящей управляющейкамеры. Это дает возможность реализовывать многовходовую логическую 55 операцию - дизьюнкция.Кроме того, предлагаемый элементдопускает сопряжение управляющей камеры через толкатель и с более сложнымиузлами, наращивание дополнительнымиузлами и при связи с управляющейкамерой без толкателей. Формула изобретенияПневматический логический элемент65 содержащий установленные в кор:т се73259 3 14 Составитель Н,Ланинедактор С,Головенко Техред Н,БабуркаКорректор М,Пож Пета ССийнаб. 697/27 Тираж 79 ИИИПИ Государственного по делам изобретений и 3035, Москва, Ж, Рауш ное омиткрытска д.4 илиал ППППатент, г,ужгород, ул.Проектна две мембраны с одинаковой эффективной площадью жесткие центры которых соединены штоком, два сопла с одинаковой площадью каналов, выполненные в перегородках, расположенных во внутренней полости корпуса, между торцом которого и одной перегородкой размещена первая мембрана, о т л и- чающий с я тем, что, с целью увеличения быстродействия элемента, вторая мембрана размещена между соплами перегородок, которые направле 10 ны навстречу друг другу, пРичем эффективная площадь мембрана большесуммарной площади каналов сопл,Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1, Берендс Т.К. и др. Элементыи схемы пневмоавтоматики. М., Машиностроение, 1976, с.15, рис.101.2. Топфер Г, и др, Система пневматических элементов релейной техники, М Энергия, 1472, с.28,.рис,22 (прототип).

Смотреть

Заявка

2553888, 14.12.1977

ОРДЕНА ЛЕНИНА ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ УПРАВЛЕНИЯ АН СССР

ТАЛЬ АЛЕКСЕЙ АЛЕКСЕЕВИЧ, БЕРЕНДС ТАТЬЯНА КОНСТАНТИНОВНА, СЭП ЭНДРЕ, ГЕРЕНЧЕР ПИРОШКА

МПК / Метки

МПК: F15C 3/14

Метки: логический, элемент, пневматический

Опубликовано: 05.05.1980

Код ссылки

<a href="http://patents.su/3-732593-pnevmaticheskijj-logicheskijj-ehlement.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Пневматический логический элемент</a>

Похожие патенты