Пневматический следящий привод

 

ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ СЛЕДЯЩИЙ ПРИВОД по авт.св. № 611034, отличающийся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик , он снабжен устройством обратной связи по давлению, вьтолненным в виде камер переменного объема, связанных с полостями исполнительного механизма и образованных дополнительным поршнем, установленным в полости штока исполнительного механизма и подпружиненным пружиной обратной связи, выполненной из двух частей, опертых на противоположные стороны дополнительного поршня. СП ;о о:) to 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st!4 F 15 В 9/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 611034 (2l) 3659124/25-06 (22) 05.11.83 (46) 1-5.11.85.Бюл. В 42 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт промышленных гидроприводов и гидроавтоматики (72) Ю.М.Лимонов, А.Б.Барский, В.М.Бельферман и Л.И.Водопьян (53) 62-52I(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 31 0064, кл. F 15 В 13/12, !971.

Авторское свидетельство СССР

" Ф 611034, кл. F 15 В 9/06, !976. (54) (57) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ СЛЕДЯЩИЙ

ПРИВОД по авт.св. Ф 611034, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик, он снабжен устройством обратной связи по давлению, выполненным в виде камер переменного объема, связанных с полостями исполнительного механизма и образованных дополнительным поршнем, установленным в полости штока исполнительного механизма и подпружиненным пружиной обратной связи, выполненной из двух частей, опертых на противоположные стороны дополнительного поршня.

1191624

Изобретение относится к пневмоавтоматике и может быть использовано в пнемосистемах станков и промыш. ленных роботов и является усовершенствованием технического решения по авт .св. N- 611034.

Цель изобретения — улучшение динамических характеристик.

На чертеже изображена схема предлагаемого пневматического следящего привода.

Привод содержит исполнительный механизм 1, полый шток 2 которого пружиной обратной связи, выполненной из двух частей 3 и 4; соединен с выходом измерительного преобра- зователя 5, и усилитель 6, состоящий из мембранно-клапанных узлов (не обозначены) с полыми штоками 7 и 8 и клапанами 9 и 10, связанными меж. ду собой контактной пружиной 11, установленной в разделительной полости .12 усилителя 6. Штоки 7 и 8 жестко .связаны между собой и с выходом преобразователя 5. Камеры 13 и 14 мембранно-клапанных узлов соедине. ны с полостями 15 и 16 механизма 1, а полость 12 подключена к каналу 17 . питания. Штоки 7 и 8 закреплены на жестких центрах (не обозначены ) мягких мембран 18 и 19.

Привод снабжен устройством обратной связи по давлению, выполненным в виде камер 20 и 21 переменного объема, связанных с полостями 15 и !

6 иобразованных дополнительнымпоршнем 22, установленным в полости (не обозначена )штока 2 и подпружиненным пружиной обратной связй, части 3. и 4 которой оперты на противоположные стороны поршня 22. Регулировочный винт 23 соединен со штоком 7. Преобразователь 5 имеет мембрану 24, соединенную со штоками 7 и 8. Пневматический следящий привод работает следующим образом.

При наличии давления в канале 17 и изменении командного давления P к (например, при увеличении )мембрана.

24 смещает штоки 7 и 8. Клапан 9 прикрывается, а клапан 10 открывается. В камерах 13 и 14 происходит резкое изменение давления. Давление в камере 13 падает, так как полый шток 7 отрывается от клапана 9 и сообщает камеру 13 с атмосферой, а давление в камере 14 возрастает до значения давления питания P . Под действием создавшегои ся перепада давления шток 2 исполнительного механизма 1 перемещается вправо (по чертежу ), возвращая посредством пружины обратной связи мембрану 24 измерительного преобразователя 5, а вместе с ней и полые штоки 7 и 8 усилителя 6 в исходное (среднее положение ). При этом в камере 21

10 образованной в штоке 2, давление Р. равно давлению. в полости 16 исполнительного механизма 1, так как они соединены между собой. Следовательно, на поршень 22 действует усилие, 15 пропорциональное разности давлений в полостях 15 и 16. Это усилие через пружину обратной связи передается на мембрану 24 измерительного преобразователя 5 и направлено оно таким

20 образом, чтобы вернуть полые штоки

7 и 8 усилителя 6 в исходное положение.

Таким образом, уравнение баланса сил при этом имеет следующий вид:

РХ =Рэф Р - С (Х-Хо> (P< 2 Р где Гт — ye He действу щее на штоки 7 и 8;

F — эффективная площадь мембраЭф ны 24;

30 С вЂ” жесткость пружины обратной связи

Х вЂ” предварительное растяжение пружины обратной связи

Х вЂ” смещение штока 2 от исход- ного положения;

F — площадь поршня 22;

Р1, P — давление в полостях 15 и 16 соответственно.

Первое слагаемое в правой части

40 определяет задающее усилие, второе слагаемое — отрицательную обратную связь по перемещению, третье слагаемое — отрицательную обратную связь по давлению. Из уравнения баланса

45 сил видно, что поршень 22 выполняет функцию отрицательной обратной связи по перепаду давлений в полостях

15 и 16 исполнительного механизма 1.

Наличие отрицательной обратной связи по давлению значительно улучшает динамические характеристики; в частности плавность перемещения и устой-. чивость пневматического следящего I привода, так как позволяет избежать резких скачков усилий на рабочем поршне исполнительного механизма, а следовательно, и скачков его ускоре ния. Суммирование сигналов обратной

Составитель С.Рождественский

Редактор С.Лиеина -. Техред 0.Неце КорректоР Л.Пилипенко

Заказ 7138/32 Тираж 647 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

3 1!91 связи по перемещению,и давлению на пружине обратной связи улучшает условия работы клапанов пневматического усилителя.

В случае изменения командного дав- ления Р в сторону уменьшения, штоки

7 и 8 смещаются. вправо (по чертежу ).

Давление в полости 16 становится больше, чем в полости 15, а усилие на поршень 22 направлено для возврата 10

624 4 штоков 7 и 8 в исходное положение влево (по чертежу ). Уравнение баланса сил при этом аналогично уравнению 1,1) .

Использование изобретения в пнеммосистемах станков.и промышленных роботов позволяет,.улучшить их дина-. мические характеристики и тем самым повысить эффективность их использования.