Электрогидравлический следящий привод

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<1981713 (61) Дополнительное к авт. сеид у (22) Заявлено05.06.81 (21) 3296315/25-06 с присоединением заявки HP (23) Приоритет

Опубликовано 15.1 2.82. Бюллетень йо 46

Дата опубликования описанию 15 ° 12.82

f51)Ai Кл з

F 15 В 9/03

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

) 53) УДЫ(6 21. 525 (088.8) .

A.Á. Иванов, lO.A. Петров, Г.A. Прохоров и A.Ï. Самохин ь (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (5 4 ) ЗЛЕ К1РОГИДРАВЛИЧЕС КИЙ СЛЕДЯЩИЙ ПРИ ВОД

Изобретение относится к гидроавтоматике и может быть использовано в гидросистемах, работа которых характеризуется многократными перебросками нагрузки иэ одного положения в другое.

Известен элен тро гидравлический следящий привод, содержащий последовательно соединенные первый элемент сравнения, электронный усилитель и электрогидравлический усилитель с распределительным золотником, соединенным с баком, гидродвигателем, датчик положения которого подключен к отрицательному входу первого элемента сравнения, и источником рабочей жидкости постоянного давления, включающим гидроаккумулятор и насос переменной производительности, соединенный с распределительным золотником и гидроаккумулятором (1).

Недостатком известного гидропривода является низкий КПД вследствие осуществления всех перебросок нагрузки только в следящем режиме работы распределительного золотника.

Цель изобретения — повьааение КПД.

Указанная цель достигается тем, что привод снабжен управляемым блоком запоминания, пороговыми элементом и . последовательно соединенными вторым элементом сравнения, релейным элементом и ключом, а электронный усилитель выполнен суммирующим, при этом выход первого элемента сравнения подключен ко входам блока запоминания, порогового элемента и второго элемента сравнения, выход порогового элемента соединен с управляющими входами ключа и блока запоминания, а выходы последних — с входом электронного усилителя и отрицательным входом второго элемента сравнения соответственно.

На чертеже изображена схема электрогидравлического следящего привода.

Привод содержит последовательно соединенные первый элемент 1 сравнения, суммирующий электронный усилитель 2 и электрогидравлический усилитель 3 с распределительным золотником 4, соединенным с гидродвигателем 5, датчик б положения которого подключен к отрицательному входу элемента 1 сравнения, баком 7 и источником 8 рабочей жидкости постоянного давления, включакщим гидроаккумулятор 9 и насос 10 переменной производительности, соединенный через обратный клапан 11 с золотником 4 и гидроаккумулятором 9. Кроме того, Ъ

981713 привод содержит управляемый блок 12 запоминания, пороговый элемент 13 и последовательно соединенные второй элемент 14 сравнения, релейный элемент 15 и ключ 26 при этом выход элемента 1 сравнения подключен ко входам блока 12 запоминания, порогового элемента 13 и элемента 14 сравкения, выход порогового элемента 13. соединен с управляющими входами ключа 16 и блока 12 запоминания, а вы- IO ходы последних - с входом электронного усилителя 2 и отрицательным входом элемента 14 сравнения соответственно. Гидродвигатель 5 связан с нагрузкой 17.

Привод работает следующим образом.

При малых сигналах управлений

U> (t), соответствующих следящему режиму или отработке небольших рассогласований, сигнал управления поступает на. вход элемента 1 сравнения, усиливается, проходя через электронный усилитель 2, электрогидравлический усилитель 3, и вызывает перемещение распределительного золотника 4. 5

При этом жидкость от источника 8 поступает в гидродвигатель 5, который перемещает нагрузку 17. Перемещение нагрузки 17 измеряется датчиком 6 положения и сигнал с его выхода поступает на элемент 1 сравнения, где он вычитается иэ сигнала управления

Uz(t), образуя сигнал ошибки U (t).

По мере отработки рассогласования распределительный золотник 4 возвращается в нейтральное положение.

При ступенчатом сигнале управления, соответствующем переброске нагрузки 17 в новое положение, когда значение сигнала ошибки U9(t) превышает определенный уровень (величина 40 этого уровня определяется настройкой порогового элемента 13 и составляет

2-10% от максимально возможного значения сигнала ошибки, соответствующего преброске Нагрузки из одного крайнего положения в другое), сигнал с выхода порогового элемента 13 замыкает ключ 16 и одновременно включает блок 12 запоминания, который запоминает с определенным коэффициентом значение сигнала ошибки U<(0) имеющего место в момент подачи ступенчатого сигнала управления U (t).

Текущее значение сигнала ошибки сравнивается с запомненным значением на элементе 14 сравнения и результирующий сигнал поступает на вход релейного элемента 15. Выходной сигнал релейного элемента 15 выбирается таким образом, чтобы он гарантированно превышал сигнал ошибки U<(t), поступающий на вход электронного уси-, лителя 2 с выхода элемента 1 сравнения, в любом режиме работы привода.

При этом распределительный золотник

4 перебрасывается в крайнее положе- 65 ние, максимально открывая дросселирующее окно, с тем, чтобы св сти до минимума потери на нем. Гидродвигатель 5, разгоняя нагрузку 17, преобразует энергию источника 8 рабочей жидкости и энергию, запасенную в гидроаккумуляторе 9, в кинетическую энергию нагрузки 17. По мере отработ-ки управляющего ступенчатого воздействия сигнал ошибки U<(t) уменьшается я как только его значение стает мень ае значения выходного сигнала блока

12 запоминания, выходной сигнал релейного элемента 15 меняет свою полярность. Распределительный золотник

4 перебрасывается в противоположное крайнее положение, гидродвигатель 5 тормозится, засасывая жидкость из бака 7 и направляя жидкость в гидроаккумулятор 9. Обратный клапан 11 отделяет при этом гидроаккумулятор

9 от насоса 10 и последний работает практически на холостом ходу, поддерживая постоянное давление при расходе, необходимом для восполнения собственных утечек. Для предотвращения явления кавитации в гидродвигателе 5 бак 7 может быть выполнен с наддувом.

Наддув исключает также подсос воздуха в привод во время эксплуатации.

Кинетическая энергия нагрузки 17 преобразуется в потенциальную энергию жидкости в гидроаккумуляторе 9.

Как только текущее значение сигнала ошибки У (), уменьшаясь, достигает величины порога срабатывания порогового элемента 13, то ключ 16 отключает выходной сигнал релейного элемента 15 от входа электронного усилителя 2, а блок 12 запоминания обнуляется, тем самым подготовясь к следующему циклу работы, Внутри зоны срабатывания порогового элемента 13 привод, работая в следующем режиме, описанном выше, производит точную установку нагрузки 17 в положение, соответствующее сигналу управления

U (t). В случае отсутствия внешних возмущений и сил трения, для того, чтобы нагрузка 17 заняла положение, соответствующее сигналу управления

U>(t), необходимо произвести переключение с режима разгона на режим торможения при значении ошибки, равном половине максимального значения сшибки, имеющей место в момент подачи ступенчатого сигнала управления

U «(), так как ускорения торможения и разгона одинаковы. Иэ-за наличия сил трения в гидродвигателе 5 и нагрузке 17 ускорения разгона и торможения нагрузки несколько отличаются, так как в первом случае сила трения препятствует разгону и способствует торможению во втором. Значение коэффициента, с которым блок 12 запоминания запоминает максимальное значение ошибки U (0) .в момент подачи

981713

Формула изобретения

Составитель С. Рождественский

Редактор М. Келемеш Техред Л.Пекарь Корректор и ° Дзятко

Тираж 735 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 9677/54

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 сигнала управления U „(t), определяеч: момент переключения с режима разгона на режим торможения. Точное значение этого коэффициента может быть выставлено во время настройки конкретного привода, но как правило, на практике он незначительно отличается от 0 5.

Таким образом, в течение одного цикла переброски нагрузки 17 гидроаккумулятор 9 практически половину времени разряжается (при раз-гоне) и половину — заряжается (при торможении). В конце цикла переброски энергия, запасенная в гидроаккумуляторе

9, примерно равна энергии, имеющейся

I в нем в начале цикла, с точностью до необратимых потерь энергии на преодоление внешних нагрузок (возмущающий момент, момент трения) и дросселирование жидкости.

Использование предлагаемого изобретения в гидросистемах, работа которых характеризуется многократными перебросками нагрузки из одного положения в другое, позволяет повысить их

КПД и, тем самым, эффективность их использования.

Электрогидравлический следящий привод, содержащий последовательно соединенные первый элемент сравнения, электронный усилитель и электрогидравлический усилитель с распределительным золотником, соединенным с баком, гидродвигателем, датчик положения которого подключен к отрицательному входу первого элемента сравнения, и источником рабочей жидкости постоянного давления, включающим гидроаккумулятор и насос переменной

10 производительности, соединенный с распределительным золотником и гидро аккумулятором, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения ЕПД, он снабжен управляемым блоком запоми-

)5 нания, пороговым элементом и последовательно соединенными вторым элементом сравнения, релейным элементом и ключом, а электронный усилитель выполнен суммирующим, при этом выход

;щ первого элемента сравнения подключен к входам блока запоминания, порогового элемента и второго элемента сравнения, выход порогового элемента соединен с управляющими входами ключа и блока запоминания, а выходы послед» них - с входом электронного усилителя и отрицательным входом второго элемента сравнения соответственно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Чемоданов Б.К. Следящие приво- . ды. М., Энергия, 1975, км. 2, с. 204, рис. 7-13.