Пневмогидравлический привод

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советсиик

Социалистических

Республик (111950964

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено10. 04. 81 (21) 3273952/25-06

1511М. Nn.з с присоединением заявки Но—

F 15 В 3 00

ГосударственнЫй комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет)53) УДК 62-82 (088.8) Опубликовано 15.08 82Бюллетеиь Йо 30

Дата опубликования описания 15.08.82

Г.Г.Добровольский, В.A.Áàéêàëîâ, В.Л.Кри унейко"" (72) Авторы изобретения

1 с

i5

Ыиьли!i":I(A и Л.Г.Макаренко

Ордена Трудового Красного Знамени инстит сверхтвердых материалов AH Украинской ССР (71) Заявитель (54) ПНЕВМОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРИВОД

Изобретение относится к пневмогидроавтоматике и может быть использовано для привода исполнительных механизмов прецизионного перемещения инструмента в станках с числовым программным управлением.

Известен пневмогидравлический привод, содержащий пневмогидравлический двигатель, пневмополости которого соединены через пневморедуктор и пневмораспределитель с источником сжатого воздуха и атмосферой, а гидрополости соединены с последовательно связанными двухлинейным прерывателем потока с управляющим устройством и двухлинейным регулируемым гидрораспределителем, связанным с задающим устройством f1>, Недостатком известного привода является низкая точность вследствие воэможности облитерации, особенно при малых смещениях, в нелинейной зоне расходной характеристики гидрораспределителя °

Цель изобретения — повышение точности путем исключения облитерации гидрораспределителя.

Укаэанная цель достигается тем, что управляющее устройство прерывателя потока выполнено в виде формирователя последовательности прерывающих импульсов, вход которого подключен к задающему устройству..

При этом прерыватель потока может быть выполнен, например, в виде неподвижного корпуса с двумя отверстиями и цилиндрической поворотной пробки,имеющей сквозные радиальные отверстия для периодического соединения отверстий корпуса,и связанной с формирователем прерывающих импульсов, или в виде пакета из трех дисков, причем каждый из крайних дисков выполнен иеподвижньви с одним отверстием, а средний выполнен с расположенными по окружности отверстиями для периодического соединения отверстий крайних дисков и связан с формирователем прерывающих импульсов.

На фиг. 1 изображен пневмогидравлический привод с прерывателем потока в виде корпуса и цилиндрической проб ки; на фиг. 2 — прерыватель потока

25 в,виде пакета из трех дисков; на фиг. 3 - график зависимости величины потока рабочей жидкости через преры» ватель потока.от времени; на фиг. 4график зависимости величины потока

ЗО рабочей жидкости через гидрораспре950964 органа 14„ Пробка 19 прерывателя 10 (или диск 22 фиг. 2), вращаясь с частотой, определяемой формирователем

11 последовательности прерывающих импульсон, периодически соединяет через отверстия 17, 18 и 20 (отнерстия

24, 25 и 26 фиг.2) гидрополость 9 с гидрораспределителем 12. В эти промежутки времени величина потока рабочей жидкости максимальна и определяется смещением золотника гидрораспределителя 12„ остальное время поток рабочей жидкости отсутствует. Средний (на один прерывающий импульс) поток рабочей жидкости через прерыватель

10 определяется размерами его конструктивных элементов и не зависит от частоты импульсов формирователя 11, которая определяется задающим устройством 13 и выбирается выше частоты собственных .колебаний привода в целом, предпочтительно в области частоты среза последнего.

Таким образом, прерыватель 10 потока уменьшает среднюю величину потока жидкости, а за счет пульсации потока устраняется явление облитерации золотника гидрораспределителя 12.

При переключении пкевмораспределителя 5 двигатель 1 ренерсируется, скорость обратного хода определяется настройкой дросселя 6, а гидрополости 8 и 9 сообщаются через обратный клапан 30. Утечки рабочей жидкости в приводе компенсируются компенсатором 27.

В процессе рабочего хода рабочего органа 14 прерыватель 10 формирует импульсы расхода со скнажностью

S = /Т, где Т и Т - соответственно длительность и период импульсон.расхода.

Если пренебречь утечками, то можно считать, что за время Т и Т между гидрополостями 8 и 9 перетекает один и тот же объем жидкости V, откуда следует, что л1с х " Q с . > и делитель в зависимости от смещения (расходкая характеристика).

Пневмогидравлический привод содержит пневмогидравлический двигатель 1, пкенмополости 2 и 3 которого соединены через пкевморедуктор 4, пневмораспределитель 5 и параллельно установленные дроссель 6 и обратный клапан 7 с источником сжатого воздуха (ке показан) и атмосферой. Гидрополости 8 и 9 соединены с последова- О тельно связанными двухлинейкым прерывателем 10 потока с управляющим устройством в виде формирователя 11 последовательности прерывающих импульсов и двухлинейным регулируемьР4 15 например, золотниконым гидрораспределителем 12, золотник которого (не показан) связан с задающим устройством 13. Рабочий орган 14 двигателя

1 снабжен датчиком 15 обратной связи.

Прерыватель 10 потока може быть выполнен (см. фиг. 1) н виде неподвижного корпуса 16 с двумя отверстиями 17 и 18 и цилиндрической поворотной пробки 19, имеющей сквозные радиальные отверстия (изображено дко радиальное отверстие 20), и вязанной с формирователем li. прерыающих импульсов.

Прерыватель потока может быть выполнен также (см. фиг. 2) в ниде пакета из трех дисков 21-23, из которых каждый иэ крайних дискон

21 и 23 выполнен неподвижным с одним отверстием 24 и 25 соответственно, а средний диск 22 выполнен с. распо; ложенными по окружности отверстиями (показано одно отверстие 26) и связан с формирователем 11 прерываю- щих импульсов. 40

Компексатор 27 связан пневмополостью 28 с пневморедуктором 4, а гидрополостью 29 - с гидрораспределителем 12. K гидрополостям 8 и

9 подключен обратный клапан 30. 45

На фиг. 3 обозначены:Q — величина потока рабочей жидкости; t — время;

Т вЂ” период последовательности прерывающих импульсов; 7 — длительность импульса потока рабочей жидкости. 50

На фиг. 4 обозначены:Q — величина потока рабочей жидкости; х — смещение золотника гидрораспределителя 12.

Пневмогидравлический привод работает следующим образом.

Задающее устройство 13 подает сигнал на смещение золотника гидрораспределителя 12 и включение формирователя 11, при подаче через пненмораспределитель 5 сжатого воздуха в пкевмополость 2 перемещается рабочий орган 14. Рабочая жидкость перетекает между гидрополостями 8 и 9 через прерыватель 10 потока и гидрораспределитель 12, смещение которого определяет скорость перемещения рабочего 65

gee

Qua где Я и О„,о„ вЂ” соответстненко средний поток рабочей жидкости эа период

Т и максимальный поток н течение времени соответственно, причем величина Q „ соответствует линейной зоне расходйой характеристики золотника, а

Q — требуемой наименьшей скорости пненмогидропринода.

Таким образом, величина скважкости для прерывателя 10, выполненного согласно фиг, 1, определяется из соотношения

S = Zn =к где п — число радиальных отверстий 20 в пробке прерывателя;

950964 а — диаметр отверстий 17 и 18;

Ь вЂ” диаметр отверстия 20;

D — диаметр пробки 19.

Величина скважности для прерывателя 10, выполненного согласно фиг. 2, определяется из соотношения

S = N—

c+d

+ 00 где N — число отверстий 26 в диске

22; 10

-с и d — - соответственно ширина отверстий 24, 25 и 26 в дисках

21, 23 и диске 22 вдоль окружности вращения соответственно; 15

Do — диаметр окружности, на которой расположены отверстия

26 диска 22.

Из графиков фиг. 3 и 4 видно, что за счет формирования прерывателем 10 20 потока импульсов длительностью средний расход за период Т уменьшается по сравнению с максимальным в

S "раз. При этом значения пикот

Ь вых потоков в каждый период спределя-2 ются величиной смещения золотника гидрораспределителя 12, чем обеспе чивается регулирование скорости.Скорость двигателя 1 в каждый период Т изменяется в среднем пропорционально амплитуде импульсов потока, однако гидродвигатель сглаживает дискретный характер потока (фильтрует импульсы1 и реальная скорость двигателя 1 является непрерывной функцией времени

На графике фиг. 4 зависимости потока Q через гидрораспределитель 12 от смещения х золотника наблюдаются две зоны - линейная и нелинейная,, при этом за счет наличия прерывателя 10, в который пропускают лишь импульс 40 потока за период Т, амплитуда потока, соответствующая наименьшей установившейся скорости, может быть повышена до Ящ „, которая соответствует линейной зоне характеристики (фиг. 4), Таким образом, прерыватель потока жидкости не только устраняет облитерацию золотника, но и обеспечивает работу золотника в линейной зоне при малых скоростях, что также способствует повышению точности перемещения рабочего органа привода.

Применение данного изобретения для привода исполнительных механизмов, станков с ЧПУ, позволяет производить финишную обработку криволинейных зеркал и подобных изделий с высоко1 точностью и минимальной шероховатостью за один проход однолезвийного инструмента, например, алмазного резца. При управлении от микропроцессора или микро ЭВИ весь процесс чистового течения зеркала, например, диаметром

200-300 мм, занимает 1,5-2 ч. Процент брака после отладки систем станка на первбй детали будет незначителен, .улучшается также симметричность поверхностей вращения относительно оптической осй. Тем самым повышается экономическая эффективность от применения

1станков с числовым программным управлением.

Формула изобретения

1, Пневмогидравлический привод, содержащий пневмогидравлический двига тель, пневмополости которого соединены через пневморедуктори пневмораспределитель с источником сжатого воздуха и атмосферой, а гидрополости .соедине-. ны с последовательно связанными двухлинейным прерывателем потока с управляющим устройством и двухлинейным регулируемым гидрораспределителем, связанным с задающим устройством, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности путем исключения облитерации гидрораспределителя, управляющее устройство выполнено в виде формирователя последовательности прерывающих импульсов, вход которого подключен к задающему устройству.

2. Привод по п.1, о т л и ч à ю -. шийся тем, что прерыватель потока выполнен в виде неподвижного корпуса с двумя отверстиями и цилиндрической поворотной пробки, имеющей сквозные радиальные отверстия для периодического соединения отверстий корпуса и связанной с формирователем прерывающих импульсов.

3. Привод по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что прерыватель потока выполнен в виде пакета из трех дисков, причем каждый из крайних дисков выполнен неподвижным с одним отверстием, а средний выполнен с расположенными по окружности отверстиями для периодического соединения отверстий крайних дисков и связан с формирователем прерывающих импульсов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 532507, кл. В 23 Q 5/06, 1972.

950964 Ь ж

Редактор Н. Горват

Заказ 5915/38 Тираж 735 Подписное

ВНИИПИ ГосУдарственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 асср

Хн Хл. чп фщ р ф

Составитель С. Рождественский

Техред Е.Харитончик Корректор А.Дзятко