Следящий привод

СОЮЗ СОВЕТСКИХ .СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) ц 5 р 6 05 В 11/01 НИ САН ИЗО ВТОРСКОМЪ( СВ ина и ор авиаци- рджони 3088333,тво СССР 19759/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(71) Иосковский орденадена Октябрьской Революонный институт им, Сергкидзе(54)(57) СЛЕДЯЩИЙ ПРИВОД, содержащий последовательно соединенные чувствительный элемент, усилитель, управляющий двигатель с тахогенератором, силовой двигатель с блоком цилиндров и распределительным валиком, имеющим свободное вращение относительно блока цилиндров и выходного вала, а также регулятор давления, связанный с распределительным валиком о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью повышения точности, введен индукционный датчик, ротор которого жестко соединен с распределительным валиком, а статор индукционного дат-. чика соединен с выходным валом силового двигателя, электрические выходы индукционного датчика и тахогенера- й тора связаны с .соответствующими входами регулятора давления.Изобретение отнсоится к системамавтоматического управления и может быть использовано в следящихэлектропневматических или электрогидравлических устройствах.Известен следящий привод, содержащий регулятор, силовой двигательс блоком цилиндров и распределительн.,ным валиком, имекщим свободное вращение относительно блока цилиндрови выходного, вала 1 .Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяследящий привод, содержащий последовательно соединенные чувствительный элемент, усилитель, управляющий 15, двигатель с тахогенератором, силовойдвигатель с блоком цилиндров и распределительным валиком, имеющим сво-,бодное вращение относительно .блокацилиндров и выходного вала, а также регулятор давления, связанный сраспределительным валиком 2.В известных устройствах величинаподаваемого давления постоянна, адействие момента нагрузки и изменение требуемой угловой скорости выход-.ного вала компенсируется углом рассогласования. между положением распределительного валика и выходным валом. При этом угол рассогласованияявляется ошибкой слежения выходноговала эа распределительным валиком.Устройство ограничения угла рассогласования только предотвращаетобразование "проскока" - потери согласованного положения между распределительным валиком и выходным валом силового двигателя - при увеличении момента нагрузки или скорости .вращения распределительного валикабольше допустимого значения, т.еограничивает значение максимальнойошибки.Целью изббретения йвляется повышение точности.45Указанная цель достигается тем,что в следящий привод введен индукционный датчик, ротор которого жестко соединен с распределительным валиком, а статор индукционного датчика соединен с выходным йалбм сило 5вого двигателя, электрические выходыиндукционного датчика и тахогенератора связаны с соответствующими входа" ми регулятора давления.ьНа чертеже изображена функциональ ная схема следящего привода.Выход чувствительного элемента 1 соединен с входом усилителя 2, нагрузкой которого является обмотка . Управления управляющего двигателя 3 60 с встроенным тахогенератором 4. Раси ределительиый. валик 5, расположенной ный Внутри блока цилиндров 6, с одно стороны жестко;соединен с валом управляющегодвигателя 3, а с другой -65 с ротором индукционного датчика 7,Статор 8 индукционногодатчика жестко соединен с выходным вапом 9 силового двигателя, который соединен.снагрузкой 10,(силовой двигатель обве;ден пунктирной линией) .При наличии. передаточного отношения от поворота распределительноговалика 5 к выходному валу 9 напримерза счет зубчатой волновой передачи)статор 8 индукционного датчика связанс выходным валом 9 через мультипликатор, передаточное отношение которого равно передаточному отношению от,распределительного валика 5 к выходному валу 9.Электрический выход с индукционного датчика через корректирующееустройство 11, а электрический выходс тахогенератора 4 через корректирующее устройство 12 подключены к соответствующим входам регуляторадавления 13.Силовой двигатель содержит гибкоеколесо,. внутри которого соосно рас"положены два волнообразователя:плунжерный и механический. Плунжерный волнообразователь выполнен в видеблока цилиндров, в центральном отвер-.стии которого расположен распределительный валик, имеющий свободноевращение относительно блока цилиндрови выходного вала. Механический волнообраэователь, являющийся выходным .валом, выполнен в виде эллиптическогокулачка.с гибким подшипником,Развиваемый момент силового двигателя определяется моментом нагрузки.и зависит от параметров волнообраэователя, величины подаваемого давления и угла рассогласования между по;ложением оси симметрии окон подачи .высокого давления распределительного валика (положения вектора суммарного усилия, создаваемого плунжерным волнообразователем) иположением большой оси симметрии кулачкамеханического волнообразователя (вершины волны деформации гибкого колеса),Статор индукционного датчика жестко соединен с выходным валом, выходной вал имеет связь с блоком цилиндров через гибкое колесо.Характеристика изменения угларассогласования определяется: харак.тером изменения момента нагрузки искорости управляющего двигателя. Вследящем приводе при гармоническомвходном сигнале привода сигнал навыходе индукционного датчика имеетсинусоидальный характер.Используемый регулятор давлениясостоит иэ переменного дросселя,управление которым осуществляется .электромеханическим преобразователем,Передаточная функция самого регулятора, т.е, зависимость подаваемого4 1061104 Составитель В, ГрибоваРедактор Л,Веселовская Техред Л.Пилипенко Корректор Л.Тяско Заказ 10038/49 Тираж 874 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений иоткрытий 113035, Москва,Ж, Раушская наб.,д,4/5Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул,Проектная,4 расхода рабочего тела от величиныподаваемого напряжения может бытьописана как произведение трех стандартных звеньевг коэффициента усиления, колебательноо звена второгопорядка и апериодического звена,Следящий привод работает следующим образом,При подаче начального давленияс регулятора давления 13 в блок цилиндров б и отсутствии входного сигнала и момента нагрузки выходной вал9 со статором 8 индукционного датчи"ка занимает такое положение относительно неподвижного ротора 7, чтоэлектрический сигнал с индукционно:5го датчика отсутствует.При наличии момента нагрузки иотсутствии входного сигнала выходнойвал совместно со статором индукци"онного датчика смещается относительно неподвижного ротора. В результатепоявляются сигнал рассогласования,величина которого пропорциональнадействующему моменту. Этот сигнал,преобразованный. корректирующим устройством 11, поступает на регуляторДавления 13, и соответственно емуизменяется величина подаваемогодавления в блок цилиндров 6.При отсутствии момента нагрузки ЗОи наличии входного сигнала на выходечувствительного элемента 1 последнийусиливается усилителем 2, и управляющий двигатель 3 развивает моментпод действием которого вращаетсяраспределительный валик 5. При этомвыходной вал 9 синхронно отслеживаетположение распределительного валикаУ5,и чем больше входной сигнал, темвыше скорость распределительного валика 5. С увеличением скорости рас 4 Опредвлитвльного валика 5 увеличи" вается потребляемый расход рабоче.го тела, а следовательно, уменьшается величина рабочего давления. Пропорциональный скорости сигнал стахогенератора 4 через корректирующее.устройство 12,подается на соответствующий вход регулятора давления13 и компенсирует величину изменяющегося давления.При работе следящего приводапропорционально сигналам с индукционного датчика и тахогенератора, амплитуда и фазовый сдвиг которых преобразованы в соответствии с передаточными функциями корректирующих уст-.ройств, изменяется величина подаваемого давления.Корректирующие устройства представляют собой интегродифференцирующие звенья, компенсирукщие запаздывания регулятора давления, согласукщиеусилители,Максимальная величина подаваемогодавления имеет место только при максимально допустимых значениях момента.нагрузки и угловой скорости выходного вала.Таким. образом, в предлагаемом следящем приводе эа счет регулированиявеличины подаваемого давления в функции угла рассогласования и угловойскорости распределительного валикаобеспечивается требуемое постоянноезначение угла рассогласования, которое характеризует точность слежениявыходного вала эа распределительнымваликом.Введение связи по скорости управляющего двигателя позволяет увеличить число регулируемых параметров,а следовательно, улучшить точностьработы силового двигателя.