Следящая система управления валом гидрораспределителя гидравлического ковочного пресса
Изобретение относится к машиностроению , в частности к конструкции систем управления гидравлическим прессовым оборудованием . Целью изобретения является повышение точности и быстродействия позиционирования вала гидрораспределителя путем перемещения штока гидроцилиндра, являюшегося приводом вала, с постоянной максимальной скоростью и торможения его при подходе к заданному положению с постоянным оптимальным ускорением. Это достигается путем использования в известной следящей системе управления с обратной связью (ОС) по положению исполнительного органа (штока гидроцилиндра) дополнительного канала ОС по скорости перемещения этого штока. Измерение этой скорости осуществляется косвенным способом по сигналу (С) датчика разности давлений в гидрораспределителе . Последний выполнен в виде двухклапанного распределителя. Сигнал разности давлений поступает в счетнорешающее устройство, механически связанное со штоками гидроусилителя. В результате на выходе счетно-рещающего устройства формируется С, пропорциональный скорости движения щтока гидроцилиндра. С поступает на вход функционального преобразователя , который преобразует его в С квадрата скорости и подает его на один из входов ОС усилителя. На другой его вход поступает сигнал ОС по положению. На управлящий вход усилителя поступает задающий С от рукоятки или внешней системы управления. 1 ил. e (Л 00 О5 О Ю
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК д11 4 В 30 В 15/26
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4132640/31-27 (22) 28.07.86 (46) 23.12.87. Бюл. № 47 (71) Краматорский индустриальный институт (72) В. Е. Устинов и Ю. А. Швецов (53) 621.979.06 (088.8) (56) Попов Д. Н. Динамика и регулирование гидро- и пневмосистем.— M. Машиностроение, 1977, с. 357. (54) СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ВАЛОМ ГИДРОРАСПРЕДЕЛИТЕ—
ЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО КОВОЧНОГО
ПРЕССА (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкции систем управления гидравлическим прессовым оборудованием. Целью изобретения является повышение точности и быстродействия позиционирования вала гидрораспределителя путем перемещения штока гидроцилиндра, являющегося приводом вала, с постоянной максимальной скоростью и торможения его при подходе к заданному положению с по„„SU„„> 361020 А1 стоянным оптимальным ускорением. Это достигается путем использования в известной следящей системе управления с обратной связью (ОС) по положению исполнительного органа (штока гидроцилиндра) дополнительного канала ОС по скорости перемещения этого штока. Измерение этой скорости осуществляется косвенным способом по сигналу (С) датчика разности давлений в гидрораспределителе. Последний выполнен в виде двухклапанного распределителя. Сигнал разности давлений поступает в счетнорешающее устройство, механически связанное со штоками гидроусилителя. В результате на выходе счетно-решающего устройства формируется С, пропорциональный скорости движения штока гидроцилиндра.
С поступает на вход функционального преобразователя, который преобразует его в С квадрата скорости и подает его на один из входов ОС усилителя. На другой его вход поступает сигнал ОС по положению.
На управлящий вход усилителя поступает задающий С от рукоятки или внешней системы управления. 1 ил.
1361020
Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкции систем управления гидравлическим прессовым оборудованием.
Целью изобретения является повышение точности и быстродействия позиционирования вала гидрораспределителя путем перемещения штока гидроцилиндра с постоянной максимальной скоростью и торможение его при подходе к заданному положению с постоянным оптимальным ускорением.
На чертеже приведена структурная схема следящей системы.
Следящая система управления валом гидрораспределителя содержит усилитель 1, который соединен через электромеханический преобразователь 2 с гидроусилителем 3, связанный с гидроцилиндром привода вала гидрораспределителя 5, датчик 4 обратной связи по положению, связанный своим входом со штоком гидроцилиндра, а выходом— с одним из входов усилителя 1, счетнорешающее устройство 6, соединенное со штоками гидроусилителя 3, через функциональный преобразователь 7 с другим входом усилителя 1 и через датчик 8 разности давлений с полостями гидроусилителя 3, который выполнен в виде двухклапанного распределителя.
Следящая система работает следующим образом. . Ha управляющий вход усилителя 1 поступает электрический сигнал, пропорциональный углу поворота вала гидрораспределителя либо от сельсина, связанного с рукояткой управления при работе пресса в ручном режиме, либо от внешней системы автоматического управления гидравлическим ковочным прессом. В усилителе 1 сигнал суммируется с электрическими сигналами, поступающими на его входы обратной связи от датчика 4 обратной связи по положению и от функционального преобразователя 7. Суммарный сигнал усиливается и поступает на вход электромеханического преобразователя 2. Последний поднимает один из клапанов гидроусилителя 3, перепускающий рабочую жидкость в гидроцилиндр, который является приводом вала гидрораспределителя. Счетно-решающее устройство определяет скорость движения штока гидponèëèíäðà, причем .электрический сигнал, пропорциональный разности давлений, поступает в счетно-решающее устройство 6 из датчика 8 разности давлений, связанного с полостями до и после запорной фаски клапана гидроусилителя 3.
1(роме того, счетно-решающее устройство
6 механически связано со штоками гидроусилителя 3 и вырабатывает электрический сигнал, пропорциональный h-ходу клапана.
Электрический сигнал, пропорциональный скорости движения штока гидроцилиндра 4 из счетно-решающего устройства 6 поступает в функциональный преобразователь 7, который вырабатывает электрический сигнал, пропорциональный квадрату скорости движения штока гидроцилиндра. Этот сигнал поступает на вход усилителя 1. На другой
5 вход усилителя 1 поступает электрический сигнал, пропорциональный координате положения штока гидроцилиндра 5, из датчика
4 обратной связи по положению, связанного со штоком гидроцилиндра. При приближении текущего значения угла поворота вала гидрораспределителя к заданному значению угла усилитель 1 через электромеханический преобразователь 2 управляет гидроусилителем 3 таким образом, чтобы обеспечить следующее соотношение 15 V 2а S где V — скорость штока гидроцилиндра; а — ускорение торможения штока;
S — остаток пути между текущим и заданным значением координаты штока гидроцилиндра.
Таким образом, при обеспечении усилителем равенства V = n S, где п= const, следящая система обеспечивает торможение штока гидроцилиндра, соединенного с валом гидрораспределителя, с постоянным оптимальным с точки зрения быстродействия и отсутствия гидроударов ускорением.
Применение в следящей системе счетнорешающего устройства позволяет повысить производительность ковки, так как счетнорешающее устройство, являясь звеном в канале коррекции по квадрату скорости штока гидроцилиндра, подает на вход функционального преобразователя электрический сигнал, пропорциональный скорости движения штока гидроцилиндра. Причем определение скорости движения штока гидроци35 линдра происходит косвенным путем. Скорость движения штока гидроцилиндра V равна
40 где F — эффективная площадь поршня гидроцилиндра.
Q — расход рабочей жидкости через двухклапанный распределитель.
Расход рабочей скорости Q определя45 ется известным соотношением
Я= v f ЛР
7
50 где ц — коэффициент расхода клапана;
f — площадь минимального проходного сечения клапана;
g — ускорение свободного падения; у — объемный вес рабочей жидкости;
Тогда уравнение для скорости V движения штока гидроцилиндра с учетом приведенного выражения для Q приобретает следующий вид:
1361020
Формула изобретения
Упрай
8алу гидролределителю сиги
Составитель В. Грибова
Редактор А. Шандор Техред И. Верес Корректор В. Гирняк
Заказ 5903/22 Тираж 564 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий ! 13035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4 5
Производственно-полиграфическое предприятие. г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Счетно-решающее устройство 6 по этой формуле определяет скорость движения штока гидроцилиндра, связанного с валом гидраспределителя. Здесь F a и у — константы.
Электрический сигнал, пропорциональный Ð, поступает в счетно-решающее устройство из датчика 8 разности давлений.
Кроме этого, счетно-решающее устройство 6 механически связано со штоками двухклапанного распределителя и вырабатывает электрический сигнал, пропорциональный
h-ходу клапана, Функциональная зависимость p-f от h заложена в самом счетнорешающем устройстве.
Таким образом, по указанной формуле счетно-решающее устройство определяет скорость перемещения штока гидроцилиндра, являющегося приводом вала гидрораспредел и тел я.
Преимущество используемого косвенного способа замера скорости штока гидроцилиндра по сравнению с прямым способом заключается в том, что при прямом замере скорости штока гидроцилиндра применяются датчики, например тахогенератор, для обеспечения нормальной работы которого необходимо осуществить механическую связь вала тахогенератора со штоком гидроцилиндра, что является источником погрешностей, а также снижает надежность всей системы.
Эффективность использования следящей системы управления обуславливается повышением точности и быстродействия ее позиционирования и как следствие этого повышением производительности ковша.
Следящая система управления валом гидрораспределителя гидравлического ковочного пресса, содержащая гидроцилиндр привода вала гидрораспределителя, связанный через гидроусилитель и электромеханический преобразователь с усилителем, а также датчик обратной связи по положению, связанный своим входом со штоком гидроцилиндра, а выходом — с од15 ним из входов обратной связи усилителя, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия позиционирования вала гидрорзспределителя путем перемещения штока гидроцилиндра с постоянной максимальной скоростью, а также торможения его при подходе к заданному положению с постоянным оптимальным ускорением, она снабжена счетно-решающим устройством, датчиком разности давлений и функциональным преобразователем, при этом гидроусилитель выполнен в виде двухклапанного распределителя, полости которого соединены с входами датчика разности давлений, выход которого подключен к входу счетно-решающего устройства, соединенного со штоками гидроусилителя, причем
30 выход счетно-решающего устройства подключен к входу функционального преобразователя, выход которого соединен с входом обратной связи усилителя.
