Мембранные клапаны
Элементы исполнительных органов УСЭППА - это мембранные клапаны , предназначенные для замыкания и размыкания пневматических линий. Роль пневмоконтакта в клапанах выполняет узел сопло-заслонка. Замыкание и размыкание пневмоконтакта происходят при подаче дискретного управляющего сигнала. В самом деле, в клапанах, - включенных по схеме отрицания , при управляющем сигнале мембранный блок под действием давления подпора находится в верхнем (по схеме) положении, сопло пневмоконтакта, связанное с выходной линией клапана, открыто и на выход поступает сигнал.

При подаче в глухую управляющую камеру управляющего сигнала мембранный блок переместится вниз, сопло контакта, связанное с выходной линией клапана, перекроется жестким центром мембранного блока и линия выхода отсоединится от линии входного сигнала. О под действием подпора мембранный блок перемещается, перекрывая сопло выходной линии и отсоединяя выходную линию клапана от линии входного сигнала. Кроме рассмотренных элементов, в УСЭППА входят: фильтр для местной очистки воздуха, подаваемого в приборы питания; вентиль для ручного замыкания и размыкания мощной линии связи;

Индикаторы для контроля наличия или отсутствия пневмосигналов, которые устанавливают на панелях щитов или пультов управления. Как уже отмечалось, элементы УСЭППА монтируют на специальных платах, внутри которых проходят все межэлементные коммуникации. Плата одновременно служит и панелью для элементов. Такой способ монтажа элементов близок к печатному монтажу, применяемому в электронике. Он стал возможен благодаря тому, что все выводы элементов УСЭППА находятся со стороны, которой элемент примыкает к плате.

Применяют два способа присоединения элементов к плате. При первом способе в качестве крепежных элементов используют полые трубки с радиальными отверстиями и заглушки. Полые трубки ввинчивают в гнезда элемента. Проходя через сверления в плате, они своими радиальными отверстиями соединяют соответствующие камеры элемента с коммуникационными каналами платы. Герметичность соединения обеспечивается резиновыми прокладками.

Такой способ монтажа удобен, если необходимо периодически контролировать давления в точках схемы. Для этого достаточно заглушку заменить штуцером и подсоединить к нему манометр. Если такой необходимости нет, применяют второй способ монтажа , в соответствии с которым монтажную плату соединяют с элементом винтами, а для коммутации элемента с платой используют короткие трубки которые имеют значительно меньшее сопротивление, чем длинные трубки, используемые в описанном ранее способе монтажа.

Как и в первом случае, герметичность соединения здесь обеспечивается резиновыми уплотнениями. Платы изготовляют из оргстекла, а коммуникационные каналы выполняют либо фрезерованием, либо штамповкой, травлением или фотоспособом (в крупносерийном и массовом производствах), т. е. печатным способом. Это облегчает сборку и создает удобства в эксплуатации, повышает надежность и экономичность приборов. Типовые узлы дискретного действия. Выполнение логических операций на пневмореле.

Из аппаратуры УСЭППА можно создать типовые узлы непрерывного, дискретного и непрерывно-дискретного действия, которые часто встречаются в пневматических схемах разной сложности. Узлы непрерывного действия осуществляют алгебраические и временные операции, генерируют непрерывные линейные пневматические сигналы К алгебраическим операциям, которые можно выполнить на аппаратуре УСЭППА, относятся суммирование и умножение входной величины на постоянный коэффициент, изменяющийся в широких пределах.

Временные операции, выполняемые устройствами непрерывного действия, реализуются на специально организованных инерционных звеньях, включающих в себя пневмоемкость и пневмосопротивления. К временным операциям относятся интегрирование и дифференцирование пневматических сигналов, операции предварения, генерирования непрерывного линейно-нарастающего и линейно-убывающего сигналов. С принципиальными схемами и работой этих узлов можно подробно ознакомиться в литературе.

Узлы дискретного действия осуществляют логические операции и решают задачи релейной техники. Независимо от способа реализации устройств дискретного действия их работа описывается в соответствии с положениями математической логики и теории конечных автоматов. В дискретных устройствах применяются двузначные логические функции, аргументы и функции которых имеют лишь два значения: 0 и 1, причем нулю в УСЭППА соответствует нулевое давление, а единице - давление 0,08...0,14 МПа.

Основной элемент релейной техники в УСЭППА - это трехмембранное пневматическое реле. За счет применения различных схем его включения реализуют основные логические операции: отрицание (НЕ), дизъюнкцию (ИЛИ) и конъюнкцию (И). Набор логических операторов, реализующих эти логические операции, функционально полный. На его базе можно построить релейные схемы любой сложности.

Возможности пневмореле этим не исчерпываются; на нем можно реализовать операции "повторение", "запрет", "импликация", "равнозначность" и "неравнозначность", "отрицание дизъюнкции" (стрелка Пирса), "отрицание конъюнкции" (штрих Шеффера), можно создавать элементы запоминания и задержки пневматических дискретных сигналов, триггеры со счетным и раздельными входами и другие элементы, позволяющие строить самые разнообразные одно- и многотактные релейные схемы. Рассмотрим схемы реализации некоторых логических операций на пневмореле с подпором.

Операция отрицания Входной дискретный сигнал подводится в камеру В трехмембранного реле. Подпор 0,3рпит заведен в камеру Б. Выходная линия реле связана с камерой А и через нижнее сопло - с камерой Г. Если входной сигнал, то, поскольку эффективная площадь средней мембраны больше эффективных площадей крайних мембран, усилие давления подпора на мембранном блоке направлено вниз.

В результате этого мембранный блок перемещается в том же направлении и торец жесткого центра, являющийся заслонкой, перекрывает нижнее сопло. Выход реле отсоединяется от атмосферы. Одновременно открывается верхнее сопло, и сжатый воздух из линии питания через верхнее сопло, камеру Л и линию обратной связи поступает на выход, где устанавливается выходной сигнал. Если входной сигнал, то его действие на мембраны, направленное вверх, превышает действие подпора, в результате чего мембранный блок поднимается вверх, закрывает верхнее и открывает нижнее сопло.

При этом линия выхода отсоединяется от линии питания и через нижнее сопло и камеру Г сообщается с атмосферой, а выходе реле устанавливается дискретный сигнал р - 0. Для реализации схемы повторения (ДА) камеры подпора и входного сигнала рг на трехмембранном реле меняют местами . Если входной сигнал, действием подпора в камере В реле мембранный блок перемещается вверх, закрывая верхнее сопло и отсоединяя выход реле от линии литания.


Спонсор публикации: