Гидравлический следящий привод

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТЕЛЬСЮВУ (>>) 607 06 g (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 04. 12.74(21) 2081642/06 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано15.05,78.рюллетень № 18 (45) Дата опубликования описания 19.0 1.М

2 (51) M. Кл.

Р 15 В 9/08

Государственный номитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 62-82 (088. 8) (72) Автор изобретения

М. Е. Розенфельд (71) Заявитель (54) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ СЛЕДЯЩИЙ ПРИВОД

Изобретение относится к области станкостроения и предназначено для использования в гидрокопировальных станках для осуществления перемещения управляемого от копира инструмента относительно обрабатываемой детали. Изобретение относится к классу однокоординатных гидравлических следящих приводов с зависимой ведущей подачей.

Известен гидравлический следящий привод, содержащий насосную станцию, питающую гидроцилиндры ведущей и копирующей подач, со следящим золотником, один из выходов которого соединен через регулируемый дроссель с одной из рабочих камер гидроцилиндра копирующей подачи, с регулятором скорости, соединенным гидролинией с одной из рабочих камер гидроцилиндра ведущей подачи, и регулятором связи, гидроцилиндр которого подключен параллельно регулируемому дросселю (1J.

Недостатком известной системы является то. что надежность ее во многом определяется у сто йч и во стью р а боты дел ител я потока.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности гидравлического следящего привода.

Указанная цель достигается тем, что гидроцилиндр ведущей подачи выполнен дифференциальным и его поршневая камера сообщена с гидролинией, последовательно соединяющей ре гуляторы связи и скорости, вход одного из которых соединен с напорной, а выход другого— со сливной гидролинией насосной станции.

На фиг. 1 изображена схема гидравлического следящего привода, вход регулятора связи которого соединен с напорной, а выход регулятора скорости — со сливной гидролинией; на фиг. 2 — схема гидравлического следящего привода, вход регулятора скорости которого соединен с напорной, а выход регулятора связи — со сливной гидролинией; на фиг. 3 — годограф вектора скорости результирующей подачи.

1В Гидравлический следящий привод (фиг. 1 и 2) включает насос 1 н предохранительный клапан 2. Нагнетательная магистраль насоса соединена с входом следящего золотника 3, с штоковой полостью 4 цилиндра 5 ведущей подачи и с входом дифференциальной системы дозирования 6, выход 7 которой соединен с бесштоковой полостью 8 цилиндра 5.

Выход 9 следящего золотника 3 соединен с полостью 10 цилиндра 11 копирующей пода25 чи, а выход 12 следящего золотника соединен

607061 через дроссель 13 копирующей подачи с полостью 14 цилиндра 11.

Дифференциальная система дозирования 6 состоит из последовательно соединенных между собой регулятора 15 скорости и регулятора связи, включающего в себя регулятор 16 ведущей подачи с дифференциальным датчиком 17 перепада давления и дроссель 18 настройки продольной подачи, вход 19 которого соединен с выходом регулятора 16 и его полостями 20 и 21. Выход дросселя соединен с полостью 22 регулятора, который поджат к датчику 17 пружиной 23.

Дифференциальный датчик 17 перепада давления состоит из плунжера 24, подвижно установленного в гильзе 25, имеющей полости 26 и 27, соединенные с входом и выходом дросселя 13. Гильза 25 подвижно установлена в расточке корпуса регулятора 16.

Следящий золотник 3 включает плунжер 28, поджатый пружиной 29 к щупу 30, свободный конец которого опирается на контур копира 31.

Корпус следящего золотника жестко связан со штоком цилиндра 11 и с резцом 32. Цилиндр 11 жестко связан со штоком цилиндра 5.

В схеме (фиг. 1) дифференциальная система дозирования соединяется так, что входом регулятора связи является гидролиния ЗЗ связи, а выход 34 регулятора скорости соединен с баком 35.

В схеме (фиг. 2) дифференциальная система дозирования соединяется так, что вход регулятора скорости 15 соединен с напорной гидролинией 36, а выход регулятора связи — со сливной гидролинией 37 и баком 35.

Привод работает следующим образом.

Питание цилиндров ведущей и копирующей подачи осуществляется насосом 1.

Предохранительный клапан 2 поддерживает в нагнетательной магистрали постоянное давление, сбрасывая избыток рабочей жидкости в бак 35.

От насоса 1 жидкость под давлением поступает на вход следящего золотника 3, в штоковую полость 4 цилиндра ведущей подачи и на вход дифференциальной системы дозирования 6.

Привод, вход регулятора связи которого соедичен с напорной, а выход регулятора скорости — со сливной гидролинией, работает следующим образом. Поток жидкости из гидролинии 33 проходит через рабочую щель регулятора ведущей подачи и дроссель 18 с расходом, величина которого определяется взаимодействием датчика 17, дросселя 18 и регулятора 16 с пружиной 23, и делится на два потока. Один с постоянным расходом сбрасывается через регулятор скорости 15 в бак 35. Другой поток поступает в бесштоковую полость 8 цилиндра ведущей подачи, обеспечивая тем самым перемещение его со скоростью, определяемой расходом этого потока и размерами цилиндра 5.

Жидкость из полости 4 сбрасывается через предохранительный клапан в бак.

Такое движение цилиндра обеспечивается тем, что усилие, воздействующее на поршень

25 зо

60 со стороны бесштоковой полости цилиндра, больше противоположного благодаря разности полезных площадей бесштоковой и штоковой полостей цилиндра. В зависимости от отклонения движения щупа 30 от направления, параллельного оси цилиндра ведущей подачи, на упомянутое выше движение накладывается второе копирующее движение — следствие рассогласования в следящем золотнике. При этом цилиндр копирующей подачи получает движение, соответствующее направлению рассогласования и скорость, соответствующую степени этого рассогласования и настройке дросселя копирующей подачи 13.

Расход жидкости через дроссель 13 пропорционален скорости перемещения цилиндра копирующей подачи.

Перепад давления на этом дросселе, зависящий от расхода через него, воздействует на датчик 17, а через него на регулятор ведущей подачи 16, редуцирует давление масла на входе в дроссель 18, тем самым снижая расход жидкости через него и, если учесть постоянст»о доли этого расхода, сбрасываемой через регулятор скорости 15 в бак, снижает расход жидкости, поступающей в полость 8 и, соответственно, уменьшает скорость движения цилиндра ведущей подачи.

При движении щупа 30 по участку копира, имеющему профиль прямой, перпендикулярной к направлению ведущей подачи, скорость копирующего цилиндра достигает такой величины, когда перепад давления на дросселе 13 посредством датчика 17 и регулятора 16 автоматически снижает расход через дроссель 18 до величины, равной расходу, сбрасываемому через регулятор скорости 15 в бак. В этом случае вся жидкость из регулятора связи сбрасывается через регулятор скорости в баки в ответвлении в бесштоковую полость 8 расход жидкости отсутствует, что вызывает остановку цилиндра ведущей передачи, соответствующую необходимому положению его при подрезке торца.

Если по каким-либо причинам (например в результате воздействия рабочих усилий на гидроцилиндр ведущей подачи) произойдет отклонение траектории движения резца 32 от траектории, соответствующей профилю копира, то возникшее при этом дополнительное рассогласование в следящем золотнике вызывает изменение скорости цилиндра 11 копирующей подачи, перепада давления на дросселе 13, положения регулятора 16 и, в конечном итоге, это вызывает появление некоторой корректирующей скорости гидроцилиндра ведущей подачи, которая восстановит соответствие траектории движения резца 32 и рабочего острия щупа 30.

При необходимости привод обеспечивает воспроизведение профиля копира, имеющего участки, у которых угол наклона профиля, измеряемый от направления преобладающей ведушей подачи. может быть больше 90 . В этом случае повышение рассогласования на следящем золотнике 3 вызывает увеличение скорости цилиндра копирующей подачи, соответственно — увеличение перепада давления на дрос607061

15

Форлула изобретения

50 селе 13, снижение расхода на дросселе 18 до величины меньшей, чем расход, сбрасываемый через регулятор скорости 15 в бак. В этом случае под воздействием давления в полости 4 цилиндра 5 жидкость из полости 8 вытесняется и по магистрали 7 сбрасывается через регулятор скорости 15 в. бак. Величина ведущей подачи в направлении, обратном преобладающему, определяется в данном случае разностью между настроенным посредством дросселя регулятора скорости 15 расходом, сбрасываемым в бак, и расходом, поступающим из дросселя 18, определяемым величиной рассогласования в следящем золотнике.

Для схемы привода, вход регулятора скорости которого соединен с напорной, а выход регулятора — со сливной гидролинией, принцип работы остается таким же, с той лишь разницей, что преобладающая ведущая подача возникает при увеличении объема полости 4, при этом дозирование ведущей подачи осуществляется за счет регулирования величины расхода, вытесняемого из полости 8 путем регулирования расхода, сбрасываемого через регулятор связи в бак, равного сумме постоянного заранее отрегулированного расхода, поступающего в дифференциальную систему дозирования 6 от насоса через регулятор скорости 15, и расхода, поступающего из бесштоковой полости 8.

При подрезке торца, где угол профиля равен 90, расход через регулятор 15 равен расходу через регулятор 16, при этом расход из полости 8 отсутствует, цилиндр 5 не движется. При дальнейшем увеличении рассогласования в следящем золотнике сброс через регулятор связи уменьшается, избыток расхода жидкости, поступаюшей через регулятор 15, направляется в полость 8. Цилиндр 5 получает перемещение, обратное преобладающему направлению ведушей подачи.

Математический анализ кинематики описанного привода показывает, что годограф вектора (фиг. 3) результирующей подачи резца, являющийся геометрической суммой векторов ведущей и копирующей подачи, представляет собой эллипс, центр которого смещен от начала координат, являющегося центром вращения вектора резул ьтируюшей подачи, вдоль оси ведущих подач в направлении, противоположном направлению преобладающей веы шей подачи.

При этом параметры описанного следящего привода могут быть подобраны так, чтобы обеспечить наперед заданное соотношение наибольших величин ведушей и копируюших подач, в том числе и соотношение равное или близкое к 1, обычно рекомендуемое для приводов соответствующего назначения.

Характер кривизны дуги годографа зависит от величины смешения центра «С» эллипса от начала коорлинат «О» и может быть отрегулирован посредством регулятора скорости 15 так, что дуга эллипса годографа будет практически мало отличаться от дуги окружности с центром в начме координат годографа результируюшей пола пь

Величина подачи при полрезке торца определяется отрезком OD и настраивается дросселем копируюгцей подачи 13.

BeëH÷èíà подачи при обработке цилиндрической поверхности соответствует отрезку ОА и настраивается дросселем ведущей подачи 18.

Величина результирующей подачи при угле наклона копира, равном щ будет соответствовать величине вектора S,, Наибольший угол копира г,„y., копирование которого может быть обеспечено, определяется смешением центра эллипса относительно начала коорди.нат, т.е. отрезком «ОС». Этот жс отрезок определяет наибольшую величину ведущей подачи в направлении, противоположном преобладакшему, совпадающему с направлением оси S-, Эта величина настраивается регулятором скорости 15.

Таким образом, данный гидравлический следяший привод, обеспечивающий эллиптический закон изменения величины результирующей подачи, позволяет создать гидрокопировальные токарные станки повышенной надежности и устойчивости в широком диапазоне слежения, в котором наибольший угол между направлением результирующей подачи и направлением преобладающей ведущей подачи больше 90 .

Гидравлический следящий привод, содержащий насосную станцию, питающую гидроцплиндры ведущей и копируюшей подач, со слеляшим золотником, один из выходов которого соединен через регулируемый дроссель с одной из рабочих камер гидроцилпндра копирующей подачи, с регулятором скорости, соединенным гидролинией с одной из рабочих камер гидроцилиндра велушей подачи,п регулягором связи, гидроцилиндр которого подключен параллельно регулируемому лросс лю, отлича ои1ийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности, гидроцилиндр ведущей подачи выполнен дифференциальным, и его поршневая камера сообшена с гпдролинией, последовательно соединяющей регуляторы связи и скорости, вход одного 03 которых соединен с напорной, а выход друтого — со сливной гидролинией насосной станции.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 416216, кл. В 23 Q 35/36, 1971.

607061

Art 1

Фиг. 3

Подписное

Тираж 918

ЦН ИИ П И Заказ 2564/28

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4