Электрогидравлический усилитель

СООЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН А з(59 Г 15 В 3 И НОМИТЕТ СССРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ГОСУДАРСТВЕНН ПО ДЕЛАМ ИЗОБ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТОРСКОМУ ЕЛЬСТВ(56) 1, Авторское свидетельство СССР позаявке2986779/25-06, 1980,-(54) (57) ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙУСИЛИТЕЛЬ, содержащий электрический блок управления, два электромеханических преобразователя, выполненных пьеЯО 101512 зокерамическими и соединенных электрически с блоком управления, распределительный элемент сопло - заслонка, заслонка которого кинематически связана с электромеханическими преобразователями, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощности управления и повышения виброустойчивости к внешним возмущениям, он снабжен силовым элементом, выполненным в виде обоймы с запрессованным в ней пьезокерамическим стержнем, причем обойма одним концом зажата между электромеханическими преобразователями, а заслонка жестко закреплена на пьезокерамическом стержне,Изобретение относится к гидроавтоматике и может быть использовано для управления гидравлическими исполнительными механизмами различных машин.Известен электрогидравлический усилитель, содержащий электрический блок управления, два электромеханических преобразователя, выполненных пьезокерамическими и соединенных электрически с блоком управления, распределительный элемент сопло в заслон, заслонка которого кинематически связана с электромеханическими преобразователями 11.Недостатками известного устройства являются потребление мощности управления в установившемся режиме работы и чувствительность к посторонним вибрациям.Цель изобретения - уменьшение потребляемой мощности управления и повышение виброустойчивости электрогидравлического усилителя к внешним возмущениям.Указанная цель достигается тем, что электрогидравлический усилитель, содержащий электрический блок управления, два электромеханических преобразователя, выполненных пьезокерамическими и соединенных электрически с блоком управления, распределительный элемент сопло в заслон, заслонка которого кинематически связана с электромеханическими преобразователями, снабжен силовым элементом выполненным в виде обоймы с запрессованным в ней пьезокерамическим стержнем, причем обойма одним концом зажата между электромеханическими преобразователями, а заслонка жестко закреплена на пьезокерамическом стержне.На фиг, 1 приведена принципиальная схема электрогидравлического усилителя; на фиг. 2 - центральный и боковой вибраторы с диаграммами распределения амплитуд колебания, вид в плане; на фиг. 3 - механическая часть электрогидравлического усилителя, общий вид; на фиг. 4 - разрез А - А на фиг. 3.Электрогидравлический усилитель содержит электрический блок управления (не показан), состоящий из отдельных коммутаторов 1 и 2, генератора 3 колебаний, ключа 4 и электрических усилителей 5 и 6, два электромеханических преобразователя 7 и 8, выполненных пьезокерамическими, распределительный элемент сопло - заслонка, состоящий из сопел 9 и 1 О и разделяющей их заслонки 11, силовой элемент 12, выполненный в виде обоймы 3 с запрессованным по периметру в ней пьезокерамическим стержнем 14. Каждый из электромеханических преобразователей 7 и 8 выполнен в виде двух пьезокерамических шайб 15, 16 и 17, 18, прижатых винтами 19 и 20 к торцовым поверхностям 21 и 22 концентраторов 23 и 24. В узловых сечениях 25 и 26 концентраторов 23 и 24 крепятся первые пластины 27 и 28 упругих направляющих, а45 50 55 5 10 15 20 25 30 35 40 во вторых узловых сечениях 29 и 30 крепятся вторые пластины 31 и 32 упругих направляющих. Концы пластин 27, 28, 31 и 32 зажаты в корпусе 33, а для достижения оптимальной силы прижима концентраторов 23 и 24 к обойме 13 плоские направляющие стянуты винтовыми пружинами 34 и 35. Сопла 9 и 10 соединены в мостовую схему с золотником 36, На фиг. 1 обозначен нормальный выход 37 генератора 3 и сдвинутый по фазе на 180 выход 38 генератора 3.Электроды зажатого в обойме 13 пьезокерамического стержня 14 через усилитель 5 и ключ 4 соединены с нормальным выходом 37 и сдвинутым по фазе на 180 выходом 38 генератора 3, к которому подключены через усилитель 6, электроды (не показаны) электромеханических преобразователей 7 и 8, а управляющие входы ключа 4 и генератора 3 соединены с отдельными коммутаторами 2.Устройство работает следующим образом.При подаче переменного напряжения, частота которого равна собственной частоте электромеханических преобразователей, в нихвозбуждаются продольные колебания максимальной амплитуды. Амплитуда и частота колебания силового элемента определяют шаг и быстроходность устройства; электромеханические преобразователи 7 и 8 служат для торможения силового элемента 12 в одной фазе колебания и ослаблении его в другой фазе колебаний, Реверсирование происходит при изменении фазы питания силового элемента 12 (кривые 111 и 1 Ч на фиг. 3) на 180. Величина перемещения задается числом подаваемых импульсов.Предлагаемое устройство потребляет энергию управления только в переходном режиме, т.е. при максимально отклоненной заслонке 11 устройство может быть неограниченное время, а удерживается заслонка 11 в этом положении после отключения гармонического сигнала управления силами трения между силовым элементом 12 и электромеханическими преобразователями 7 и 8. Сила прижатия на экспериментальном образце электромеханических преобразователейи 8 к силовому элементу 12 примерно 10 Х, коэффициент трения между ними 0,2, следовательно, сила трения 2 М, Масса силового элемента 12 в изготовленном устройстве 4 г, и при силе трения 2 Х конструктивно обеспечивается виброзащита от вибрации с ускорением, не превышающим 50 д.Запаздывание устройства на управляющий сигнал не превышает 50)ч с и оно практически не зависит от величины шага перемещения, амплитуда управляющего гармонического сигнала не меняется, а величина перемещения задается только числом1015128 ного зажатия электромеханицеских преобразователей 7 и 8 винтами 19 и 20 Применение данного изобретения позволит уменьшить потребляемую мощность управления и повысить виброустойчивость гидроприводов летательных аппаратов.(рог. 4 ель Степно . Верес СоставиТехред ИТираж 7ИИПИ Государствпо делам изобре5, Москва, Ж - 3ППП Патент, г. Редактор С. Пекар Заказ 3174/33 17енного комтений и о5, РаушскаУжгород,113 Филиалподаваемых колебаний сигнала. Чувствительность устройства 0,1 мкм.Наладка электрогидравлического усилителя очень проста, так как собственная частота электромеханических преобразователеи 7 и 8 может быть доведена до часн5 тоты силового элемента 12 путем постепенКорректор Л. БокшаПодписноеитета СССРткрытийя на 6., д. 4/5ул Проектная 4