Электрогидравлический следящий привод

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

С оцналистичесннв

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06. 12. 78(21) 2692657/18-24 С 1) М. Кй. с присоединением заявкм ЙВ—

P3) Ррморнтет»

G 05 В 11/01

1 оеударствеяяый комитет

CCCР яе аеаам изобретений я бтирытяй

Опубликовано 070233 бюллетень l49

Дата опубликования описания 0802В1 (53} УДК 62-50 (088.81

A. И. Школьников, В. И. ° Курченков,< В. t.," Æ ð,p. A. Ййовлев ! и Г. Н. Лвраменк

j,6 "г

1,4fiй:;., ч ,. )

Челябинский политехнический институт ц-„Чеу бинский Филиал

Научно-исследовательского тракто пнно..янсттттута (72) Авторы изобретения (7! ) Заявители 54 ) ЭЛЕКТРОГИДРЛВЛИЧЕСКИИ СЛЕДЯЩИЙ ПРИВОД

Изобретение относится к автоматике и предназначено для использования в системах управления перемещением ра" бочих органов промышленных механизмов, например в системах управления

Функциональными узлами промышленных тракторов.

Известен привод, содержащий сумматор, задающий блок, преобразователь и гидроусилитель f1).

Наиболее близким по технической .сущности является привод, содержащий суммирующий блок, первый вход которого соединен с выходом задающего блока, второй. вход -- с выходом датчика перемещений, а выход — с входом Фаэочувствительного усилителя, первый, второй и третий электромеханические преобразователи,выходы которых через гидроусилитель кинематически соединены с датчиком перемещения и рабочим органом (2).

Недостатками данного привода являются малое быстродействие, так как любое перемещение меньше порога срабатывания. переключающего устройства отрабатывается на замедленной скорости. Перемещения, большие порога срабатывания переключающего устройства, начинают отрабатываться на ЗО большей скорости, но при подходе к согласованному положению привод переключается на замедленную скорость, что затягивает время отработки, кроме того данный привод не может обеспечить высокую точность, так как уменьшение порога срабатывания реле управления скоростью медленного подвода привОдит к автоколебаниям в системе.

Мель изобретения — повышение быстродействия и точности привода.

Это достигается тем, что в извест" ный электрогидравлический следящий привод введены пороговые блоки точного и грубого отсчетов, генератор импульсов переменной частоты, счетчик, элементы задержки, ключи, элементы

НЕ, И, ИЛИ, выходы первого и второго элементов ИЛИ соединены соответствен" но с первыми входами первого элемента И и счетчика, второй вход которого подключен к выходу первого элемента И, выход третьего элемента ИЛИ через первый элемент НЕ соединен с вторым входом первого элемента И, к третьему входу которого через генератор импульсов переменной частоты подключены входы вторых и первый пороговых блоков точного и грубого отсчетов и

802918 выход фазочувствительного усилителя, выход первого порогового блока. точного отсчета подключен к первому входу первого элемента ИЛИ и к первым входам второго и третьего элементов И, выход второго порогового блока точного отсчета — к второму входу первого элемента ИЛИ и к первым входам четвертого и пятого элементов И, выход первого порогового блока груботЬ отсчета — к первому входу второ60."1элемента ИЛИ и к первому входу (О четвертого элемента ИЛИ, Ъыход второ6 .порогового грубого отсчета — к и 6дрому входу второго элемента ИЛИ

Й к первому входу пятого элемента

ИЛИ, первый выход счетчика соединен 15 с первыМ входом шестого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу шестого элемента И, второй выход счетчика соединен с входами первого, второго, третьего и четвертого 2О элементов задержки и к вторым входам третьего и пятого элементов И, выход первого элемента задержки подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ и через второй элемент HE - к первому входу седьмого элемента И, выход второго элемента задержки подключен к второму входу третьего элемента ИЛИ, к первому входу шестого элемента И и через третий элемент НŠ— к первому входу восьмого элемента И, выход 30 третьего элемента задержки подключен к третьему входу третьего элемента ИЛИ и к первому входу девятого элемента. И, выход четвертого элемента задержки подключен к четвертому вхо- 35 ду третьего элемента ИЛИ и к вторым входам шестого, седьмого и восьмого элементов И, выход седьмого и восьмого элементов И соединены с третьим входом второго элемента ИЛИ, вы- 4{) код девятого элемента И через первый ключ подключен к входу первого электромеханического преобразователя, выход шестого элемента ИЛИ соединен с вторыми входами второго и четвертого элементов И, выходы второго и третьего элементов И,соединены соответственно со вторыми входами четвертого и пятого элементов ИЛИ, а выходы четвертого и пятого элементов И " а третьими входами и пятого и четвер- ®() того элементов ИЛИ, выходы четвер" того и пятого элементов ИЛИ.соответственно через второй и третий ключи подключены к второму и третьему электромеханическим преобразователям. 55! .а фнг. 1 приведена функциональная схема электрогидравлического . следящего приводау иа .фиг. 2 ц 3 представлены зависимости выходных Я напряжений пороговых блоков и частоты генератора импульсов переменной частоты от величины рассогласования; на фиг. 4 - временная диаграмма работы отдельных элементов привода.

Предлагаемое устройство содержит суммирующий блок 1, задающий блок 2, датчик перемещений 3, рабочий орган 4, фазочувствительный усилитель 5, первый и второй пороговые блоки точного отсчета 6 и 7, первый и второй, пороговые блоки грубого отсчета 8 и 9, первый и второй элементы ИЛИ 10 и 11, счетчик 12, первый элемент И 13, генератор импульсов переменной частоты 14, третий элемент ИЛИ 15, первый, второй и третий элементы НЕ 16, 17 и 18, второй элемент И 19, первый, второй, третий и четвертый элементы задержки 20, 21, 22 и 23, третий, четвертый и пятый элементы И 24, 25 и 26, первый ключ 27, четвертый элемент ИЛИ 28, шестой, седьмой, восьмой и девятый элементы И 29, 30, 31 и 32, пятый и шестой элементы ИЛИ 33 и 34, второй и третий ключи 35 и 36, первый, второй и третий электромеханические преобразователи 37, 38 и 39, гидроусилитель 40.

Выходные напряжения (см. фиг.2,4 ) первого и второго пороговых блоков 6, 7 точного отсчета обозначены И 6 и И 7, выходные напряжения первого и второго пороговых блоков 8, 9 грубого отсчета - И 8 и И 9, величина рассогласования — Е, выходное напряжение счетчика — И 12, выходные напряжения первого, второго, третьего и четвертого элементов задержки — И 20, И 21, И 22 и И 23, выходные напряжения первого, второго и третьего электромеханических преобразователей И 37, И 38 и И 39, скорость перемещения штока гидроусилителя - V,постоянные времени срабатывания и отпускания электромеханических.преобразователей -Тэ и бо п частота генератора импульсов переменной частоты - f, заданная точность привода — а -т

f

Электрогидравлический следящий привод работает следующим образом.

В зависимости от знака и величины рассогласования E срабатывают первый (второй) пороговые блоки точного отсчета 6 (7) и грубого отсчета 8 (9).

При этом сигналом с выхода первого (второго) порогового блока грубого отсчета 8 (9) через второй элемент

ИЛИ 11 удерживается в исходном состоянии счетчик 12 и через четвертый (пятый ) элемент ИЛИ 28 {33) и второй (третий) плвчн 35 (36) включает второй (третий) электромеханический преобразователь 38 (39). Шток гидроусилителя 46 ищет "вперед" (" назад" ) co азсоростъю Ч. При уменьшении рассогласования до величины порога срабатывания первого (второго ) порогового блока грубого отсчета 8 (9), равной

s - v.t a

802918 появляются последовательно импульсы, поступающие на вход счетчика 12 .с генератора импульсов переменной частоты 14 через первый элемент И

13. Первый импульс через шестой эле- мент ИЛИ 34 и второй (четвертый) элемент И 19 (25), четвертый (пятый) элемент ИЛИ 28 (33) и второй (третий) ключ 35 (36) подтверждает включение второго (третьего) электромвханического преобразователя 38 (39). Шток гид- роусилителя 40 продолжает двигаться с прежней скоростью "вперед" ("назад"). Второй импульс через первый, второй, третий и четвертый элементы задержки 20, 21, 22 и 23, третий элемент ИЛИ 15 и первый элемент НЕ 16 запрещает прохождение импульсов иа счетчик 12, через второй и четвертый элементы задержки 21 и 23, шестой элемент ИЛИ 34, второй (четвертый } элемент И 19 (25), четвертый (пятый) 20 элемент ИЛИ 28 (33}, второй (третий) ключ 35 (36 ) подтверждает включение второго (третьего ) электромеханичес кого преобразователя 38 (39 ), через третий (пятый ) элемент И 24 (26), пятый (четвертый ) элемент ИЛИ 33. (28 ) включает третий (второй)ключ 36 (35}.

При этом через время ТЗ включается третий (второй j электромеханический преобразователь 39 (38) и перекрыва-. ет сливную и напорную магистрали гидроусилителя 40. Шток гидроусилителя останавливается. После исчезновения сигнала на первом элементе задержки 20 через второй элемент HE 17, седьмой элемент И 30, девятый элемент И 32 и первый ключ 27 включается первый электромеханический преобразователь 37, который через время Г втягивается и перекрывает напорную магистраль гидроусилителя 40. После 40

Э исчезновения сигнала на втором эле" менте задержки 21 через третий элемент HE 18, восьмой элемент И 31 и второй элемент ИЛИ 11 сбрасывается счетчик 12, при этом с второго и третьего злектромеханического преобразователя 38. (39) снимается сигнал и они отпускают.

После исчезновения сигнала с тре.тьего элемента задержки 22 снимается напряжение с первого электромехаиического преобразователя 37,и ои так же отпускает. После исчезновения сиг« нала с выхода четвертого элемента задержки 23 привод приходит в исходное состояние.

Таким образом рассогласование з т отрабатывается на полной скорости.

При рассогласовании K»V. ô ò.включается только первый (второй ) порого- 6О вый блок точного отсчета 6 (7 ) и импульсы через первый элемент И 13 поступают на счетчик 12. Первым импульсом. через шестой элемент ИЛИ 34, второй (четвертый) элемент 19 (25). 65 четвертый (пятый) элемент ИЛИ 28 (33) .и через второй (третий ) ключ 35 (36) фключается второй (третий)электро механический преобразователь 38 (391.

Второй импульс через первый,. второй, третий и четвертый элементы задержки 20, 21, 22 и 23, третий элемент

ИЛИ 15 и Первый элемент HE 16 запрещает прохождение импульсов на счетчик 12, через второй и четвертый элементы задержки 21 и 23, шестой элемент И 29, шестой элемент ИЛИ 34, второй (четвертый) элемент H 19 (25), четвертый (пятый ) элемент HJIH 28 (33), второй (третий ) ключ 35 (36) подтверждает включение второго {третьего ) . электромеханического преобразователя 38 (39, через третий (пятый) элемент И 24 (26); пятый (четвертый) элемент ИЛИ 33 (28 } включает третий (второй) ключ 36 (35). При этом через время Г включается третий (второй) электромеханический преобразователь

39 38 ) и перекрывает сливную и напорную магистрали гидроусилителя 40.

Шток гидроусилителя останавливается.

После исчезновения сигнала на первом элементе задержки 20 через второй элемент HE 17, седьмой элемент И 30, девятый элемент И 32 и первый ключ 27 включается первый электромеханический преобразователь 37, который через время Т3 втягивается и перекрывает напорную магистраль гидроусилителя 40. После исчезновения сигнала на втором элементе задержки 21 через третий элемент HE 18, восьмой элемент И 31 и второй элемент ИЛИ 11 сбрасывает счетчик 12, при этом с второго и третьего электромеханических преобразователей 38 и 39 снимается сигнал и они отпускают. После исчезновения сигнала с третьего элемента задержки 22 снимается напряжение с первого электромеханического преобразователя 37 и он также отпускает. Поспе исчезновения сигнала с че- вертого элемента задержки 23 система приходит в исходное состояние.

Таким образом, за время между двумя импульсами шток гидроусилителя 40 отрабатывает перемещение

E. ) Ч/1.

При этом,. если оставшееся рассогласование будет меньше порога срабатывания або первого (второго) порогового блока точного отсчета 6 (7 ), который определяет необходимую точность работы привода, то привод останавливается. Если при исчезновении сигнала с четвертого элемента задержки 23 рассогласование будет больше порога срабатывания первого (второго) порогового блока точного отсчета 6 (7 ), то на счетчик 12 поступят два импульса и привод сделает еще один шаг. Далее процесс повторяется до тех пор, пока не будет от

802918 работано заданное рассогласование с заданной точностью.

Из фиг. 3 видно, что если при рассогласовании, равном порогу срабатывания первого (второго) порогового блока грубого отсчета 8 (9 ), т.е. при E, = Ч Хз+hE, частота генератора будет равная/Гд(Гц), а при рассогласовании, равном порогу срабатывания первого (второго) порогового блока точного отсчета 6 (7 ), т.е. прй Е = аЕт частота генератора будет равна Ч /даат, то любое рассогласование меньшее порога срабатывания первого (второго) порогового блока грубого отсчета 8 (9 ) будет отрабатываться за один шаг.

Изменяя зависимость f = F (E.), можно обеспечить устойчивую работу привода при любой заданной точности т.

Использование изобретения позволит 20 увеличить быстродействие и точность перемещения рабочих органов производственных механизмов, что значительно увеличит их производител ность, повысит качество выпускаемой продукции g5 и даст народному хозяйству значительный экономический эффект.

Формула изобретения

Электрогидравлический следящий привод, содержащий суммирующий блок, первый вход которого соединен с выходом задающего блока, второй вход— с выходом датчика перемещения, а выход — с входом фазочувствительного усилителя, первый, второй и третий электромеханические преобразователи, выходы которых через гидроусилитель кинематически соединены с датчиком перемещения и рабочим органом, о т- 40 л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности привода, он содержит пороговые блоки точного и грубого отсчетов, генератор импульсов переменной. частоты, счетчик, элементы задержки, ключи элементы НЕ, И, ИЛИ, выходы первого и второго элементов ИЛИ соединены соответственно с первыми входами первого элемента И и счетчика, второй вход которого подключен к выходу пер ного элемента И, выход третьего элемента ИЛИ через первый элемент НЕ соединен с вторым входом первого элемента И, к третьему входу которого через генератор импульсов переменной частоты подключены входы первых и вторых пороговых блоков точного и грубого отсчетов и выход фазочувствительного усилителя, выход первого порогового блока точного отсчета под- Я ключен к первому входу первого элемента ИЛИ и к первым входам второго и третьего элементов И, выход второго порогового блока точного отсчета — к второму входу элемента ИЛИ и к первым входам четвертого и пятого элементов И, выход первого порогового блока грубого отсчета . — к первому входу второго элемента ИЛИ и к первому входу четвертого элемента ИЛИ, выход второго порогового блока грубого отсчета — к второму входу второго элемента ИЛИ и к первому входу пятого элемента ИЛИ, первый выход счетчика соединен с первым входом шестого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу шестого элемента И, второй выход счетчика соединен с входами первого, второго, третьего и четвертого элементов задержки и к вторым входам третьего и пятого элементов И, выход первого элемента задержки подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ и через второй элемент НЕ к первому входу седьмого элемента И, выход второго элемента задержки подключен к второму входу третьего элемента ИЛИ, к первому входу шестого элемента И и через третий элемент HE — к первому входу восьмого элемента И, выход третьего элемента задержки подключен к третьему входу третьего элемента ИЛИ и к первому входу девятого элемента И, выход четвертого элемента задержки подключен к четвертому входу третьего элемента ИЛИ и к вторым входам шестого, седьмого и восьмого элементов И, выходы седьмого и восьмого элементов И соединены соответственно с BTopbIM входом девятого элемента И и с третьим входом второго элемента ИЛИ, выход девятого элемента И через первый ключ подключен к входу первого электромеханического преобразователя, выход шестого элемента ИЛИ соединен с вторыми входами второго и четвертого элементов И, выходы второго и третьего элементов И соединены соответственно с вторыми входами четвертого и пятого элементов ИЛИ, а выходы четвертого и пятого элементов И вЂ” с третьими входами пятого и четвертого элементов

ИЛИ, выход четвертого и пятого элементов ИЛИ соответственно через второй и третий ключи подключены к второму и третьему электромеханическим преобразователям.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Следящие приводы. Под ред. д,т.н. проф. Чемоданова Б. К. — И:

Энергия, 1976, книга вторая, с. 204, рис. 13-7.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 185484, кл. С 05 З, 17.05.65 (прототип).

802918

+iz и

Составитель Г. Нефедова

Тех ва Ко кто Я. Ывыдкая

Ре кто В. Гонча

Заказ 6 Тираж 51 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР ио делам мэобретений и открытий

113035 сква Ж-35 Рауюская наб. . 4 5

Фияйаи 4

Патент, r. ужгород, ул. Проектная,