Обратимый следящий привод

-0 я тем,Привод по и. адающий орга го сельсина. Привод по герметичное с выполнено взно юииися тем таканов кор на. и. 1, отли оединение виде силь ч ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАР ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Донецкое отделение Государственногопроектно-конструкторского и научно-исследо-.вательского института по автоматизацииугольной промышленности Гипроуглеавтоматизация(54) (57) 1. ОБРАТИМЫИ СЛЕДЯЩИЙПРИВОД, содержащий корпус, выполненный в виде двух стаканов, герметично соединенных между собой, один из которыхустановлен с возможностью осевого перемещения относительно другого, и распределительное устройство с камерой, расположенное в корпусе, кинематически связанное с задающим органом, а пневматическис источником питания и атмосферой, отличаюи 1 ийся тем, что, с целью повышенияточности слежения и надежности работы,распределительное устройство выполнено в виде двухмембранного элемента с полым штоком и подпружиненного пластинчатого клапана, седло которого жестко связано с корпусом, распределительная камера выполнена в виде трех полостей: полости питания, образованной седлом и корпусом, проточной полости, образованной седлом и первой мембраной, и полости сброса, расположенной между двумя мембранами, мембраны выполнены с жесткими центрами, полый шток проходит через жесткие центры обеих мембран, один конец его выполнен закрытым и взаимодействует с задающим органом, а на открытом конце установлен пластинчатый клапан, причем полость сброса сообщена с полостью штока, а рабочая полость образована между второй мембраной и корпусом и сообщена с проточной полостью.2 1, отличающийс что н выполнен в виде ли- ц1043368 Изобретение относится к устройствам, предназначенным для механизации и автоматизации производственных процессов в опасных для человека зонах, и может быть использовано в дистанционных манипуляторах.Известен обратимый следящий привод, содержащий корпус, выполненный в виде двух стаканов, герметично соединенных между собой, один из которых установлен с возможностью осевого перемещения относи О тельно другого, и распределительное устройство с камерой, расположенное в корпусе, кинематически связанное с задающим органом, а пневматически - с источником питания и атмосферой 11.Недостатком известного устроиства яв 15 ляется зона нечувствительности, которая определяется перекрытием следящего золотника. Кроме того, золотники и гильзы должны быть выполнены по высокому классу точности, что приводит к повышению о стоимости и требований к чистоте рабочего тела и снижает надежность привода.Цель изобретения - повышение точности слежения и надежности работы.Указанная цель достигается тем, что обратимый следящий привод, содержащий кор пус, выполненный в виде двух стаканов, герметично соединенных между собой, один из которых установлен с возможностью осевого перемещения относительно другого, и распределительное устройство с камерой, расположенное в корпусе, кинематически связанное с задающим органом, а пневматически - с источником питания и атмосферой, снабжен распределительным устройством, выполненным в виде двухмембранного элемента с полым штоком и подпружинен- З 5 ного пластинчатого клапана, седло которого жестко связано с корпусом, распределительная камера выполнена в виде трех полостей: полости питания, образованной седлом и корпусом, проточной полости, образованной седлом и первой мембраной, и по 4 О лости сброса, расположенной между двумя мембранами, мембраны выполнены с жесткими центрами, полый шток проходит через жесткие центры обеих мембран, один конец его выполнен закрытым и взаимодей ствует с задающим органом, а на открытом конце установлен пластинчатый клапан, причем полость сброса сообщена с полостью штока, а рабочая полость образована между второй мембраной и корпусом и сообщена с проточной полостью. 50Кроме того, задающий орган выполнен в виде линейного сельсина.При этом герметичное соединение стаканов корпуса выполнено в виде сильфона.На фиг. 1 и 2 приведены схемы различных конструкций обратимого следящего при 55 вода; на фиг. 3 - одна из конструкций задающего органа. 2Обратимый следящий привод содержит корпус (не обозначен), выполненный в виде двух стаканов 1 и 2, герметично соединенных между собой, один из которых установлен с возможностью осевого перемещения относительно другого, задающий орган 3 и распределительное устройство (не показано), выполненное в виде двухмембранного элемента с полым штоком 4 и подпружиненного пластинчатого клапана 5, сед ло 6 которого жестко связано с корпусом. Распределительная камера выполнена в виде трех полостей: полости 7 питания, образованной седлом 6 и корпусом, проточной полости 8, образованной седлом 6 и первой мембраной 9, и полости 10 сброса, образованной мембранами 9 и 11. Мембраны выполнены с жесткими центрами (не показано) полый шток 4 проходит через жесткие центры обеих мембран 9 и 11 выполненные закрытыми, и взаимодействует с задающим органом 3, а на открытом конце 12 установлен пластинчатый клапан 5, причем полость 10 сброса сообщена с полостью штока 4, а рабочая полость 13 образована между второй мембраной 11 и корпусом и сообщена с проточной полостью 8.Привод работает следующим образом, В исходном положении открытый конец 12 штока 4 и седло 6 прикрыты подпружиненным пластинчатым клапаном 5, и полости 7, 8 и 10 не сообщаются.. При воздействии задающего органа 3 на шток 4 последний перемещается, например, вверх (фиг. 1). При этом открытый конец 12 штока 4, упершись в пластинчатый клапан 5, смещает его вверх и отрывает от седла 6, а полость 7 питания и проточная полость 8 становятся сообщающимися, Давление в проточной полости 8 и, следовательно, в рабочей полости 13 повышается, причем скорость наполнения зависит от открытия проходного сечения между седлом 6 и клапаном 5, По мере увеличения давления в рабочей полости 13 увеличивается и сила, раздвигающая стаканы 1 и 2. Если один из них зафиксировать (например, 2), то стакан 1 приходит в движение. Двигаясь вверх, стакан 1 приближает седло 6 к клапану 5 и закрывает отверстие между полостью 7 питания и проточной полостью 8. При этом давление в рабочей полости 13 определяется нагрузкой Рдействующей вниз на стакан 1. Такое/же давление, установится в проточной и олости 8. Если эффективные площадки мембран 9 и 11 различны (площадь мембраны 9 больше площади мембраны 11), то результирующая сила, действующая на шток 4, направлена вниз, Эту силу должен компенсировать задающий орган 3, Таким образом, привод является обратимым, т.е. на шток 4 действует сила, пропорциональная нагруз1043368зке на привод (коэффициент йропорциональ- п ности зависит от соотношения эффектив- л ных площадей мембран 9 и 11) .Если задающий орган 3 не может удер- л жать шток 4, или его усилие, направленное р вверх, равно нулю, или он увлекает шток 4 вниз, то клапан 5 ложится на седло 6, о закрывая проходное отверстие между по- т лостями 7 и 8. При этом открытый конец што- л ка 4 отрывается от клапана 5, и проточная . п полость 8, а с ней и рабочая полость 13 10 л оказываются через полость штока 4 сообщенными с полостью 10 сброса и, в конеч- н ном итоге, с атмосферой. При этом дав- . с ление в рабочей полости 13 начинает па- н дать, и стаканы 1 и 2 под действием нагрузки Р, начинают сдвигаться навстречу в15 друг другу. При этом расстояние между 4 клапаном 5 и открытым концом 12 штока л 4 уменьшается до нуля. Тогда наступает , с новое согласованное положение штока 4 и в стакана 1. Таким образом, стакан 1, а с ним и силовая нагрузка Рследят за в положением штока 4. б Возможно конструктивное выполнение соединения стаканов 1 и 2 при помощи силь-фона 14, играющего роль их герметичного 5 соединения (фиг. 2). При подаче давления в рабочую полость 13 сильфон 14 растяги-вается, и стаканы 1 и 2 расходятся в стороны. Задающий орган 3 может быть выолнен различными способами (напримеринейный сельсин).При подаче давления от источника давения 15 в поршневую полость 16 цилинда 17 поршень 18 перемещается вверх(фиг. 3Управляя источником давления 15, можностановить поршень 18 в любой заданнойочке цилиндра 17 и тем самым задать поожение нагрузке. При этом давление воршневой полости 16 цилиндра 17 опредеяется нагрузкой Р,и соотношением площадей мембран 9 и 11. Если их эффективые площади одинаковы, привод становитя необратимым, а шток 4 - разгруженым.При появлении возмущения по нагрузкеслучае жестко зафиксированного штокалюбое проседание сткана 1 вызываетибо подпитку рабочей . полости 13, либоброс из нее таким образом, что указанноеозмущение по нагрузке компенсируется.Применение предлагаемого привода позоляет достичь по сравнению с известнымиолее высокую точность, поскольку примененяемое распределительное устройство имеет меньшую зону нечувствительности, точность его выполнения значительно ниже,чем щелевого золотника, что понижает стоимость привода и снижает требования к чистоте рабочего тела, а это в свою очередьприводит к повышению надежности работыустройства,Сосавитель Ю. Степно Техред И. Верес Тираж 717 Государственного комитлам изобретений и откква, Ж - 35, РаушскаяПатент, г. Ужгород, ул Корректор А. ТяскоПодписноета СССРрытийнаб., д. 4/5Проектная, 4