Поршневой пневмо-или гидродвигатель

 

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1035300 з г50 F 15 В 9/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / - .Н АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2358644/25-06 (22) 06.05,76 (46) 15.08.83. Бюл. № 30 (72) Л.П. Руссин (53) 62-122 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 421791, кл. F 03 С 1/04, 1972.

Ю

СО

О

CO

Ю

1Р (54) (5?) ПОРШНЕВОЙ ПНЕВМО- ИЛИ

ГИДРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий выходной вал пневмо- или гидроцилиндры с расположенными в них поршнями, штоки которых через повернутые относительно друг друга кривошипы связаны с выходным валом, систему управления, имеющую каналы для управления каждым пневмоили гидроцилиндром, и пневмо- или гидрораспределители, каждый из которых связан с одним пневмо- или гидроцилиндром и с каналом системы управления, отличаюи1ийся тем, что, с целью обеспечения равномерности вращения выходного вала в широком диапазоне скоростей и нагрузок, система управления снабжена генератором синусоидальных колебаний и соединенным с ним и с каждым из каналов системы блоком постоянньгх фазовых сдвигов, а каждый канал системы управления снабжен отрицательной обратной связью по положению поршня.

1035300

Изобретение относится к приводным устройствам с вращательным движением выходного вала и может быть использовано в различных областях техники.

Известен поршневой пневмо- или гидродвигатель, содержащий выходной вал, пневмо- или гидроцилиндры с расположенными в них поршнями, штоки которых через повернутые друг относительно друга кривошипы связаны с выходным валом, систему управления с каналами для управления каждым пневмо- или гидроцилиндром, и пневмо- или гидрораспределители, каждый из которых связан с одним пневмо- или гидроцилиндром и с каналом системы управления. В данном пневмо- или гидродвигателе. каналы системы управления выполнены в виде механических элементов, соединяющих выходной вал с пневмо- или гидрораспределителями, и осуществляют положительную обратную связь по положению поршней !1).

Недостатками такой конструкции является неравномерность вращения выходного вала в области низких скоростей и больших нагрузок.

Цель изобретения — обеспечение равномерности вращения выходного вала в широком диапазоне скоростей и нагрузок.

Указанная цель достигается тем, что система управления снабжена генератором синусоидальных колебаний и соединенным с ним и с каждым из каналов системы блоком постоянных фазовых сдвигов, а каждый канал системы управления снабжен отрицательной обратной связью по положению поршня.

На чертеже схематически изображено устройство поршневого пневмо- или гидродвигателя, выполненного в виде двухцилиндрового пневмодвигателя с электрическим управлением.

Данный вариант пневмо- или гидродвигателя содержит выходной вал 1, два пневмоцилиндра 2 и 3 с расположенными в них поршнями 4 и 5, штоки 6 и 7 которых через повернутые друг относительно друга на угол 90 кривошипы 8 и 9 связаны с выходным валом 1, источник 10 сжатого воздуха, пневмораспределители 11 и 12, связанные с пневмоцилиндрами 2 и 3 и источником IO, и систему управления, включающую генератор 13 синусоидальных колебаний регулируемой частоты, соединенный с ним блок 14 постоянных фазовых сдвигов и два канала 15 и 16, каждый из которых содержит соединенный с пневмораспределителем усилитель-преобразователь 17 и цепь отрицательной обратной связи, включающую установленный на пневмоцилиндре и соединенный со штоком его поршня датчик 18 обратной связи, включенные последовательно с ним усилитель

19, инвертор 20 и сумматор 21, входы которого соединены с инвертором 20 и с блокоМ 14, а выход соединен с усилителемпреобразователем 17.

Блок 14 должен обеспечивать фазовые сдвиги синусоидальных колебаний, величины которых определяются углами пово. рота кривошипов соответствующих пневмо- или гидроцилиндров друг относительно друга. Для предлагаемого пневмодвигателя разность фазовых запаздываний

1о по каналам 15 и 16 должна составлять 90

Варианты пневмо- или гидродвигателя могут отличаться числом цилиндров, родом рабочего тела и выполнением каналов системы управления.

Пневмодвигатель работает следующим образом.

Поступающий от генератора 13 синусоидальный сигнал определенной частоты преобразуется блоком 14, который подает на входы сумматоров 21 каналов 15 и 16 сигналы той же частоты, отличающиеся по фазе на 90 . На выходе сумматора 21 каждого канала вырабатывается сигнал рассогласования, определяемый разностью сигнала на его входе и сигнала на выходе инвертора 20. Пневмораспределители

11 и 12 перемещаются на расстояния, пропорциональные сигналам рассогласования каналов 15 и 16 и подают сжатый воздух от источника 10 к пневмоцилиндрам

2 и 3. Сигналы на выходе инверторов 20 пропорциональны перемещениям штоков

30 6 и 7, а разность фаз между ними равна углу поворота кривошипов 8 и 9 друг относительно друга, т.е. 90 . Поэтому величины сигналов рассогласования пропорциональны фазовому запаздыванию текущего значения угла поворота выходного вала

35 относительно текущего значения сигнала генератора 13. Благодаря наличию отрицательной обратной связи по положению поршня, воздействие сжатого воздуха на поршни приводит к уменьшению сигналов рассогла4О сования, и выходной вал 1, осуществляя отслеживание сигнала генератора 13, приводится во вращение с угловой скоростью, численно равной частоте генератора.

Если на выходной вал 1 действует, например, постоянная противодействующая

45 нагрузка, в первый момент времени скорости движения поршней 4 и 5 уменьшатся, сигналы рассогласования каналов возрастут, что приведет к соответствующему увеличению подачи сжатого воздуха к пневмоцилиндрам 2 и 3. В результате фазовое запаздывание угла поворота вала 1 относительно сигнала генератора 13 увеличится, а угловая скорость пневмодвигателя восстановится до прежней величины.

Регулирование скорости выходного вала 1 осуществляется изменением частоты сигнала генератора 13, а изменение направления вращения — изменением знака постоянного фазового сдвига блока 14.

1035300 з

Поршневой пневмо- или гидродвигатель обеспечивает равномерность врашения выходного вала в широком диапазоне ско4 ростей и нагрузок, а также простоту регулирования скорости и отсутствие «мертвых точек» при запуске.

Составитель А. Сорокин

Редактор М. Товтин Техред И. Верес Корректор Л. Бокшан

Заказ 5791/34 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4