Обратимый следящий привод

 

1. ОБРАТИМЫЙ СЛЕДЯЩИЙ ПРИВОД, содержащий корпус, выполненный в виде двух стаканов, герметично соединенных между собой, один из которых установлен с возможностью осевого перемещения относительно другого, и распределительное устройство с камерой, расположенное в корпусе, кинематически связанное с задающим органом, а пневматически с источником питания и атмосферой, отли- . чающийся тем, что, с целью повышения точности слежения и надежности работы. распределительное устройство выполнено в виде двухмембранного элемента с полым штоком и подпружиненного пластинчатого клапана, седло которого жестко связано с корпусом, распределительная камера выполнена в виде трех полостей: полости питания, образованной седлом и корпусом, проточной полости, образованной седлом и первой мембраной, и полости сброса, расположенной между двумя мембранами, мембраны выполнены с жесткими центрами, полый щток проходит через жесткие центры обеих мембран, один конец его выполнен закрытым и взаимодействует с задающим орfaaoM , а на открытом конце установлен пластинчатый клапан, причем полость сброса сообщена с полостью штока, а рабочая полость образована между второй мембраной с ю и корпусом и сообщена с проточной поло (Л стью. 2.Привод по п. 1, отличающийся тем, что задающий орган выполнен в виде линейного сельсина. 3.Привод по п. 1, отличающийся тем, что герметичное соединение стаканов корпуса выполнено, в виде сильфопа.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

>au F 15 В 9/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

/

К А ВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг 7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАНУ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ.(21) 3330066/25-06 (22) 17.08.81 (46) 23.09.83. Бюл. № 35 (72) Ю. М. Барац, А. А. Белоцерковский, °

Ю. П. Жуков и П. И. Котенко (71) Донецкое отделение Государственного проектно-конструкторского и научно-исследо-. вательского института по автоматизации угольной промышленности «Гипроуглеавтоматизация» (53) 621.525(088.8) (56) 1. Башта Т. М. Гидравлические следящие приводы. Москва — Киев, Машгиз, 1960, с. 122, фиг. 52. (54) (57) 1. ОБРАТИМЫЙ СЛЕДЯЩИЙ

ПРИВОД, содержа щий корпус, выполненный в виде двух стаканов, герметично соединенных между собой, одиН из которых установлен с возможностью осевого перемещения относительно другого, и распределительное устройство с камерой, расположенное в корпусе, кинематически связанное с задающим органом, а пневматически.с источником питания и атмосферой, отличающийся тем, что, с целью повышения точности слежения и надежности работы,.

„„SU„„1043368 Д распределительное устройство выполнено в виде двухмемб раиного элемента с полым штоком и подпружиненного пластинчатого клапана, седло которого жестко связано с корпусом, распределительная камера выполнена в виде трех полостей: полости питания, образованной седлом и корпусом, проточной полости, образованной седлом и первой мембраной, и полости сброса, расположенной между двумя мембранами, мембраны выполнены с жесткими центрами, полый шток проходит через жесткие центры обеих мембран, один конец его выполнен закрытым и взаимодействует с задающим ор1аном, а на открытом конце установлен пластинчатый клапан, причем полость сброса сообщена с полостью штока, а рабочая полость образована между второй мембраной и корпусом и сообщена с проточной полостью.

2. Привод по и. 1, отличающийся тем, что задающий орган выполнен в виде линейного сельсина.

3. Привод по и. 1, отличающийся тем, что герметичное соединение стаканов корпуса выполнено в виде сильфона.

1043368

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для механизации и автоматизации производственных процессов в опасных для человека зонах, и может быть использовано в дистанционных манипуляторах.

Известен обратимый следящий привод, содержащий корпус, выполненный в виде двух стаканов, герметично соединенных между собой, один из которых установлен с возможностью осевого перемещения относи- 10 тельно другого, и распределительное устройство с камерой, расположенное в корпусе, кинематически связанное с задающим органом, а пневматически — с источником питания и атмосферой (1).

Недостатком известного устроиства яв15 ляется зона нечувствительности, которая определяется перекрытием следящего золотника. Кроме того, золотники и гильзы должны быть выполнены по высокому классу точности, что приводит к повышению о стоимости и требований к чистоте рабочего тела и снижает надежность привода.

Цель изобретения — повышение точности слежения и надежности работы.

Указанная цель достигается тем, что обратимый следящий привод, содержащий кор- 25 пус, выполненный в виде двух стаканов, герметично соединенных между собой, один из которых установлен с возможностью осевого перемещения относительно другого, и распределительное устройство с камерой, расположенное в корпусе, кинематически связанное с задающим органом, а пневматически — с источником питания и атмосферой, снабжен распределительным устройством, выполненным в виде двухмембранного элемента с полым штоком и подпружинен- 35 ного пластинчатого клапана, седло которого жестко связано с корпусом, распределительная камера выполнена в виде трех полостей: полости питания, образованной седлом и корпусом, проточной полости, образованной седлом и первой мембраной, и по 4О лости сброса, расположенной между двумя мембранами, мембраны выполнены с жесткими центрами, полый шток проходит через жесткие центры обеих мембран, один конец его выполнен закрытым и взаимодей- 45 ствует с задающим органом, а на открытом конце установлен пластинчатый клапан, причем полость сброса сообщена с полостью штока, а рабочая полость образована между второй мембраной и корпусом и сообщена с проточной полостью. 50

Кроме того, задающий орган выполнен в виде линейного сельсина.

При этом герметичное соединение стаканов корпуса выполнено в виде сильфона.

На фиг. 1 и 2 приведены схемы различных конструкций обратимого следящего при55 вода; на фиг. 3 — одна из конструкций задающего органа.

Обратимый следящий привод содержит корпус (не обозначен), выполненный в виде двух стаканов 1 и 2, герметично. соединенных между собой, один из которых установлен с возможностью осевого перемещения относительно другого, задающий орган 3 и распределительное устройство (не показано), выполненное в виде двухмембранного элемента с полым штоком 4 и подпружиненного пластинчатого клапана 5, сед ло 6 которого жестко связано с корпусом.

Распределительная камера выполнена в виде трех полостей: полости 7 питания, образованной седлом 6 и корпусом, проточной полости 8, образованной седлом 6 и первой мембраной 9, и полости 10 сброса, образованной мембранами 9 и 11. Мембраны выполнены с жесткими центрами (не показано) полый шток 4 проходит через жесткие центры обеих мембран 9 и 11 выполненные закрытыми, и взаимодействует с задающим органом 3, а на открытом конце 12 установлен пластинчатый клапан 5, причем полость

10 сброса сообщена с полостью штока 4, а рабочая полость 13 образована между второй мембраной 11 и корпусом и сообщена с проточной полостью 8.

Привод работает следующим образом.

В исходном положении открытый конец

12 штока 4 и седло 6 прикрыты подпружиненным пластинчатым клапаном 5, и полости 7, 8 и 10 не сообщаются.

- При воздействии задающего органа 3 на шток 4 последний перемещается, например, вверх (фиг. 1) . Пр и этом открытый конец 12 штока 4, упершись в пластинчатый клапан 5, смещает его вверх и отрывает от седла 6, а полость 7 питания и проточная полость 8 становятся сообщающимися. Давление в проточной полости 8 и, следовательно, в рабочей полости 13 повышается, причем скорость наполнения зависит от открытия проходного сечения между седлом 6 и клапаном 5. По мере увеличения давления в рабочей полости 13 увеличивается и сила, раздвигающая стаканы 1 и 2. Если один из них зафиксировать (например, 2), то стакан 1 приходит в движение. Двигаясь вверх, стакан 1 приближает седло 6 к клапану 5 и закрывает отверстие между полостью 7 питания и проточной полостью 8. При этом давление в рабочей полости 13 определяется нагрузкой

Р„действующей вниз на стакан 1. Такое У же давление, установится в проточной полости 8. Если эффективные площадки мембран 9 и 11 различны (площадь мембраны

9 больше площади мембраны 11), то результирующая сила, действующая на шток 4, направлена вниз, Эту силу должен компенсировать задающий орган 3. Таким образом, привод является обратимым, т.е. на шток

4 действует сила, пропорциональная нагруз1043368 з

1 ке на привод (коэффициент йропорциональ- п ности зависит от соотношения эффектив- л ных площадей мембран 9 и 11).

Если задающий орган 3 не может удер- л жать шток 4, или его усилие, направленное р вверх, равно нулю, или он увлекает шток

4 вниз, то клапан 5 ложится на седло 6, о закрывая проходное отверстие между по- т лостями 7 и 8. При этом открытый конец што- л ка 4 отрывается от клапана 5, и проточная п полость 8, а с ней и рабочая полость 13 10 л оказываются через полость штока 4 сообщенными с полостью 10 сброса и, в конеч- н ном итоге, с атмосферой. При этом дав- с ление в рабочей полости 13 начинает па- н дать, и стаканы 1 и 2 под действием нагрузки Р„, начинают сдвигаться навстречу в

f5 друг другу. При этом расстояние между 4 клапаном 5 и открытым концом 12 штока л

4 уменьшается до нуля. Тогда наступает . с новое согласованное положение штока 4 и в стакана 1. Таким образом, стакан 1, а с ним и силовая нагрузка Р„«следят» за в положением штока 4. б

Возможно конструктивное выполнение соединения стаканов 1 и 2 при помощи силь- .. фона 14, играющего роль их герметичного 5 соединения (фиг. 2). При подаче давления в рабочую полость 13 сильфон 14 растягивается, и стаканы 1 и 2 расходятся в стороны. Задающий орган 3 может быть выолнен различными способами (например инейный сельсин) .

При подаче давления от источника давения 15 в поршневую полость 16 цилинда 17 поршень 18 перемещается вверх(фиг. 3

Управляя источником давления 15, можно становить поршень 18 в любой заданной очке цилиндра -17 и тем самым задать поожение нагрузке. При этом давление в оршневой полости 16 цилиндра 17 опредеяется нагрузкой Р,„„и соотношением площадей мембран 9 и 11. Если их эффективые площади одинаковы, привод становитя необратимым, а шток 4 — разгруженым.

При появлении возмущения по нагрузке случае жестко зафиксированного штока любое «проседание» сткана 1 вызывает ибо подпитку рабочей . полости 13, либо брос из нее таким образом, что указанное озмущение по нагрузке компенсируется.

Применение предлагаемого привода позоляет достичь по сравнению с известными олее высокую точность, поскольку примененяемое распределительное устройство имеет меньшую зону нечувствительности, точность его выполнения значительно ниже, чем щелевого золотника, что понижает стоимость привода и снижает требования к чистоте рабочего тела, а это в свою очередь приводит к повышению надежности работы устройства.

Сосавитель Ю. Степнов

Редактор С. Саенко Техред И. Верес Корректор А. Тяско

Заказ 7306/38 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