Следящий привод

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ i» 550630

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 28.11.74 (21) 2078500/24 с присоединением заявки ¹-(23) Приоритет—

Oaves..tèêoâÿHo 15.03.77. Бюллетень ¹ 10 (51) М. Кл G 05G 19/00

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР оо релам изобретений и открытий (53) УДК 621-52 (088.8) Дата опубликования описания 03.05.77 (7?) еХвтор изобретения

Б. В. Новоселов (71) Заявитель (54) СЛЕДЯЩИЙ ПРИВОД

Изобретение касается систем автоматического управления и может быть использовано для построения высококачественных следящих приводов.

Известен привод с механическим усилителем -мощности, входной и выходной величинами которого являются механические перемещения (1). Однако в таком приводе нет следящей системы управления, обеспечивающей достаточную надежность устройства.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является привод, содержащий силовой двигатель, два редуктора, каждый из которых соединен через шес терни червячных передач с двумя входными шестернями первого дифференциала, вал водила которого соединен с объектом регулирования и два исполнительных механизма, связанные с червяками червячных передач (21.

Недостатками такого привода являются отсутствие схемы управления двумя управляющими двигателями; необходимость применения специального электрического асинхронного двигателя двойного вращения; скольжение которого определяется суммой скоростей ротора и контротора, которые будут изменяться при различных нагрузках; отсутствие устройств, обеспечивающих защиту асинхронного двигателя от перегрузок, а червячных передач и редукторов — от поломок.

Целью изобретения является повышение надежности следящего привода.

Это достигается тем, что в предлагаемый привод введены второй дпфферснцнал, муфта

5 предельного момента, два тахогенератора, датчик угла, два реле. источник эталонного сигнала, два сумматора и чувствительный элемент, вход которого связан через датчик угла с объектом регулирования, а выход coel0 динен с первым входом первого сумматора, выход первого сумматора связан с первым входом первого силового механизма, первый выход которого через первый тахогенератор связан с первым входом второго сумматора, 15 выход второго сумматора соединен с первым входом второго силового механизма, причем вторые входы первого и второго сумматоров связаны с выходами источника эталонного сигнала, входные шестерни второго диффе20 ренциала соединены с муфтой предельного момента и силовы vI двигателем, который связан через второй тахогенератор с первым и вторым реле, первое из которых подключено ко второму входу первого исполнительного механизма, а второе — ко второму входу второго исполнительного механизма, выходные шестерни второго дифференциала соединены со входами двух редукторов.

На чертеже показана блок-схема предлазо гаемого следящего привода.

550630

Следящий привод состоит из чувствительного элемента 1, на один вход которого поступает входная величина Оь а второй вход соединен с выходом датчика угла 2, вход которого соединен с объектом pclóëèðîâàíèÿ 3.

Вход объекта регулирования 3 соединен с выходом первого дифференциала 4, первый вход которого соединен через шестерню 5 первой червячной передачи 6 с выходом первого редуктора 7, а второй — через шестерню 8 второй червячной передачи 9 с выходом второго редуктора 10. Входы редукторов 7, 10 соединены, соответственно, с первым и вторым выходами второго дифференциала 11, третий выход которого соединен со входом муфты предельного момента 12, одни подпружиненные диски 13 которой соединены с входным валом второго дифференциала, а другие подпружиненные диски 14 — с корпусом 15 муфты. Вход дифференциала 11 соединен с первым выходом силового двигателя 16, второй выход которого соединен со входом второго тяхогенератора 17, первый выход которого соединен со входом второго рслс 18, а второй выход — со входом первого реле 19.

Выходы реле 18 и 19 соединены, соответственно, с одними из входов первого и второго исполнительных механизмов 20, 21 управлгпощих каналов. Выход второго исполнительного механизма 20 соединен с червяком 22 первой червячной передачи 6. Один выход первого исполнительного механизма 21 соединен с червяком 23 второй червячной передачи 9, а второй выход — со входом первого тяхогенератора 24, выход которого соединен с одним пз входов второго сумматора 25, другой вход которого соединен с одним из выходов источника эталонного сигнала 26, а выход — со входом второго исполнительного „»еханизма 20. Второй выход источника эталонного сигнала 26 соединен с одним из входов первого сумматора 27, другой вход которого соединен с выходом чувствительного элемента 1, а ьыход — со вторым входом первого исполнительного механизма 21.

Следящий привод работает следующим образом.

В начале работы включается силовой двигатель 16. Если червяки червячных передач 6, 9 не вращаются, то движение от двигателя 16 через второй дифференциал 11 передается к муфте предельного момента 12. Диски 13 прокручиваются относительно дисков 14, так как момент прокручивания меньше, чем моменты па входе редукторов 7, 10 в связи с тем, что червячные передачи 6, 9 заторможены, объект регулирования 3 неподвижен.

При вращении двигателя 16 вращается тахогенератор 17, по сигналу которого срабатывают реле 18, 19 и включают в работу исполнигельныс механизмы 20, 21.

Если входной сигнал 01 отсутствует, то на вход исполнительного механизма 21 поступает сигнал Uq> с источника эталонного сигна5

2;;

2:1 зо

-!5

:J

55 ао вз

4 ла 26, я па вход исполнительного механизма 20 — сигнал Upq с источника эталонного сигнала 26 и сигнал U, с тахогснераторя 21. Исполнптельпь|с механизмы 20, 21, я следовательно и червяки 22, 23 вращаются с одинаковыми скоростямп J „, а„. Скорое ги сс, ., х, входных валов первого диффер.пцияла 4 равны по величине и противопо;и:: ны по знаку. Теперь путь движению or двигателя 16 открыт к объекту регулирования 3, по оп по-прежнему неподвижен,* так как скорости вращения червяков 22, 23 одиIIÿêoâû, 1 слсдовательно равны по величине и противоположны по знакi: скорости o., а,. входных валов дифференциала 4.

При подачс на вход привода входной вели. и ы О, за счет появившегося рассогласования О между О, и 6 (6 = 8; — -8 ) сиг,гял па входе исполнительного механизма 21 уменьшается или увеличивается относительно Upq. На входе исполнительного механизма 20 сигнал увеличивается или уменьшается относительно исходного сигнала (Upi — U„) за счет изменения величины U„. под действием пзмспения разности сигналов Уо2 — О на входе исполнительного механизма 21.

Скорость к,,„уменьшается или увеличивается, а скорость а„, увеличивается или уменьшается на одинаковые величины. Скорость объекта регулирования 3 определяется разностью скоростсй входных валов дифференциала 4, а ускорение объекта регулирования 3 определяется суммой ускорений входных ьалов дифференциала 4.

Предлагаемый следящий привод с механическим усилителем мощности обладает следующими преимуществами: использование дифференциального способа управления скоростью нагрузки позволяет получить практически неограниченный предел регулирования скорости; одностороннее вращение редукторов 7, 10, червяков 22, 23, шестерен 5, 8 позволяет умеш.шить влияние люфтов этих элементов нг динамику привода; применение

caìîтормозящихся червячных передач б, 9 обеспечивает удержание нагрузки в аварийных режимах и при обесточивании силового двигателя lб; наличие дифференциала 11, муфты предельного момента 12 обеспечивает защиту двигателя 16 от перегрузок; наличие тахогенератора 17 и реле 18, 19 обеспечивает защиту исполнительных механизмов 20, 21 от перегрузок, так как обеспечивает включение их в работу лишь при вращении двигателя 16, а следовательно при возможности вращения шестерен 5, 8; наличие тахогенератора 24 и источника эталонного сигнала 26 позволяет одновременно управлять исполнительными механизмами 20, 21 с одинаковым, но противоположным изменением скоростей их относительно опорного значения; наличие защиты в виде дифференциала 11 и муфты предельного момента 12 позволяет в качестве силового двигателя 16 использовать практически любой тип двигателя.

550630

1.Г 1, g,,—. —" 17 ) \ а 1

С(!

Заказ 2538

Изд. № 279

Тираж 1069

Подииоиоа

МОТ, Загорский филиал о

Ф0рмула изобретения

Следящий привод, содержащий силовой двигатель, два редуктора, каждыи из кОтОрых соединен через шестерни червячных передач с двумя входными шестернями первого дифференциала, вал водила которого соедиНсН с об.ьектом регулирования, и два исполнительных механизма, связанные с червяками червячных передач о т;I и ч а ю шийся тем, что, с це II Io новыц;ения надежисстн сле дящего привода, в него введены второй дифференциал, муфта предельного момента, два тахогенератора, датчик угла, два реле, источник эталонного сигнала, два сумматора и чувствительный элемент, вход которого связан через датчик угла с объектом регулирования, а выход соединен с первым входом первого сумматора, выход первого сумматора связан с первым входом первого силового механизма, первый выход которого через первый тахогеператор связан с первым входом второго сумматора, выход второго сумматора соединен с первым входом второго силового механизма, причем вторые входы первого и второго сумматоров связаны с выходами источника эталонного сигнала, входные шестерни второго дифференциала соединены с муфтой предельного момента и силовым двигателем, который связан через второй тахогенератор с первым и вторым реле, первое из которых подключено ко второму входу первого

)p HcIIoëíèTå tüíîãî механизма, а второе — ко второму входу второго исполнительного механизма, выходные шестерни второго дифференциала соедпнены со входамп двух редукторов.

Источники информации, принятые во внимание прп экспертизе:

1. Кобринская Л. Е., 1 орендясев А. И.

«Новый механический усилитель мощности».

2р Известия ЛН СССР, техническая кибер етика, 19114 г. ¹ 2.

2. Лвторское свидетельство СССР X 373716, М Кл G 05G 19/00, 08.08.70.