Комментарии 96
А струйные элементы уже не застал. Хотя были. Основные причины отказа от струйных элементов:
1) Шум. Элементы бывало сильно свистели, что делало невозможным совместное нахождение людей и блоков автоматики в одном помещении.
2) Очень высокие требования к чистоте воздуха. Малейшие примеси пыли достаточно быстро убивало пластиковые элементы. Это делало воздухоподготовку для производства очень дорогой.
3) Сложность отладки и поиска неисправностей. Если для УСЭППА достаточно маленького манометра с куском прозрачной пластиковой трубки, то для струйных элементов это уже не так просто.
1. Шум для такой конструкции не помеха. Скорее достоинство, если оно будет стреляющие звуки издавать при вычислениях. Сразу будет понятно — оно работает :)
2. Я надеюсь что HEPA-фильтров будет достаточно для такого. Полагаю пол-века назад были проблемы с доставабельностью фильтров высокой степени очистки. Ну и воспрос — насколько быстро убивались элементы? Через Сутки, Неделю, Месяц? Все что больше недели для моей машины — вечность.
3. Да, вообще внести информацию в машину и снять ее оттуда — нетривиальная задача.
Если внести информацию можно с помощью пневматики — взяв за основу механизм считывания перфоленты музыкального органа, то вывод информации так, чтобы не оказывать воздействия на струю — намного сложнее. Вероятно нужны флажковые механизмы или что-то типа того.
Для отладки думаю придется собирать дифференциальный манометр на базе мостового датчика давления с конструкцией по типу трубки прантдаля. Или по типу эжектроного насоса. А датчиком давления определять давление/разряжение в отводном канале.
Так что современные варианты есть.
Скорее достоинство, если оно будет стреляющие звуки издавать при вычислениях. Сразу будет понятно — оно работаетАга. Пара сотен свистящих элементов. Через пару тройку часов Вы уберете пункт «звук» из графы «достоинство». А еще через 20-30 часов… голова превращается в тыкву. Со схожим функционалом. Хотя звукозащитные наушники рулят.
Я надеюсь что HEPA-фильтров будет достаточно. Не могу сказать. Но учти, что струйная логика достаточно «прожорливая» в смысле расхода воздуха.
УСЭППА — проверку логики делали раз в год. Обычно элементы спокойно жили лет по 5 и больше. Замена шла не по факту полного отказа, а появлении шума.
На автоматику стояли блоки подготовки воздуха с фильтрами и редукторами. И тем не менее мельчайшая пыль проходила ( ибо нет фильтра с 100% фильтрованием) и понемногу изменяла геометрию клапанов и пар «сопло-заслонка». И элемент начинал «петь». Такие элементы и заменялись при профилактике.
Плюс замена по факту «цветения» плат. Платы — клееный бутерброд с каналами внутри. Со временем они начинают «расслаиваться». Вокруг дорожек начинают появляться разводы. Лечилось прокаливанием в печке при определенной температуре. Если разводы не «схлопывались» — плата в мусор не дожидаясь соединения каналов.
Особенно хочется увидеть платы- составляющие клееного бутерброда. По интернету путешествует пара фотокарточек и по ним толком не понятно что это и от чего.
Вот что из самого понятного:
Конструктивно — нижняя пластина оргстекла с дырками.
Потом на неё клеится второй слой. В нем фрезеровкой делаются каналы. И дырки.
И потом клеится верхний слой с дырами.
Специальным клеем, при нагреве и под давлением в прессе.
Слоев с каналами может быть и более одного. Бывает что каналы делали на верхней и нижней пластине (внутренняя часть ес-но), а средняя — только дырки)
Большой плюс — все прозрачно и хорошо видно, что куда едет и подключено.
Сами их не делал. Сложно на коленке. Если что-то делал сам — простая пластина со сквозными дырами. Нарезка резьбы и установка штуцеров. А далее — пластиковая трубка и тройники. Аналог навесного монтажа.
шум это еще и вибрация, особенно на частотах резонансных самой конструкции. Интересно, исследовал ли кто-то его/её влияние на процесс прилипания струи?
Пример — щит управления. У оператора — пневмотумблеры, пневмозадатчики, измерительные приборы (то-же на пневматике. Электрика — только моторчик привода диаграммы для записи параметра. Хотя были варианты и с пневмомоторчиками). Большой щит с цветными пневмоиндикаторами.
Везде чисто пневматика. Регуляторы, логика. Были реализованы достаточно сложные схемы управления и регулирования.
Газ + окружающий воздух == взрывоопасная среда, а управлять фильтрами, осушающими колоннами и прочими клапанами как-то надо. Вот и управляются пневмоникой.
Видел такое во время практики на Аксайской газокомпрессорной станции (это рядом с Ростовом-на-Дону).
Тема забавная, но с появлением БИС стала неактуальной.
Вот еще можно на доминошках логические элементы собирать или целый процессор: www.youtube.com/watch?v=OpLU__bhu2w
второй пункт решается рециркуляцией очищенного воздуха, чтоб на ружу он не выходил вовсе, а попадал обратно в компрессор.
для УСЭППА достаточно маленького манометра с куском прозрачной пластиковой трубки
Бутылочка с мыльной водой незаслуженно забыта.
«Электроника — наука о контактах», «пневматика — наука об утечках».
Кстати да, пересматриваем «странные рисунки на пирамидах» и видим весьма странные схемы, да.
А уж рисунки в пустыне Наска — практически аналог схем из статьи. Надо уфологам тему подкинуть.
Натуральная схема 2ИЛИ-И-2ИЛИ. Работает на силе ветра.
/ушел искать уфологов.
И ЭМИ ему нипочём :)
Статья классная — реально думал, что все это умерло вместе с гидравлическими аналоговыми вычислителями.
Если кто не решается на скачок к пневмонике, а ардуинки надоели, советую покопаться в "феррит-транзисторных ячейках". С военной кафедры помню эпичные темы о сумматорах и умножителях на ФТЯ.
Правда, я думал не о компьютере, а о калькуляторе, конкретно – Вильнюс на пневматике собрать. Благо в нём всего полторы сотни элементов, скопировать проще будет.
А насчёт элементов индикации – можно сделать десять сопел по кругу, напротив них поставить вращающееся кольцо с нанесёнными цифрами от 1 до 10, а в кольце сделать ряд лопастей, как в турбине, но направленных в разные стороны – в половине кольца в одну, в половине – в другую. Тогда воздух из сопел будет поворачивать кольцо так, чтобы место схождения разных направлений оказывалось бы напротив работающего сопла.
Да, насчёт счётчиков – казалось бы, если пользоваться 3D принтером, то элементы можно делать не плоскими, а трёхмерными. А с трёхмерным элементом кольцевой счётчик можно сделать не на куче элементов, а всего на одном, чуть большего размера. Что будет большой экономией количества элементов.
Но на одноголовочном FDM такое сделать имхо очень сложно. Любой провис нити — и канал пойдет лесом. Будет очень много поддержек. Надо из разных материалов печтать, дабы один был смываемым.
ну и плюс — печатая плоские элементы мы распологаем слои вдоль потока воздуха. а печатая 3Д — поперек. Стенка будет ребристой для потока и он будет турбулизироваться. Наверное.
Но надо экспериментировать. Единичный экземляр декатрона вполне можно создать. даже если он не будет работать :)
Если еще подумать над применением самосинхронной логики (с кодировкой сигнала — давление есть в одной трубе из трех), то можно обойтись без тактового генератора.
Например такой лист:
P.S.: Сумеете восстановить исходную логическую схему?
Видел я эту картинку, только не в таком виде, а на старом чб фото. Теперь можно и логическую схему восстановить. Правда в первом приближении не очень понятно какие каналы тут вход, какие выход, какие в атмосферу, но если оченоь захочется, то можно разобраться.
В своё время лично поприсутствовал на защите. К сожалению, полную версию с фотками и схемами в открытом доступе не нашёл.
В принципе все элементы 2D, отсюда реализация в виде слоеного бутерброда, причем все можно фрезировать/резать лазером из оргстекла и клеить.
По поводу чистоты воздуха — система ДОЛЖНА быть замкнутой, внутри какой угодно чистый воздух. Для выхода из вычислительных модулей делать системы с мембранами — аналог гальванической развязки.
Теоретически можно все выводы подключить к большому приемному накопителю, и поддерживать в нем давление на уровне атмосферного.
Но, с учетом того, что у каждого элемента как минимум два атмосферных окна, построить блок, со свободным перемещением истекающего воздуха в буферный сосуд может оказаться гораздо сложнее нежели сделать станцию фильтрации необходимой производительности.
А мембраны будут влиять на струю воздуха. Для пневматики это приемлемо, для пневмисторов — нет.
Можно всю конструкцию в герметичный бокс упаковать. Хотя лучше тогда несколько повышенное давление поддерживать, чтобы при наличии любых трещинок и прочего не набирать «грязного» воздуха.
На работу струйного элемента влияет плотнтсть газа. Чем более плотный газ, тем более стабильной является струя.
Очень давно читал про пневмокомпьютеры еще в бумажном чтиве.
Там были немного другие картинки в основном с прямыми линиями и рассказывалось о технологиях гораздо меньшего масштаба, где элементы были размером со считанные миллиметры.
Система представляла собой лист материала с каналами на не на всю глубину, и собирались они в многослойный бутерброд с переходными отверстиями.
Рассказывалось о работе станков ЧПУ на таких пневмо-компьютерах. Программу вводили с перфоленты.
Упоминалось о работе систем управления двигателями ракет, которые работали на рабочем газе двигателя при температурах свыше 15щщ цельсия (сделаны из керамики) и на радиацию им наплевать.
Если печатать 3D пневмоэлементы не из жесткого материала а, например, из силикона, то добавятся новые возможности: перекрытие каналов за счет их перегиба и сжатия (может даже по принципу сфинктера). Часть элементов может быть раздувающимися. За счет раздувания можно передавливать другие каналы, вытеснять носитель из соседних пузырей. И просто аккумулировать носитель под давлением в микро и макро резервуарах. Похожая система используется в осмотических фильтрах для воды.
Использование силиконовых пневмо и гидроэлементов, напечатанных на принтере — первый шаг к органической технологии.
Есть ещё всякие грелки-морозилки, но это больше экзотика.
Там, где надо МНОГО сухого воздуха, применяют азотные станции. Эта хреновина делает из воздуха азот. Он получается весьма сухой, и на нём и работает вся пневматика. Наблюдал такое на станции регазификации в Астане.
А вот применимость пневмоники…
А ещё есть взрывонепроницаемая оболочка (Exd) — суть в том, что энергия взрыва внутри корпуса устройства поглощается этим самым корпусом, и наружу вырывается уже сравнительно «холодный» поток газа, неспособный поджечь окружающий газ.
Есть у меня в загашничке занимательное видео на тему того, что будет, если вдруг требования стандартов по данному виду защиты будут нарушены.
А ещё есть «заливка компаундом» (Exm) — соответственно, заливка. Наружу торчат только защищённые цепи, неспособные вызвать искру, достаточную для поджигания газовоздушной смеси.
А ещё есть засыпка кварцем(Exq), продувка газом(Exp), заливка маслом(Exo)… Целая серия стандартов, можно ознакомиться — ГОСТ Р 30852 (там куча частей под разные виды защиты)
Вот, например, с виду обычный усилитель:
Кто может сходу сказать, для чего применяются элементы 1,2, и, в особенности, 3?
Первая книжка — Пневмоавтоматика, Булгаков.
Вторая книжка — Пневматические приборы низкого давления, Фернер. Честно говоря, не помню, есть ли там пневмоника.
Ждем готовое решение в металле
Пневмоника и влажные мечты стимпанка