Следящий привод

 

ОЛИСАНИЕ

ИЗОБРЕЛ ЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6lj Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 1З0876 (21) 239724б/18-24 с присоединением заявки (51) М. Кл.

F15 В 9/Об (23) Приоритет—

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621-540 (088. 8) (43) Опубликовано 05,12786юллетень ¹ 45 (45) Дата опубликования описания 10.1278, ° « )о,с в Я

A. Ф. Домрачев, В. Б. Буяльский и . Г. Таурит

Д

1:,1(„. 1ИОТ . Ь А им, 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) Авторы изобретении (71) Заявитель (54) СЛЕДЯЩИЙ ПРИВОД

Изобретение относится к области сервомеханизмов со следящими устройствами, управляемыми струйными усилителями и может быть использовано в системах автоматического управления металлорежущими станками, технологическим оборудованием, промышленными роботами, а также в пневмогидравлических системах навигационной автоматики подвижных объектов.

Известен серводвигатель, содержащий струйный усилитель, следящий золотник распределения основного потока, исполнительный гидравлический цилиндр с двухсторонним штоком и клапаном сопло-заслонка в цепи гибкой обратной связи по положению исполнительного гидравлического цилиндра (11 .

Недостатком этого серводвигателя является низкая точность слежения, вследствие отсутствия корректировки струйного сигнала управления в функции от возмущения нагрузки исполнительного привода. 25

Наиболее близким техническим решением к данному является следящий привод, содержащий струйный усилитель, корпус которого жестко связан с камерами, каждая из которых состоит из З глухой и дренажной полостей, разделенных мембраной, гидравлический мост, в плечах которого установлены постоянные и переменные дроссели, выполненные в виде гидравлических сопел, размещенных в камерах, а к диагонали гидравлического моста подключен гидроцилиндр, полости которого подключены к полостям гибких элементов обратной связи по нагрузке, датчик рассогласования, сопла которого жестко связаны со штоком гидроцилиндра, а заслонка соединена с входным преобразователем, причем входные каналы струйного усилителя соединены с соплами датчика рассогласования, а выходные каналы— с глухими полостями камер (21.

Недостатком этого устройства является низкая точность слежения иэ"за отсутствия обратной связи по нагрузке.

Целью предлагаемого изобретения является устранение укаэанного недостатка путем введения обратной связи по нагрузке.

Поставленная цель достигается тем, что в изобретении гибкие элементы обратной связи по нагрузке размещены по обеим сторонам струйного усилителя и жестко связаны с ним, гидравлические сопла переменных дросселей жестко свя636423 заиы с неподвижной гильзой гидроцилиндра и подвижно установлены против мембран в дренажных полостях камер.

На чертеже представлена схема следящего привода.

Следящий привод содержит датчик рассогласования, состоящий из сопел 5

1 и 2 и заслонки 3, жестко связанной с входным преобразователем, например, щупом 4, который усилием пружины 5 поджат к шаблону б. Входные каналы

7 и 8 сопел 1 и 2 связаны магистраля- )0 ми 9 и 10 с источником питания 11, а междроссельные их камеры 12 и 13 магистралями 14 и 15 связаны сооТВВТ ственно с входными каналами 16 и 17 струйного усилителя 18 (т.е. его камерой 19), выходные каналы которого

20 и 21, находящиеся напротив канала питания 22 и по обе стороны разделителя 23, соединены магистралями 24 и

25 с глухими полостями 26 и 27 камер

28 и 29, жестко соединенных с корпусом 30 струйного усилителя 18. В дренажных .полостях, 1 и . 2 камер 28 и

° \ 1 28 размещены соответственно гидравлические сопла 33 и 34. Поскольку камеры

28 и 29 жестко связаны с корпусом 30 струйного усилителя 18, а гидравлические сопла 33 и 34 жестко закреплены на неподвижной гильзе 35 гидроцилиндра 36, то гидравлические сопла 33 и

34 совместно с мембранами 37 и 38, соответственно установленными в камерах 28 и 29, образуют переменные дроссели типа сопло-заслонка. Полости

39 и 40 гидроцилиндра 36 связаны магистралями 41 и 42 с гидравлическими 35 соплами 33 и 34 соответственно, а магистралями 43 и 44 связаны с полостями 45 и 46 гибких элементов 47 и

48 обратной связи по нагрузке. Подвод жидкости к полостям гидравлического 40 цилиндра 36 осуществляется от источника питания 49 по магистралям 50, 51 и 52 через постоянные дроссели 53 и

54. Гибкие элементы цепи обратной связи по нагрузке 47 и 48 установлены 45 по обеим сторонам струйного усилителя

18 и через конические чашки 55 и 56 упираются в стержни 57 и 58, расположенные в направляющих 59 и 60 соответственно и жестко связанные с корпусом 50

30 пневмогидравлического струйного усилителя 18. Поршень бl гидравлического цилиндра 36 через шток 62 связан с исполнительным органом 63, который, в свою очередь, кронштейном 64 55 связан с соплами 1 и 2 датчика рассогласованияе

Постоянные дроссели 53 и 54 и гидравлические сопла 33 и 34 образуют плечи гидравлического моста, к диаго- 60 нали которого подключен гидроцилиндр

36.

Привод работает следующим образом, Сжатый воздух подается от источника питания 11 в междроссельные каме- 65 ры 12 и 13 сопел 1 и 2 датчика рассогласования и одновременно из междроссельных камер 12, 13 этих сопел поступает во входные каналы 16. и 17 струйного усилителя 18.

Если отсутствует следящее движение, т.е. отсутствует пер мещение щупа 4 относительно шаблона б, -.o зазоры между соплами 1, 2 и заслонкой 3 равны между собой. В этом случае входные сигналы струйного усилителя 18 равны по величине и струе жидкости, истекающей под давлением из канала IINTB— ния струйного усилителя, распределяется разделителем поровну между выходными каналами 20 и 21. Величины давлений в глухих полостях 26 и 27 соответственно камер 28 и 29 равны между собой и поршень 61 гидроцилиндра 36 и связанный с ним исполнительный орган 63 неподвижны, поскольку зазоры между гидравлическими соплами 33, 34 и мембранами 37, 38 равны между собой.

При смещении щупа 4 относительно профиля шаблона 6 происходит смещение заслонки 3 из нейтрального положения относительно сопел 1 и 2 и заэо ры между соплами 1, 2 и заслонкой 3 перераспределяются. Если перемещение щупа 4 происходит по направлению й, например вправо, то заслонка 3 также переместится вправо. При этом, зазор между заслонкой 3 и соплом 1 увеличится, а зазор между заслонкой 3 и соплом 2 уменьшится. Это приводит к появлению поперечного перепада давления в камере взаимодействия струйного усилителя 19, в результате чего струя жидкости сместится влево. Величина давлений в глухих полостях 26, 27 камер 28 и 29 также перераспределяется: давление в полости 26 увеличивается по отношению к величине давления в полости 27. Вследствие чего зазор между мембраной 37 и гидравлическим соплом 33 уменьшится, а зазор между мембраной 38 и гидравлическим соплом 34 увеличится, что приводит к повышению давления в полости 40 гидроцилиндра 36 по отношению к величине давления в полости 39. Под действием перепада давления поршень 61 и исп"лнительный орган 63 переместятся вправо. Так как исполнительный орган 63 через кронштейн 64 жестко связан с соплами 1 и 2, то последние также переместятся вправо относительно заслонки 3 в нейтральное положение и в системе восстановится равновесие.

Таким образом, в предлагаемом; устройстве осуществляется отслеживание перемещения щупа по его положению, т.е. осуществляется отработка устройством управляющего воздействия.

Если исполнительный орган 63 воспринимает возмущение нагрузки, То изменяется давление в одной из полостей

5 6364 гидравлического цилиндра 36 и, соответственно, изменяется давление в связанной с данной полостью цилиндра полости гибкого элемента 47 или 48 цепи обратной связи по нагрузке.

Если возмущение действует, например, по направлению Б, т.е. влево, то повышается давление в полости 39 гидравлического цилиндра 36, а следовательно повышается давление и в полости 46 гибкого элемента 48 обратной связи по нагрузке по отношению к величине давления в полости 45. 10

Гибкий элемент 48 растягивается и через коническую чашку 56 это перемещение передается стержню 58 и жестко связанному с ним корпусу 30 струйного усилителя 18 ° Корпус 30 переместится влево в направляющих 59 и 60 и влево переместятся с ним корпуса камер 28 и 29. Зазор между мембраной

37 и гидравлическим соплом 33 уменьшится, а между мембраной 38 и гидрав- 20 лическим соплом 34 увеличится. Это приводит к соответственному перераспределению давлений в полостях 39 и

40 гидроцилиндра 36.

В этом случае поршень 61 и жестко связанный с ним исполнительный орган

63, а также кронштейн 64 и сопла 1 и

2 переместятся вправо, т.е. в сторону, противоположную действию возмущения нагрузки.

Ошибка от возмущения будет скомпенсирована и в системе восстановится равновесие.

Таким образом, в процессе работы следящего привода при одновременном действии управляющего и возмущающего воздействий из перемещения исполнительного органа, обусловленного следящим движением, автоматически вычитается движение, обусловленное действием возмущения нагрузки, что при- 40 водит к компенсации ошибки от последней.

Благодаря вышеперечисленным качествам, изобретение может найти широкое применение в машиностроении, станкостроении, авиастроении, судостроении, в ракетной и космической технике, т.е. в тех пневмогидравлических системах автоматики, где функции управления возложены на пневматические сигналы низкого давления, а исполнительные движения реализуются силовым гидравлическим приводом.

Формула изобретения

Следящий привод, содержащий струйный усилитель, корпус которого жестко связан с камерами, каждая иэ которых состоит иэ глухой и дренажной полостей, разделенных мембраной, гидравлический мост, в плечах которого установлены постоянные и переменные дроссели, выполненные в виде гидравлических сопел, размещенных в камерах, а к диагонали гидравлического моста подключен гидро-. цилиндр, полости которого подключены к полостям гибких элементов обратной связи по нагрузке, датчик рассогласования, сопла которого жестко связаны со штоком гидроцилиндра, а заслонка соединена с входным преобразователем, причем входные каналы струйного усилителя соединены с соплами датчика рассогласования, а выходные каналы— с глухими полостями камер, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности привода, гибкие элементы обратной связи по нагрузке размещены по обеим сторонам струйного усилителя и жестко связаны с ним, гидравлические сопла переменных дросселей жестко связаны с неподвижной гильзой гидроцилиндра и подвижно установлены против мембран в дренажных полостях камер.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1, Патент Франции 9 2019211 кл. F 15 В ll/00, 1971.

2. ж. Hydrat and Pneumat

1970, 23, М 9.

636422

5б я

Составитель Б. Шевченко

Редактор Р. Губницкая Техреду .Н.Вабурка Корректор C. Шекмар

Заказ 6916/29 Тираж 876 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, МОсква, Ж-35, Раушскан наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектнан, 4