Гидравлическое логическое устройство

Союз СоветскикСоцидпистическинРеспублик ОП И САНИИ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(5)М, ВСл. 6 06 0 1/02 Ьеуднрсткнный комнтет СССР но делам нзабретеннй н атнрцтнйДата опубликования описания 30.08,82(71) Заявители Р У Ыинститут по переброске и распределению вод СевернйГ= и Сибирских рек им. К.Е,Алексеевского(54) ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ ЛОГИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относится к гидро.автоматике, а именно к гидравлическим логическим устройствам.Известны гидравлические логические устройства, выполненные в видезолотниковых элементов, соединенных с входными и выходными каналами 1.Однако наличие золотников усложняет конструкцию устройств,1 оНаиболее близким к предлагаемомуявляется логическое устройство, содержащее входные и выходные каналыи размещенную между ними заслонку,связанную с узлом перемещения 2 1.Однако известные устройства имеют ограниченную область применения,так как не могут функционироватьпри низконапорных гидравлическихсигналах (входных и питания). 2 ОЦель изобретения - расширение области применения устройства за счетобеспечения 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, связанную с узлом перемещения, узел перемещения заслонки выполнен в виде двуплечей противо- весной гравитационной системы с гравитационными элементами, по меньшей мере один из которых выполнен в.виде сосуда со сливным отверстием, расположенного под соответствующим входным каналом.Кроме того, по меньшей мере один из гравитационных элементов выполнен в виде груза заданного веса.На фиг. 1 представлена принципиальная схема логического активного элемента НЕ; на фиг. 2 - принципиальная схема логического. устройст" ва, выполняющего функции ИЛИ, НЕ-ИЛИ; на фиг. 3 - схема пассивного логического элемента ЗАПРЕТ; на фиг. 4 принципиальная схема логического эле955005 та,. О. 0 3мента, выполняющего функцию И; нафиг. 5 " схема элемента Память нафиг, 6 - схема сравнения по знакудвух непрерывных сигналов,Элемент НЕ (Фиг. 1) содержит вход-ной информационный канал 1 и входнойканал 2 питания, выходной канал 3,заслонку 4. Узел перемещения заслонки выполнен в виде двуплечей проти-вовесной гравитационной системы, 16одним из гравитационных элементовкоторой является сосуд 5 со сливным отверстием 6. Вторым гравитационным элементом этой системы являетсягруз 7. Сосуд и груз связаны между 1 Всобой гибкой лентой 8, проходящей пороликам 9 и 1 О, на которой укрепленазаслонка 4. Для обеспечения работыэлемента массы сосуда и груза связанысоотношением 6 г) 1 с, Ье с. гдеС г - масса груза, 6 с - масса незаполненного сосуда, Ц - масса сосуда, заполненного жидкостью. Дляобеспечения работоспособности схемыпринято соотношение пропускной спо 23собности О канала 1 и О отверстия6 следующее". 11 О . На схеме приняты следующие обозначения: Х " логическая входная величина, (н" - припротоке жидкости по каналу 1, "0"при отсутствии протока),- логическая выходная величина ( - припротоке жидкости по каналу. 3, "0"при отсутствии протока). Элемент работает следующим образом.При входном информационном сигнале Х=О гравитационная система находится в первом установившемся состоянии: груз 7 в нижнем положении, сосуд 5 в верхнем, заслонка 4 в край- нем правом положении, жидкость из канала 2 проходит в канале 3 и при этом выходной сигнал у=1, При изменении информационного сигнала на4 Х=1 жидкость поступает в сосуд 5, который заполняется (допускается перелив) и при этом гравитационная система переключается во второе установившееся состояние: груз 7 в верхнем положении, сосуд 5 в нижнем, заслонка 4 в крайнем левом положении, жидкость из канала 2 не проходит в канал 3 и при этом выходной сигнал у=0.При последующем снятии входного информационного сигнала по каналу жидкость вытекает иэ сосуда 5 через отверстие 6 и гравитационная система,возвращается в первое установившеесясостояние.,Для элемента (фиг. 2) приняты теже обозначения 1 - 10, что и нафиг. 1, В данном элементе имеются дополнительно вторые каналы; входнойинформационный 11, питания 12 и выходной - 13 . Для входных сигналов приняты обозначения Х и Х, для выходных у и М , Работа данного элемента аналогична работе ранее укаэанного,В таблице даны состояния элеменСхема 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 14. Принцип действия этого элемента аналогичен принципу действия ранее указанных элементов. На схеме указаны обозначения: Х - основной входной сигнал, Х - входной сиг.3нал запрета, у - выходной сигнал.В таблице даны состояния элемента. Схема пассивного элемента И (фиг. 4) отличается от схемы элемента ЗАПРЕТ (Фиг. 3) только иным расположением входного информационного и выходного каналов.В таблице даны рабочие состояния элемента,955005 0 25 формула изобретения 8 схеме элемента Память (фиг, 5) .обозначения 1 - 10 те же, что и на Фиг. 1. Кроме этого, приняты следующие обозначения: канал 15 обратной связи, ответвляющийся от выходного канала 3, канал 16 стирания запомненных сигналов, дополнительный сосуд 1 с отверстием в днище 18, такой же как сосуд 5. 20В таблице дан процесс последовательнй 3 изменений состояний элемента. В схеме элемента сравнения по знаку двух непрерывных сигналов (фиг. 6)имеются сосуды 19 и 20, в которыежидкость поступает соответственноиз входных каналов 21 и 22. В каждомиз сосудов 19 и 20 сливные отверстияснабжены насадками 23 с боковымипрорезями 24, суженными в нижней ча 45сти и расширенными в верхней частинасадки. Доступ жидкости из канала25 в выходной канал 26 открываетсяили закрывается заслонкой в зависи-мости от того, какой из расходов 01или 0,1 в каналах 21 и 22 больше (приЮО.). 0,1 имеем У=1, при 1 с 0,1 имеему=О). Перемещение заслонки при переходе от одного из этих условийк другому происходит вследствие установки соответственно различныхуровней жидкости в сосудах 19 и 20,причем изменяется соотношение массэтих сосудов с жидкостью,6Иогут быть и другие варианты построения логических устройств, Например, элементы Запрет и Импликациямогут быть объединены в один комбинированный пассивный элемент, в котором для выполнения соответственноодной и другой из этих Функций включается в действие одна или другаяпара каналов входного и выходногоактивного элемента ИЛИ, НЕ, ИЛИ(фиг. 2). Иожет быть различным иконструктивное исполнение элементов,Например, гравитационная противовесная система может иметь в качест-,ве элемента связи не гибкую ленту;показанную на чертежах, а двуплечий.рычаг, причем иным будет расположение входных и выходных каналов.Предлагаемое устройство позволя"ет строить на его основе любые гидравлические комбинационные схемы иконечные автоматы, а также широкийкласс устройств регулирования, Дляобеспечения работы устройств достаточно, чтобы создавался переток с напором, определяемым лишь поверхностным натяжением жидкости. Это открывает возможность широкого использования этих устройств гидроавтоматики в ирригационных системах, настанциях аэрации, для автоматизацииряда процессов химической и другихоотраслях промышленности, где автоматизация технологических процессов затрудняется или оказывается практически невозможной из-эа отсутствияустройств питания систем гидроавтоматики или необеспеченности их источниками энергии,Устройства легко стыкуются междусобой, причем оказывается возможноисовместная их работа, начиная от малогабаритных элементов входных каскадов и кончая крупногабаритными ис"полнительными элементами.Предлагаемые устройства гидро- автоматики просты в изготовлении и эксплуатации, стоимость их изготовления невысока,1. Гидравлическое логическое устройство, содержащее входные и выходные каналы и размещенную между ними заслонку, связанную с узлом переме-. щения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области при, 7 9550 менения, узел перемещения заслонки выполнен в виде двуплечей противо" весной гравитационной системы с гравитационными элементами, по меньшей мере один из которых выполнен в.ви" де сосуда со сливным отверстием, расположенного под соответствующим входным каналом.2. Устройство по п. 1, о т л и "ч а ю щ е е с я тем, что по мень шей мере один из гравитационных эле-,05 8ментов выполнен в виде груза заданного веса.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Лемберг И.Д. Системы гидро- автоматики. "Энергия", 1965, с. 106- 110, рис. 52.2. Залманзон .Л.А. Теория элементов пневмоники. И., "Наука", 1969 с, 26, рис. 2,9 Ж (прототип)." Фиг.8оставитель Гехред Л. Пекар кова актор Н,Ковалева Корректс кмар Ьказ 3 / исное ВНИИ/5 11303 лиал ППП Патент , г. Ужгород, ул. Проектн Тираж Государс елам изоб