Пьезогидравлический шаговый привод

 

Изобретение м.б. использовано в качестве управляющего устройства технологического оборудования. Цель изобретения - упрощение конструкции i и повышение надежности привода. Привод содержит, подвижный элемент, выполненный в виде проходящего через отверстия 13 и 14 крышек и поршней . штока 15 с центральным буртом 16. Каждый из пакетов 17 и 18 установлен между буртом 16 и поршнем. Такая конструкция привода обеспечивает перемещение штока 15 с заданной плавно регулируемой скоростью. Пьезогенератор образован только двумя пакетами 17 и 18. Неидентичность параметров пакетов 17 и 18 не приводит к потере работоспособности привода. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 F 15 В 11!1?

® со „,„

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4123742/25-06 (22) 25.09.86 (46) 23.03.88. Бвл.P.- ll (71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической револвцин (72) А.Ф..Пуговской и А.В.Узунов (53) 62-82(0&8.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1295045, кл.F 15 В 11 18, 29i10.85. (54) ПЬЕЗОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ 111АГОВ1111ПРИВОД (57} Изобретение м.б. использовано в качестве управлявщего устройства технологического оборудования. Цель

„„SU„„1383013 А1 изобретения — упрощение конструкции и повышение надежности привода. При- вод содержит, подвижный элемент, выполненный в виде проходящего через отверстия 13 и 14 крышек и поршней . штока 15 с центральным буртом 16.

Каждый из пакетов 17 и 18 установлен между буртом 16 и поршнем. Такая конструкция привода обеспечивает пе-. ремещение штока 15 с заданной плавно регулируемой скоростьв. Пьезогенератор образован только двумя пакетами

l7 и 18. Неидентичность параметров пакетов 17 и 18 не приводит к пбтере работоспособности привода. 1 ил.!

3830!3

Изобретение относится к машиностроении, в частности к электрогидравлическим приводам, и может. быть использовано в качестве управлявщего устройства технологического и другого оборудования.

Цель изобретения — упрощение конструкции и повышение надежности.

На чертеже представлена схема !О привода.

Пьезогидравлический наговый привод содержит цилиндр 1 с крынками ? и 3, разделитель, выполненный в виде двух ьзаимно подвижных порнней 4 и 5, в 15 каждом из которых выполнены каналы соответственно б и 7 с размещенными ,в них управляемыми клапанами 8 и 9.

Поршни 4 и 5 у-становлены в цилиндре 1 с образованием центральной 10 и край- 20 них 11 и 12 камер, причем в крынках

2 v 3 и поршнях 4 и 5 выполнены осевые отверстия 13 и 14. Кроме того, привод содержит подвижный элемент, выполненный в виде проходящего через 25 отверстия 13 и 14 крышек и порнней што:=.à 15 с центральным буртом 1б, и ньезогенератор механических деформаций, вкличавщий расположенные в центральной камере 10 и постоянно взаимо- 30 действувщие с поршнями 4 и 5 и буртом

16 пакеты 17 и 18 пьезокерамических колец 19 с поляризацией по толщине.

К крынке 3 подходит трубопровод 20, соединяищий камерь| !Π— !? цилиндра 35 через обратялй клапан 21 с пневмогидравлическим аккумулятором 22 компенсации утечек и через кран 23 с напорной магистральв 24. Крынка 2 имеет перекрытый краном 25 выход 26 в атмо- 10 сферу. Через отверстие 27 в штоке 15 проходят провода 28 системы управления (не показана).

Перед началом эксплуатации камеры

10 — 12 цилиндра 1 заполнявт рабочей жидкостьи. С этой цельв с помощьв сигналов из системы управления открывавт клапаны 8 и 9. Затем открываит кран 23 и рабочая жидкость из напорной магистрали 24 поступает в камеры

10 — !?. Воздух из цилиндра 1 удаляется через выход 26. После заполнения камер !O — 1? рабочей жидкостьи краны

23 и 25 закрываит, а сигналы, поступавщие на клапаны 8 и 9, обнуляит.

Привод работает следуищим образом .

Для перемещения нтока 15 вверх из системы управления по проводам 28 подводится постоянное электрическое напряжение к клапану 8. Напряжение подводят такой полярности, что в результате обратного пьезоэффекта клапан 8 открывается. Камеры 10 и 11 цилиндра 1 сообщавтся между собой.

Клапан 9 при этом остается закрытым и запирает камеру 12. Теперь электрическое напряжение подводится к пакету

18 генератора механических деформаций. При этом напряжение подводится такой полярности, что в результате обратного пьезоэффекта кольца 19 пакета !8 удлинявтся (увеличивавтся по толщине) и, отталкиваясь от порння 5 с помощьи бурта 16, двигавт нток 15 вверх на один наг. Поршень 5 при этом остается неподвижным ввиду того, что он опирается на гидравлическув пору, образованнув замкнутой камерой !

2. Одновременно с этим напряжение той же .полярности подводится к пакету

17, в результате чего он удлиняется и, благодаря открытому каналу 6 связи камер 10 и !1, перемещает поршень 4 относительно штока 15 на один наг вверх. Б следувщий момент времени сигналами из системы управления кла- паны 8 и 9 переклвчавтся, при этом клапан 8 закрывается, а клапан 9 открывается. Теперь к пакетам 17 и 18 генератора механических деформаций подводится напряжение, приводящее к их укорачиванив. В результате пакет 17, будучи связанным с буртом

16 и неподвижным в данный момент поршнем 4, подтягивает шток 15 вверх еще на один наг. Порнень 4 при этом остается неподвижным, так как опирается на гидравлическув опору, образованную замкнутыми, но сообщенными между собой камерами 10 и 12. Кольца

19 пакета 18 при этом ввиду открытого канала 7 подтягиваит поршень 5 относительно штока 15 на один шаг вверх, подготавливая тем самым следувщий такт срабатывания.

Перемещение нтока 15 в обратном направлении осуществляется измерением последовательности коммутации пьезокерамических колец 19 генератора механических деформаций и клапанов 8 и 9. Утечки из цилиндра 1 при работе привода компенсируится подачей жидкости через обратный клапан 21 из аккумулятора 22.

Предлагаемый привод обеспечивает шаговое перемещение штока 15 с заданной плавно регулируемой скоростьв.

1383013

Составитель В. Коваль

Редактор М.Бланар Техред М.Дидык Корректор Г.Решетник

Заказ 1275/30

Тираж 65? Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4

Дискретность позиционирования привода может плавно регулироваться в процес-.. се движения штока 15 путем изменения величины подводимого к пьезокерамическим кольцам 19 пакетов 17 и 18 электрического напряжения. Это позволяет использовать привод в адаптивных системах управления. Конструкция привода проста и технологична. Пьезогенератор механических деформаций привода образован только двумя пакетами 17 и 18. При этом неидентичность параметров пакетов 17 и 18 не приводит к потере приводом работоспособности, а лишь влияет на равенство : шагов привода.

Формулa,èçо бретения

Пьезогидравлический шаговый привод, содержащий цилиндр с крышками, ф разделитель и подвижный элемент, установленные в цилиндре с образованием центральной и крайних камер, пьезогенератор механических деформа5 ций, вклвчавщий расположенные в центральной камере два пакета пьезокерамических колец и управляемые клапаны, причем разделитель выполнен в виде двух взаимно подвижных поршней, в каждом из которых выполнены каналы с размещенными в них управляемыми клапанами, о т л и ч а н шийся тем, что, с целью упрощения конструк= ции и повышения надежности, крышки и поршни выполнены с осевыми отверстиями, а подвижный элемент — в виде проходящего через отверстия крышек и поршней штока с центральным буртом, при этом каждый из пакетов установлен между буртом и поршнем.