Пневматический следящий привод

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 119 2 А 5 В 9/06 ет ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство ССС Ф 310064, кл, Р 15 В 13/12, 971Авторское свидетельство СССР У 611034, кл, Р 15 В 9/06, 1976.(54) (57) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ СЛЕДЯЩИЙПРИВОД по авт.св. В 611034, о т -л и ч а ю.щ и й с я тем, что, сцелью улучшения динамических характеристик, он снабжен устройствомобратной связи по давлению, выполненным в виде камер переменногообъема, связанных с полостями исполнительного механизма и образованных дополнительным поршнем, установленным в полости штока исполнительного механизма и подпружиненным пружиной обратной связи, выполненной из двух частей, опертых напротивоположные стороны дополнительного поршня.Изобретение относится к пневмоавтоматике и может быть использовано в пнемосистемах станков и промыш. ленных роботов и является усовершен- ствованием технического решения по авт,св. У 611034.Цель изобретения - улучшение динамических характеристик.На чертеже изображена схема предлагаемого пневматического следящего привода.Привод содержит исполнительный механизм 1, полый шток 2 которого пружиной обратной связи, выполненной из двух частей 3 и 4; соединен с выходом измерительного преобра-зователя 5, и усилитель 6, состоящий из мембранно-клапанных узлов (не обозначены) с полыми штоками 7 и 8 и клапанами 9 и 10, связанными меж. ду собой контактной пружиной 11, установленной в разделительной полости 12 усилителя 6, Штоки 7 и 8 жестко .связаны между собой и с выходом преобразователя 5. Камеры 13 и 14 мембранно-клапанных узлов соединены с полостями 15 и 16 механизма 1, а полость 12 подключена к каналу 17 . питания. Штоки 7 и 8 закреплены на жестких центрах (не обозначены ) мягких мембран 18 и 19.Привод снабжен устройством обратной связи по давлению, выполненным в виде камер 20 и 21 переменного объема, связанных с полостями 15 и 6 иобразованных дополнительнымпоршнем 22, установленным в полости (не обозначена )штока 2 и подпружиненным пружиной обратной связй, части 3. и 4 ,которой оперты на противоположные стороны поршня 22. Регулировочный винт 23 соединен со штоком 7. Преобразователь 5 имеет мембрану 24, соединенную со штоками 7 и 8.Пневматический следящий привод работает следующим образом.При наличии давления в канале 17 и изменении командного давления Рк (например, при увеличении )мембрана.24 смещает штоки 7 и 8. Клапан 9 прикрывается, а клапан 10 открывается. В камерах 13 и 14 происходит резкое изменение давления. Давление в камере 13 падает, так как полый шток 7 отрывается от клапана 9 и сообщает камеру 13 с атмосферой, а давление в камере 14 возрастает до значения давления питания Р . Под действием создавшегоися перепада давления шток 2 исполнительного механизма 1 перемещаетсявправо (по чертежу ), возвращая посредством пружины обратной связи мембрану 24 измерительного преобразователя 5, а вместе с ней и полые штоки 7 и 8 усилителя 6 в исходное 1 среднее положение ). При этом в камере 2110 образованной в штоке 2, давление Р 2.равно давлению. в полости 16 исполнительного механизма 1, так как онисоединены между собой. Следовательно, на поршень 22 действует усилие,15 пропорциональное разности давлений вполостях 15 и 16. Это усилие черезпружину обратной связи передаетсяна мембрану 24 измерительного преобразователя 5 и. направлено оно таким20 образом, чтобы вернуть полые штоки7 и 8 усилителя 6 в исходное положение,Таким образом, уравнение баланса сил при этом имеет следующий вид:РХ Рэф Р- С(Х-Хо) (Р 1 Р 2)Ргде Г 2 - усилие, действующее .на штоки 7 и 8;Р - эффективная площадь мембраэфны 24;30 С - жесткость пружины обратнойсвязиХ - предварительное растяжениепружины обратной связиХ - смещение штока 2 от исход-ного положения;Р - площадь поршня 22;Р 1, Р 1 - давление в полостях 15 и 16соответственно.Первое слагаемое в правой части 40 определяет задающее усилие, второеслагаемое - отрицательную обратнуюсвязь по перемещению, третье слагаемое - отрицательную обратную связьпо давлению, Из уравнения баланса 45 сил видно, что поршень 22 выполняетфункцию отрицательной обратной связи по перепаду давлений в полостях15 и 16 исполнительного механизма 1.Наличие отрицательной обратной связи по давлению значительно улучшаетдинамические характеристики; в частности плавность перемещения и устой-.чивость пневматического следящегопривода, так как позволяет избежатьрезких скачков усилий на рабочемпоршне исполнительного механизма, аследовательно, и скачков его ускорения. Суммирование сигналов обратнойСоставитель С.РождественскийРедактор С.ЛиеинаТехред О.Неце Корректор Л.Пилипенко Заказ 7138/32 Тираж 647 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж, .Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул,Проектная, 4 3 19 связи по перемещению,и давлению на пружине обратной связи улучшает условия работы клапанов пневматического усилителя.В случае изменения командного дав-ления Рк в сторону уменьшения, штоки 7 и 8 смещаются. вправо (по чертежу ), Давление в полости 16 становится больше, чем в полости 15, а усилие на поршень 22 направлено для возврата1 о 624 4штоков 7 и 8 в исходное положение влево (по чертежу). Уравнение баланса сил при этом аналогично уравнению (, ).Использование изобретения в пнеммосистемах станков.и промышленных роботов позволяет,.улучшить их дина-. мическиехарактеристики и тем самым повысить эффективность их использования.