2.2.2. Реализация логических операций на одномембранных элементах

На одномембранных элементах с использованием дросселей за счет комбинаций выходных каналов, типов элементов, их количества можно реализовать все известные логические функции, В лабораторной работе собираются и исследуются только логические модули сравнения, повторения "ДА", отрицания "НЕ", конъюнкции "И", дизъюнкции "ИЛИ" (рис. 2.3, а, б, а, г, д). Принципы работы модулей соответствуют логическим функциям и очевидно вытекают из общего принципа работы элементов, описанного выше. Особенностью логического модуля "ИЛИ" является логическое сложение трех входных сигналов. Уровни входных и выходных сигналов стандартные. Для модулей конъюнкции и дизъюнкции приведены таблицы состояний, показывающие как зависит выходной сигнал от входных.

2.2.3. Аналоговый повторитель

Аналоговый повторитель (рис. 2.4.) построен на одномембранном элементе без пружины 2СК - б/п, сопло (каналы 2, 5) соединено с атмосферой. При правильно подобранном дросселе в канале питания (вход в проточную камеру) должно реализоваться условие Рвых = Рвх.

2.2.4. Модуль памяти

Модуль триггера с раздельными входами (рис. 2.5, а) реализован на одномембранном элементе 2СК-0,32 и дросселях 0,2 и 0,4. При подаче включающего сигнала Р1 = 1 открывается сопло питания 2 за счет подъема мембраны и Рвых = 1. На выходе триггера поддерживается Рвых = 1 и после снятия включающего сигнала (Р1 = 0), за счет того, что мембрана удерживается в верхнем положении силой Ф1 = РвыхFэ. При подаче выключающего сигнала Р2 = 1 сила, действующая на мембрану сверху, равна , т. е. превышает силу Ф1 на силу сжатия пружины, вследствие этого жесткий центр мембраны опускается вниз и закрывает сопло питания. Выходной сигнал становится равным нулю (Рвых = 0).

2.2.5. Модуль генератора

Генератор предназначен для создания импульсов давления регулируемой частоты. Он собран на одномембранных элементах 2СО-0,32, 2СК-0,32 и инерционном звене, состоящем из емкости и дросселя (рис. 2.5, б). При подаче давления питания сигнал на выходе генератора максимальный (Рвых = 1), поскольку сопла элементов Э1 и Э2 открыты. Давление питания, подаваемое через вход 1 элемента Э2, поступает по каналу 5 на выход, одновременно начинает наполняться через дроссель емкость и глухая камера элемента Э1. Когда давление в глухой камере создаст силу, действующую на мембрану, превышающую силу сжатия пружины с другой стороны мембраны, сопло 2 закроется, воздух питания перестанет стравливаться в атмосферу через выход 1, а давление, подаваемое по каналу 3 в глухую камеру Э2, создаст усилие, необходимое для перемещения мембраны вниз и закрытия сопла 2 (Рвых = 0). Одновременно прекратится поступление давления питания в инерционное звено, остаток воздуха стравится в атмосферу, сопла в элементах Э1 и Э2 снова откроются, а выходной сигнал достигнет максимума. Цикл повторяется. Подбором α можно изменять период колебаний. График зависимости Рвых=f(t) приведен на рис. 2.5, в.

2.2.6. Схема управления поршневым приводом

Схема (рис. 2.6.) состоит из поршневых исполнительных механизмов 1, 2; концевых включателей X1, Х2; двух триггеров; двух модулей "ДА". Для согласования величины расхода воздуха, подаваемого к концевым выключателям X1 и Х2 и камерам элементов, давление питания подводится через дроссель 0,3. Каждый концевой выключатель формирует одновременно включающий сигнал для одного триггера и выключающий для другого. Триггер запоминает включающий сигнал, поступающий от концевого выключателя, и управляет элементом "ДА", играющим роль распределителя в поршневом приводе с малой емкостью рабочих камер. При наличии сигнала 1 по входу 3 элемента "ДА" сопло 2 закрывается, и давление питания поступает в исполнительный механизм по входу А1 или А2. Когда нагнетательная камера поршневого механизма становится выхлопной, то воздух из нее стравливается в атмосферу через открытое сопло 2 элемента "ДА".

Рис. 2.5. Временно – импульсные операции: а – триггер, б – генератор, в – график работы генератора

Рис. 2.6. Схема управления поршневым приводом