Гидравлическое логическое устройство

Гидравлическое логическое устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социапнстнческин

Республнк

Oll HCAHHK

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 и955005 (6l ) Дополннтельное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 14. 01 . 81 (21) 3234 362/18-24 с прнсоеднненнем заявкн № (51)М. В(л.

G 06 0 1/02

ЗЬеуднрсткнный комнтет

СССР но делам нзабретеннй н атнрытнй (23) Приоритет

Опубликовано 30.08.82. 61оллетень №32 (53) УДК621-540 (088. 8) Дата опублнкованмя описания 30.08.82 (71) Заявители

P У Rl институт по переброске и распределению вод Севернй Г= и Сибирских рек им. К.E,Àëåêñååâñêîão (54) ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ ЛОГИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

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 1.

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

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, связанную с узлом перемещения, 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.

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. устройства, выполняющего функции ИЛИ, НЕ-ИЛИ; на фиг. 3 - схема пассивного логического элемента ЗАПРЕТ; на фиг. 4 принципиальная схема логического эле955005 та..

3 мента, 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- 5 ной информационный канал 1 и входной канал 2 питания, выходной канал 3, заслонку 4. Узел перемещения заслонки выполнен в виде двуплечей проти- вовесной гравитационной системы, 16 одним из гравитационных элементов которой является сосуд 5 со сливным отверстием 6. Вторым гравитационным элементом этой системы является груз 7. Сосуд и груз связаны между s собой гибкой лентой 8, проходящей по роликам 9 и 10, на которой укреплена заслонка 4. Для обеспечения работы элемента массы сосуда и груза связаны соотношением G< > Ц, G c gz, где ь г - масса груза, G - масса незаполненного сосуда, Ц - масса сосуда, заполненного жидкостью. Для обеспечения работоспособности схемы принято соотношение пропускной cnojs собности Q канала 1 и О отверстия

6 следующее". Q„> 0 . На схеме приняты следующие обозначения: Х - логическая входная величина, ("1" - при протоке жидкости по каналу 1, "0"при отсутствии протока), - логическая выходная величина ("!" - при протоке жидкости по каналу. 3, "0"при отсутствии протока).

Элемент работает следующим образом.

При входном информационном сигнале X=O 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 =1. При изменении информационного сигнала на

X=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 =0.

При последующем снятии входного информационного сигнала по каналу 1 жидкость вытекает иэ сосуда 5 через отверстие 6 и гравитационная система. возвращается в первое установившееся состояние., Для элемента (фиг. 2) приняты те

we обозначения 1 - 10, что и на фиг. 1. В данном элементе имеются дополнительно вторые каналы: входной информационный 11, питания 12 и выходной - 13 . Для входных сигналов приняты обозначения Х и Х, для выходных у„ и . Работа данного элемента аналогична работе ранее укаэанного.

В таблице даны состояния элеменСхема пассивного элемента ЗАПРЕТ (фиг. 3) отличается от схемы активного элемента HE (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 сиг3 нал запрета, - 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 хэ

25

Формула изобретения

В схеме элемента Памят ь (фи г. 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 запом:. ненных сигналов, дополнительный сосуд 17 с отверстием в днище 18, такой же как сосуд 5. 20

В таблице дан процесс последовательн & изменений состояний элемента.

В схеме элемента сравнения по знаку двух непрерывных сигналов (фиг. 6) имеются сосуды 19 и 20, в которые жидкость поступает соответственно из входных каналов 21 и 22. В каждом из сосудов 19 и 20 сливные отверстия снабжены насадками 23 с боковыми прорезями 24, суженными в нижней ча45 сти и расширенными в верхней части насадки. Доступ жидкости из канала

25 в выходной канал 26 открывается или закрывается заслонкой в зависи- мости от того, какой из расходов Q или Q> в каналах 21 и 22 больше (при

Q )-Qq имеем У=1, при Q<(Q имеем у =О). Перемещение заслонки при переходе от одного из этих условий к другому происходит вследствие ус1 тановки соответственно различных уровней жидкости в сосудах 19 и 20, причем изменяется соотношение масс этих сосудов с жидкостью .

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 другая 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 качест-, ве элемента связи не гибкую ленту; показанную на чертежах, а двуплечий .рычаг, причем 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 устройств гидроавтоматики в ирригационных системах, на станциях аэрации, для автоматизации ряда процессов химической и других о 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 возможнои совместная их работа, начиная от малогабаритных элементов входных каскадов и кончая крупногабаритными исполнительными элементами.

Предлагаемые устройства гидроавтоматики просты в изготовлении и эксплуа та ции, 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 противовесной 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- 3в шей мере один из гравитационных we-, 05 8 ментов выполнен в виде груза заданного веса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лемберг И.Д. Системы гидроавтоматики. "Энергия", 1965, с. 106110, рис. 52.

2. Залманзон .Л.А. Теория элементов пневмоники. И., "Наука", 1969 с. 26, рис. 2.9 Ж {прототип).

955005

" Фиг.8

Составитель Гудкова

Редактор Н.Ковалева Техред Л. Пекарь Корректор С.Шекмар

Ъказ

3 /51 Тираж 731 ° Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 9g) . Фиг.5 . - Г5