Электрогидравлическая следящая система

 

Использование: в устройствах адаптивного управления станков, промышленных роботов, испытательных стендов и летательных аппаратов. Сущность: величина скорости и осевого перемещения абразивных брусков 31 определяется по частоте следования импульсов и количеству импульсов, 6 соответственно поступающих от датчика 3. Информация от датчика 3 и управляющей программы периодически используется для расчета рассогласования по перемещению рабочего органа 2. Если текущее рассогласование по перемещению меньше заданного , то срабатывает элемент 9 и скорость гидромотора 1 уменьшается, если текущее рассогласование по перемещению больше заданного, то срабатывает элемент 10 и скорость гидромотора 1 уменьшается. Изменение скорости происходит до тех пор, пока будет достигнуто равенство текущего рассогласования заданному по программе значению. Тем самым обеспечивается оптимальное управление скоростью разжима абразивных брусков 31. Периодичность опроса и контроля соотношения рассогласования определяется программой. А з.п. ф-лы, 2 ил. -э ....... 13 00 GJ 4 ю о CJ со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ям F 15 В 9!03, В 23 0 5/06

l 0CYQAPCTBEl+DE АА>ЕНТН0Е

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ п

77 (21) 5036099/29 (22) 25.02.92 (46) 15.08.93. Бюл. М 30 (71) Акционерное общество "Станкостроительный завод им.Ленина" (72) А.И.Каяшев и О.Н.Космынина (73) Акционерное общество "Станкостроительный завод им,Ленина" (56) Авторское свидетельство СССР

М 370376, кл. F 15 В 9/03, 1970. (54) ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА (57) Использование: в устройствах адаптивного управления станков, промышленных роботов, испытательных стендов и летательных аппаратов, Сущность: величина скорости и осевого перемещения абразивных брусков 31 оп ределяется по частоте следования импульсов и количеству импульсов, KLAN. 1834993 АЗ соответственно поступающих от датчика 3.

Информация от датчика 3 и управляющей программы периодически используется для расчета рассогласования по перемещению рабочего органа 2. Если текущее рассогласование по перемещению меньше заданного, то срабатывает элемент 9 и скорость гидромотора 1 уменьшается, если текущее рассогласование по перемещению больше заданного, то срабатывает элемент 10 и скорость гидромотора 1 уменьшается, Изменение скорости происходит до тех пор, пока будет достигнуто равенство текущего рассогласования заданному по программе значению. Тем самым обеспечивается оптимальное управление скоростью разжима абразивных брусков 31. Периодичность опроса и контроля соотношения рассогласования определяется программой. 4 3.R. ф-лы, 2 ил, 1834993

Изобретение относится к гидроавтоматике и может быть использовано в устройствах.адаптивного управления станков, промышленных роботов, испытательных стендов и летательных аппаратов.

Изобретение предназначено для получения технического результата, заключающегося в упрощении конструкции цепи адаптивного управления и повышение надежности за счет исключения отказов, вызванных неправильным заданием . функционального параметра, например, скорости гидродвигателя.

Причинно-следственная связь между достигаемым техническим результатом и

coBoKóïHoñòüä признаков заключается в том, что указанное выполнение цепи адаптивного управления позволяет реализовать адаптивное управление с помощью единственного датчика с минимальной но- менклатурой и с минимальным количеством элементной базы, т.е. упростить конструкцию этой цепи, кроме того воэможность перемены структуры той же цепи. т,е. структуры прохождения задающего сигнала на шаговый электродвигатель либо без приращения, либо с положительным или отрицательным приращением параметра позволяет повысить надежность системы при наличии ошибок персонала путем автоматической оптимизации указанного задающего сигнала, Выполнение распределительного устройства в виде золотника, а гидродвигателя — в виде гидромотора позволяет использовать датчик пути и шаговый электродвигатель с минимальным

-количеством передающих деталей и, тем самым также упростить конструкцию системы, одновременно наличие дополнительного корпуса защищает систему от продуктов износа рабочего органа, т.е. направлено на повышение надежности.

На фиг,1 изображена блочно-конструктивная схема электрогидравлической следящей системы на примере ее использования в конструкции хонинговальнаго станка; на фиг.2 — принципиальная схема цепи адаптивного управления.

Система содержит (фиг.1) исполнительный гидродвигатель в виде гидромотора (ГМ) 1, кинематически связанного выходными валами (не обозначены) с рабочим органом 2 и с датчиком контролируемого параметра, например, датчиком 3 пути гидромотора 1 и гидравлически связанный с электрогидравлическим распределительным устройством 4, электромеханический преобразователь которого, выполненный в виде шагового электродвигателя (ШД) 5, подключен к устройству 6 числового про5

20 граммного управления (УЧПУ), включающему цепь адаптивного управления контролируемым параметром (фиг,2), связанную с датчиком 3 и выполненную в виде операторов 7, 8 .условного перехода с выходами

"ДА", "HET", логического элемента 9 инкрементирования и логического элемента 10 декременирования.,Вход первого оператора 7 связан с программоносителем УЧПУ 6 и с датчикам 3, выход "ДА" соединен са входом элемента 10, а выход " IET" — со входом второго оператора 8, выход "ДА" последнего соединен со входом элемента 9, а выход "HET" и выходы элементов 9, 10 связаны с электродвигателем 5. Распределительное устройство 4 выполнено в виде золотника 11 и винтавага преобразователя

12, гайка 13 которого соединена с валом (не обозначен) электродвигателя 5, а винт 14— с золотником 11. Рабочий орган 2 снабжен дополнительным винтовым преобразователем 15, гайка 16 которого соединена муфтой (не обозначена) с валом -гидрамотарэ 1, а винт 17 — с рабочим органом 2. Гидромотор

1 и преобразователь 15 размещены в дополнительно выполненном общем корпусе 18, состоящем из стакана 19 и крышки 20, в которой имеется радиальный паз 21 для размещения поперечна установленного на вин30 те 17 штифта 22.

Распределительное устройство 4 подключена к баку 23 и насосу 24, имеющему предохранительный клапан 25 и манометр

26. Рабочий орган 2 имеет хвастовик 27 для связи с винтом 17 ли с рэзжимным конусом

28, размещенным внутри корпуса 29 хана, который кинематически связан с конусными планками 30, установленными в продольных пазах (не обозначены) корпуса 29. На

40 планках 30 закреплены абразивные бруски

31. Обрабатываемая деталь 32 закреплена в зажимном приспособлении. 33, Гайка 13 имеет опору 34 качения.

На фиг,2 обозначены: Втек зад — теку45 щее и заданное программой значения контралируемага параметра как рассогласования по пути, соответственно, Чаед — заданное программой значение скорости рабочего органа,:" ЬЧ вЂ” приращение скорости.

Электрагидравлическая следящая система работает следующим образом.

Рабочая жидкас -ь от насоса 24 поступает к золотнику 11 под давлением, настраиваемым по показаниям манометра 26 с помощью клапана 25. В зависимости от положения золотника 11 рабочая жидкость подается в одну из полостей гидрот;отара 1, а другая ега полость сообщается с баком 23, Текущее положение золотника 11 задается

1834993 шаговым электродвигателем 5 через винтовую передачу 12. Подача рабочей жидкости в соответствующую полость гидромотора 1 обеспечивает вращательное движение гайки 16, например, против часовой стрелки и осуществляется перемещение винта 17 вниз вместе с хвостовиком 27 и конусом 28, который разжимает радиально планки 30 с абразивными брусками 31, прижимая их к стенкам обрабатываемой детали 32 с удельным давлением, необходимым для выполнения процесса хонингования. Скорость радиальной подачи брусков 31 определяется объемом рабочей жидкости, поступающим в единицу времени в соответствующую полость гидромотора 1, что определяется в свою очередь величиной смещения золотника 11 из среднего положения. Указанная величина смещения золотника 11 регулируется шаговым электродвигателем 5 по задающим сигналам УЧПУ 6. УЧПУ 6.работает в цепи адаптивного управления циклически в режиме таймерного прерывания (опроса).

Величина скорости и осевого перемещения абразивных брусков 31 определяются почастоте следования импульсов и количеству импульсов, соответственно, поступающих от датчика 3, В УЧПУ 6 по информации от датчика 3 и управляющей программы. периодически рассчитывается рассогласование и R текущее сравнивается с R заданным. Если

Втек<Взад, То по сигналу оператора 8 сраба" тывает элемент 9 и УЧПУ 6 вырабатывает импульсы для поворота шагового электродвигателя 5 в направлении увеличения подачи рабочей жидкости в гидромотор 1 и увеличения скорости последнего до тех пор пока не бчлет достигнуто равенство

Втек=Взад Если Втек Взад, то по сигналу оператора 7 срабатывает элемент 10 и в УЧПУ

6 вырабатываются импульсы для поворота шагового электродвигателя 5 в обратном направлении для уменьшения скорости гидромотора 1 также до достижения равенства

Втек=Вззд. Тем самым обеспечивается оптимальное управление скоростью разжима абразивных брусков 31. Периодичность onроса и контроля соотношения Втек vt Взад определяется программой, Из вышеизложенного видно, что в данной электрогидравлической следящей системе реализуется адаптивное управление скоростью рабочего органа с помощью минимального количества элементов в цепи адаптивного управления и единственного датчика, т.е. с помощью простой схемы этой цепи, обладающей воэможностью перемены структуры прохождения задающего импульсного сигнала на шаговый электро5

15 преобразователь от продуктов износа рабочего органа и обрабатываемой детали, т.е. направлено на повышение надежности.

Таким образом, использование данной

20 электрогидравлической следящей системы

55 двигатель, что в свою очередь позволяет повысить надежность системы за счет автоматической оптимизации задающего импульсного сигнала даже в случае ошибочного задания обслуживающим персоналом черезмерно большого значения скорости Чззд.

Одновременно выполнение распределительного устройства в виде золотника, в гидродвигателя в виде гидромотора поэволяет использовать датчик пути и электродвигатель с минимальным количеством передающих деталей, т.е. упростить систему в целом, а наличие дополнительного корпуса защищает гидродвигатель и винтовой позволит упростить конструкцию и повысить надежность устройства адаптивного управления станков, промышленных роботов, испытательных стендов и летательных аппаратов.

В настоящее время изготовлены опытные образцы электрогидравлической следящей системы, прошедшие испытания с положительными результатами.

Формула изобретения

1. Электрогидравлическая следящая система, содержащая исполнительный гидродвигатель, кинематически связанный с рабочим органом и с датчиком контролируемого параметра и гидравлически связанный с электрогидравлическим распределительным устройством, электромеханический преобразователь которого подключен к устройству числового программного управления, включающему цепь адаптивного управления контролируемым параметром, связанную с указанным датчиком, отличающаяся тем,чтоцепь адаптивного управления выполнена в виде двух операторов условного перехода с выходами "Да", "Нет" логического элемента инкрементирования и логического элемента декрементирования, при этом вход первого оператора связан с датчиком, выход "Да" соединен с входом элемента декрементирования, а выход "Нет" — с входом второго оператора, выход "Да" последнего соединен с входом элемента инкрементирования, а выход "Нет" и выходы логических элементов связаны с электромеханическим преобразователем.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что датчик контролируемого параметра выполнен в виде датчика пути гидродвигателя, 1834993

Составитель А. Каяшев

Техред М.Моргентал Корректор M. Ткач

Редактор

Заказ 2709 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", l. Ужгород, ул.Гагарина, 101

3. Система по п.1, о тл и ч а ю ща я с я тем, что электрогидравлическое распределительное устройство выполнено в виде золотника и винтового преобразователя, а его электромеханический преобразователь — в виде шагового электродвигателя, вал которого соединен с гайкой винтового преобразователя, винт которого соединен с золотником.

4, Система попп.1-3,отл ич а ю щаяс я тем, что гидродвигатель выполнен в виде гидромотора с двумя выходными валами, один из которых соединен с датчиком, а другой кинематически связан с рабочим органом, причем последний снабжен дополни5 тельным винтовым преобразователем, гайка которого соединена с валом гидромотора, а винт — с рабочим органом.

5. Система по п.4, о т л и ч а ю щ в я с я тем. что гидромотор и дополнительный вин10 товой преобразователь размещены в дополнительно выполненном общем корпусе.