Цифровой гидравлический привод

 

Oll ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Совет скин

Социалистические

Ресиублнн ()748042 (61).Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 15.06.78 (21) 2631439/18-24 с присоединением заявки М (23)Приоритет

Опубликовано 15.07.80. Бюллетень М 26 (Sl)M. Кл.

Г 15 В 1.1/12

ВеудерстааниыН кемитат

СССР

° е делам изобретений н еткрытнй (53) УДК 621-540 (088.8 ) Дата опубликования описания 17.07.80 (72) Автор изобретения

Е. М. Солодников

Московский автомобильно-дорожный институт (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРИВОД

Изобретенне относится к системам автоматического управления и регулирс» вания.

Известен цифровой абсолютный гидропривод управляемый в двоичном паралI

5 лельном ходе, содержащий гидроцнлиндр. дросселирующнй гидрораспределитель, золотник которого перекрывает рабочие окна в гнльзе, сообщенные с дешифрат ром.

Дешифратор сообщен с поршневой полостью гндроцилнндра, штоковая полость которого сообщена с напорной гндролинией (1).

Недостатком такого гндропривода является сложность конструкция, обусловленная наличием двухотсчетной системы управления и большим числом разрядов.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является цифровой

l комбинированный гидропривод, содержащий гндроцнлиндр, дросселируюший гидрораспределитель, который имеет многопоясковый золотник с межпоясковымн камерами н rmeay с рабочими окнами, сообщенными с гндравлическнм дешнфратором (2) .

Недостатками известного комбиниро.Э . ванного гндропрнвода являются низкие

КПД н жесткость нагрузочкой характеристики, а также сложность конструкции. Ннзкнй КПД обусловлен наличием непроизводительных потерь на нерегулируемом дросселе, установленном в напорной гидролннии. Низкая жесткость нагрузочной характеристики обусловлена тем, что дешифратор осуществляет регулирование только на сливной гидролинин. Таким образом, регулируемым является только одно плечо гидравлического моста, а следовательно, крутизна статических характеристик мала.

Сложность конструкции известного гидропривода заключается в наличии дополнительного двухпазнционного гидрораспределителя с управляющим электромагнитом, переключаемого одновременно

3 748042

55 с золотником старшего разряда дешифратора.

Целью изобретения является повышение КПД и улучшение статических харак-, теристик.

Поставленная цель достигается тем, что между гильзой и золотником выполнены торцовые полости, сообщенные с гидроцининдром, н в золотнике выполнены каналы„каждый иэ которых сообщен с одной из торцовых полостей и с межпоясковыми камерами через одну.

На чертеже представлена схема цифрового гигизопривода.

Привод содержит гидроцилиндр 1 с поршнем 2, дроссепнрующий гидрорасцределнтель

3 с многопоясковым золотником 4 и гильзой

5. Между гильзой 5 и золотником 4 вьшопнены торцовые попоети 6 и 7, сообщенные гидропиниями 8 и 9 с гидроцилиндром 1. В зопотнике 4 выпопнены каналы 10 и 11, каждый из которых сообщен с одной из торцовых полостей и с межпоясковыми камерами 12 через одну. Так верхний канал 10 сообщен с правой торцовой полостью 7 и с первой и третьей слева межпоясковыми камерами 12, а канал 11 с полостью 6 и со второй и четвертой слева камераМи 12, Гильза 5 имеет рабочие окна 13, сообщенные с электрогидравлическим дешифратором 14. Последний содержит золотники 15, 16, 17 соответственно младшего, среднего и старшего разрядов, которые управляются электромагнитами

18. дешифратор 14 сообщен с напорной и сливной гидролиниями, Золотник 4 жестко связан траверсой 19 и с поршнем 2, Гндропривод работает следующим образом.

В исходном положении (как показано на чертеже) входной сигнал на электромагниты 18 отсутствует, что в параллельном двоичном коде записывается при трех разрядах управления, как.ООО.

Золотники 15, 16 и 17 дешифратора 14 находятся в левом положении. Первое слева рабочее окно 13 гильзы 5 сообщено через дешифратор со сливной гидропинией, а пятое слева окно 13 сообщено с напорной гидропннией.

Укаэанные рабочие окна 13 перекрыты поясками зопотника 4, а следоватепьно, перекрыты гидропинии 8 и 9 и полости гндроцилиндра 1. Поршень 2 неподвижен.

При подаче на вход сигнала 001 зопотник 15 младшего разряда переместит5

Зо

45 ф ся вправо. При этом со сливной гидролинией соединится второе спева рабочее окно 13, а с напорной гидролинией mecтое слева окно 13, В соответствии с этим со сливной гидропинией соединится вторая слева межпоясковая камера 12 и через канал 11 левая торцовая попость 6, а вместе с ней через гидропинию 8 правая полость гидроцилиндра 1.

С напорной .гидропинией соединяется третья слева межпоясковая камера, правая торцовая полость 7 (через шестое окно

13 и канал 10), а вместе с ней через гидролинию 9 левая полость гндроципиндра.

Поршень 2 будет перемедаться вправо, пока жестко соединенный с ним траверсой 1 9 золотник 4 своими поясками не перекроет второе и шестое слева рабочие окна 13.

При дальнейшем увеличении входного сигнала соответственно 010,011, переключаются золотники 15 и 16 и со спивной и напорной гидролиннями будут поспедоватепьно соединяться третье и седьмое окна 13, четвертое и восьмое. Поршень будет перемещаться вправо. При поступлении входного сигнала 100 золотники 15 и 16 займут левое положение, а золотник 17 старшего разряда правое положение. В соответствии с атим первое спева окно 13 соединится с напорной гидролинией, а пятое слева окно 13со спивной гидропинией. Первая слева межпоасковая камера 12, а вместе с ней через канал 10 и торцовую полость °

7 левая полость гидроципиндра 1 соединяется с напорной гидропннией. Вторая слева межпоясковая камера 12, а вмеоте с ней через каиап 11 и торцовую полость 6 правая по ость гиароципиндра 1 соединится со спивной гидропинией. Поршень будет снова перемещаться вправо.

При дальнейшем увеличении сигнапа 101, 110,111,1000 поршень будет перемещаться вправо.

При входном сигнапе 1000 на дешифратор, так как он имеет только три разряда, подается сигнал 000, что соотвеч ствует первоначальному нулевому сигналу. Все золотники дешяфратора устанавливаются вновь в левое положение. Но привод уже запомнил сигнал 1000, так как поршень переместипся на вепичину этого сигнапа вправо. При дальнейшем увеличении входного сигнала 1001, 1010, что будет соответствовать сигналу на дешифратор 001,010 и т.а., пор748042

6 зиций может быть неограниченным, что .значительно расширяет его функциональные воэможности и область применения.

Предлагаемый комбинированный привод, по сравнению, с известным имеет более высокий КПД, лучшие статические характеристики, проще конструкцию.

Это обусловлено тем, что в предлагаемом привоае нет непроизводительной по30 терн энергии на нерегулируемых дросселях, что и обеспечивает более высокий

КПД и большую крутизну статической характеристики, а также меньше двухпоэиционных гидрораспреаелител ей.

35 Все это обеспечивает большую производительность и точность оборудования, в котором используется гиаропривоа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент,США N 3156157, кл. 91

48, опубпик. 1964.

2. Сосонкин B.Ë. Современные гидравлические аискретные автоматические приводы,- Измерения, контроль, автоматизация N 2 (10), 1977.

5 шень будет проаолжать смещаться вправо.

При уменьшении входного сигнала, например, 1010,1001,1000, 0111,0110

0101 и т.а., что будет соответствовать сигналу на привод 010,001,000,111, - 110,101, поршень будет перемещаться влево, так как с напорной гиаролинией в этом случае буает соеаинена правая полость гиароцилинара 1, а со сливнойлевая.

Как ясно из принципа действия комбинированного привода дешифратор повторяет свою работу через определенный цикл, т.е. при изменении сигнала от 000 до 111. Затем при дальнейшем увепичени сигнала цикл повторяется. После 111 идет снова 000 и так IIo ill. Причем аля того, чтобы привод не потерял "информацию", необходимо, чтобы входной 2е сигнал изменялся постепенно цикл за циклом.

Таким образом, цифровой комбинированный привод сочетает в себе особенности, как абсолютного привода (при изменении 25 входного сигнала в пределах цикла), так и относительного (шагового) привода при изменении входного сигнала от цикла к циклу "шаг эа шагом .

Так как входной сигнал на дешифратор зо поступает только с трех младших разрядов цифровой управляющей машины (ЦУМ), которая может иметь намного большее количество разряаов, чем привод, то сигнал ЦУМ при состоянии привода, показан- з ном на чертеже, может быть равен и

1000 и 10000 и 11000 и т.а.

Лпя того, чтобы при сигнале ЦУМ

00000 привоа был в крайнем левом положении (что удобно для отсчета), необ- 46 хоаимо, чтобы сигнал ЦУМ, соответствующий исходному состоянию, показанному иа чертеже, был равен 1000.

Рассмотренный привоа при трех разрядах управления имеет 24 позиции (в iþ обычном абсолютном приводе позиций бы-. ло бы только 8), причем количество поформул а изобретения

Цифровой гидравлический привоа, содержащий гиароцилинар с полостями, арооселирующий гиарораспределитель, состоя-щий из золотника с межпоясковыми каме)

p9hfH H гильзы о рабочими QKHBMH сооб;щенными с выходами электрогидравлического дешифратора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения коэффициента полезного действия и улучшения статических характеристик привода, в нем между гильзой и золотником выполнены торцовые полости, сообщенные с соответствующими полостями гиароцилинара, а в золотнике. выполнены осевые каналы, каждый из которых соединен с одной иэ торцовых полостей и межпояоковыми камерами через одну.

748042

Составитель О. Гудкова

Реаактор Н. Каменская Техреа М..Петко Корректор C. Шекмар

Заказ 4207/23 Тяраж 798 П олписяое

0НИИПИ Госуаарственного комитета СССР по лелем иэобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгорол, ул. Проектная. 4