Позиционный привод

 

1. ПОЗИЦИОННЫЙ ПРИВОД, содержащий исполнительный пневмодвигатель , шток которого жестко связан с демпфирующим устройством, выполненным в виде цилиндра, полости которого связаны между собой через регулируемый дроссель и клапан с системой управления, и датчик положения щтока исполнительного пневмодвигателя , выполненный в виде сопла, подключенного к системе управления клапана, отличающийся тем, что, о целью упрощения конструкции и повышения надежности, исполнительный пневмодвигатель выполнен в виде многодырочного пневмоцилиндра, сопло датчика положения щтока расположено в поршне пневмоцилиндра с возможностью сообщения сдросселирующими окнами многодырочного пневмоцилиндра. 2. Привод по п. 1, отличающийся тем, что сопло датчика положения штока связано с системой управления клапана через дополнительные окна, выполненные в пневi моцилиндре диаметрально противоположно дросселирующим окнам. (О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК @ ю; .„

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

li

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Я ".;, ;,:: " З/

К А8ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3668859/25-06 (22) 29.11.83 (46) 07.06.85. Бюл. № 21 (72) В. В. Седач и А. А. Грунауэр (71) Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В. И. Ленина (53) 621-526 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 821767, кл. F 15 В 11/12, 1979. . Авторское свидетельство СССР № 853203, кл. F 15 В 11/12, 1979. (54) (57) 1. ПОЗИЦИОННЫЛ ПРИВОД, содержащий исполнительный пневмодвигатель, шток которого жестко связан с демпфирующим устройством, выполненным в виде цилиндра, полости которого связаны между собой через регулируемый дроссель

ÄÄSUÄÄ 1160135 А

4(5D F 15 В 11/12 и клапан с системой управления, и датчик положения штока исполнительного пневмодвигателя, выполненный в виде сопла, подключенного к системе управления клапана, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности, исполнительный пневмодвигатель выполнен в виде многодырочного пневмоцилиндра, сопло датчика положения штока расположено в поршне пневмоцилиндра с возможностью сообщения с дросселирующими окнами многодырочного пневмоцилиндра.

2. Привод по п. 1, отличающийся тем, что сопло датчика положения штока связано с системой управления клапана через дополнительные окна, выполненные в пневмоцилиндре диаметрально проти воположно дросселирующим окнам.

1160135

Изобретение относится к механизации и автоматизации технологических процессов в машиностроении и приборостроении и может быть использовано, в частности,в приводах сборочных автоматов и манипуляторов.

Цель изобретения — упрощение конструкции и повышение надежности.

На чертеже представлена принципиальная схема предложенного позиционного привода.

Позиционный привод содержит исполнительный пневмодвигатель, выполненный в виде многодырочного пневмоцилиндра 1 с размещенным в нем поршнем 2 с двухсторонним штоком 3 с образованием рабо- 1s чих полостей 4 и 5. В пневмоцилиндре 1 выполнены впускные окна 6 и 7, дополнительные окна 8 — 10, дросселирующие окна

11 — 13, выполненные с возможностью сообщения через клапаны 14 — 16 с атмосферой (со сливом). В поршне 2 установлено сопло

17, вход 18 которого расположен со стороны дополнительных окон 8 — 10, а выход 19со стороны дросселирующих окон 11 — 13.

С двухсторонним штоком 3 жестко связан двухсторонний шток 20 демпфирующего 25 устройства, выполненного в виде цилиндра

21 с установленным в нем поршнем 22 с образованием полостей 23 и 24, связанных между собой через регулируемый дроссель

25 и клапан 26, который снабжен системой

27 управления, соединеннои с входами 28—

30 клапанов 14 — 16, а также с дополнительными окнами 8 — 10. Система 27 управлеНомер строки р р Положение комутак„н ционного клапана

0 0

1 0

1 1

0 1

0 Открыт

1 Закрыт

Таким образом, при рабочем ходе поршня 2 полости 23 и 24 цилиндра 21 сообщаются через регулируемый дроссель 25 и

ss открытый клапан 26, не оказывающий в этом случае сопротивления перетоку рабо: чей среды, т.е. цилиндр 21 отключен и практически не оказывает (за исключением сил

Очевидно P = 1 на протяжении всего рабочего хода за исключением периода нахождения поршня 2 в зоне открытого окна

13. Это связано с наличием подпора рабочей среды в полости 5, который вызван движением поршня 2.

Первая строка таблицы соответствует состоянию привода при отключении его от магистрали 37 питания. В момент страгивания с исходной по чертежу позиции и при прохождении поршнем 2 позиций, на которых клапаны, например 16, закрыты, логический элемент 33 работает в соответствии с второй строкой таблицы, т.е. Р„=1, Р„,=

=О. ния состоит из логических элементов HET

31 — 33 и обратных клапанов 34 — 36. Кроме того, привод содержит магистраль 37 питания с установленными в ней дросселями 38 и 39.

Позиционный привод работает следующим образом.

При переключении управляющего сигнала с входа 28 клапана 14 (исходная позиция по чертежу), например, на вход 30 клапана 16 последний открывается и дросселирующее окно 13 сообщается с атмосферой. Под действием перепада давления в рабочих полостях 4 и 5 поршень 2 начинает ускоренно перемещаться в сторону открытого окна 13 совместно с поршнем 22 цилиндра 21. Одновременно с этим срабатывает система 27 управления, на логический элемент НЕТ 33 которой постоянно подается сигнал с входа 30 клапана 16 и сигнал от соответствующего дополнительного окна 10. Логический элемент 33 реализует операцию HET по таблице состояний, где, Р„ — дискретное значение величины давления на выходе дополнительного окна 10;

Р„, — дискретное значение величины давления управления на входе 30 клапана 16;

P — дискретное значение величины давления переключения клапана 26, причем при

Р„=О клапан 26 открыт и сообщает полости 23 и 24 через проходное сечение большой площади совместно с регулируемым дросселем 25, а при Р„=1 клапан 26 закрыт и полости 23 и 24 сообщаются только через регулируемый дроссель 25.

В процессе движения поршня 2 к последующей позиции элемент 33 работает в соответствии с третьей строкой таблицы, так как Р, =1 и Р=1. В обоих случаях на выходе системы 27 управления формируется сигнал Р =О, при котором клапан 26 открыт.

1160135

Составитель В. Коваль

Техред И. Верес Корректор Л. Пилипенко

Тираж 648 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

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

Редактор О. Головач

Заказ 3722/33 инерции и трения) влияния на динамику устройства.

По мере подхода к позиции, показанной пунктирной линией, поршень 2 перекрывает своей кромкой окно 10, отключая элемент

33 от полости 5, и при этом сохраняется условие Р„=1.

При достижении поршнем 2 зоны открытого дросселирующего окна 13 элемент 33 через дополнительное окно 10 и сопло 17 в поршне 2 сообщается с открытым дросселирующим окном 13 и через открытый клапан

16 с атмосферой (со сливом), что приводит к тому, что Р =О, причем более резкое падение давления, обеспечивающее высокое быстродействие системы 27 управления, достигается при использовании эффекта эжекции рабочей среды в сопле 17.

Элемент 33 срабатывает в соответствии с четвертой строкой таблицы, закрывая клапан 26. При этом полости 23 и 24 сооб щаются только через регулируемый дроссель 25, что обеспечивает образование перепада давления на поршне 22 цилиндра 21, связанное со сжатием рабочей среды в полости 23 при перемещении поршня 22. Воздействуя на него, рабочая среда выполняет функции гидравлической пружины переменной жесткости, причем развиваемое ею тормозное усилие тем больше, чем выше скорость перемещения поршня 2 к точке позиционирования. По мере- его торможения давление в полостях 23 и 24 выравнивается и при позиционировании становится одинаковым благодаря перетечке рабочей среды из одной в другую через регулируемый дроссель 25.

При открытии другого клапана, например 15, цикл повторяется. Время переключения клапана 26 определяется гидравлическими сопротивлениями дополнительных окон 8 — 10 и сопла 17, нагрузкой на шток

3, величиной дискретности и рядом других конструктивных и функциональных особенностей привода. Постоянное подключение демпфирующего устройства к пневмоцилиндру 1 в течение всего технологическога времени позиционирования исключает автоколебания при случайных перегрузках, возникающих при выполнении технологического процесса, что существенно повышает надежность устройства.

Технико-экономическая эффективность от использования предложенного привода заключается в значительном упрощении конструкции датчика положения штока исполнительного пневмодвигателя, что повышает надежность устройства в целом.