Электрогидравлическая следящая система

оп ихние ИЗОБРЕТЕН ИЯ 11 БУОУ 23 Союз Саветских Социалистических Ресоублик(51) М. Кл. Р 15 В 9/03 Государственный комите 1Совета Министров СССРдо делам изобретенийи открытий(54) ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА 1Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для дистанционного управления различными объектами, в частности судовьгми техническими средствами.Известно устройство для дистанционного (резервното) управления исполнительным гидравлическим сервомотором, включающее в свой состав электрогидравлический преобразователь, выполненный в виде соединенных электромагнитного поляризованного реле и струйного гидравлического усилительного реле, преобразующий управляющий электрический сигнал в тидравлический импульс, под воздействием которого перемещается поршень исполнительного сервомотора регулирующего органа 1),Для фиксации поршня исполнительного сервомотора в заданном положении служит отсечной электромагнитный клапан, который отсекает полость сервомотора от выхода струйного:гидравлического реле на установившемся режиме.Устройства подобного типа просты. Однако они не могут применяться в системах с быстродействующим исполнительным сервомотором (Т,(1 - 2 с, так как время перемещения исполнительного сервомотора при частичном изменении нагрузки соизмеримо с временем срабатывания электромагнитных клапанов (0,3 - 0,5 с) и временем реакции оператора. 2Это накладывает на работу оператора дополнительную психолотическую нагрузку, требуя от него повьипенного внимания и определенной тренированности.5 Недостатками таких устройств являютсятакже низкая надежность электромагнитных отсечных клапанов, наличие протечек в поршне исполнительного сервомотора, в уплотнениях его штока, либо неплотности в отсечном 10 электромагнитном клапане, которые могутпривести к самопроизвольному перемещению регулирующего органа под действием неуравновешенных сил.Известна также наиболее близкая к изобре тению электрогидравлическая следящая система, содержашая формирователь управляющего,воздействия, датчик стабилизации положения регулирующето органа, хинематически связанный со щтоком сервомотора, входные 20 каналы которото соединены через тидроусилитель с выходом электромеханического преобразователя 2).Устройства подобного типа просты, но использование их в системах дистанционного 25 (резервного) управления с быстродействую.щим исполнительным сервомотором затруднено, так как в этом случае требуемое время управления регулирующим органом опепатором становится весьма краткосрочным и поэтому ЗО не исключено перервгулирование, что в свою5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Ьчередь, особенно при аварийной ситуации объекта, может еще больше усугубить результаты аварии.Цель изобретения - повышение надежностй электротидравлической следящей системы.Это достигается тем, что в системе установ. лены генератор импульсов и блок переключения, выход которого связан с входом электро- механического преобразователя, а Входы - с Выходом датчика стабРлизац 1 Р 1 Олоокени 51 регулирующего органа и генератора импульсов, подключенного к выходу формирователя управляющего воздействия.На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемой системы.Электрогидравлическая следящая система содержит формирователь 1 управляющего воздействия, генератор 2 импульсов, блок 3 переключения, электрогидравлический преобразователь 4, состоящий из электромеханического преобразователя 5 и гидроусилителя б, исполнительный сервомотор 7, регулирующий орГан 8, с которым через кинематическую передачу 9 соединен вход датчика 10 стабилизации положения регулирующего органа. Выход датчика -10 через блок 3 переключения соединен с входом преобразователя 4.В качестве примера на фиг. 2 представлена возможная реализация датчика стабилизации положения регулирующего органа и кинематической передачи.В кинематическую передачу 9 входит фрикцион 11, который выполнен с упорами 12 на его ведомой части, ограничивающими разворот (перемещение) датчика 10 стабилизации НЕКОТорЫМ УГЛОМ - СОмакс ОТ Ето СРЕДНЕГО ПО- ложения, соответствующего углу ао=О и характеризуемого нулевым выходным сигналом с него.Величина УГла Яхакс ВыоиРается такоЙ, что. бы при развороте датчика 10 стабилизации от 0 ДО +облако ПОЛУЧИТЬ С НЕГО СИГНаЛ (дат) монотонно изменяющийся от 0 до -(-С,"с.Передаточное отношение ки нем атической передачи 9 между штоком исполнительного сервомотора 7 и датчиком 10 стабилизации положения ретулирующего органа выбирается таким, чтобы выход последнего на упоры (на фиг. 2 выход в крайние положения ползунка потенциометра) происходил при перемещении штока исполнительного сервомотора 7 на ве- ЛИЧИНУ ЛМмакс СОСТаВЛЯЮЩУ 10 НЕЗНаЧИТЕЛЬ- ную долю (0,5 - 1%) от полного хода исполнительного сервомотора.Устройство работает следующим образом.В установившемся режиме (режим стабилизации) отсутствует управляющее воздействие д(1) на формирователь 1 и выход датчика 10 стабилизации положения регулирующего ор,гана подсоединен блоком 3 переключения к входу электрогидравлического преобразователя 4. Поскольку в любом установившемся режиме перепад давления на выходе преобразователя 4, а следовательно, и на поршне исполни 4тельного сервомотора 7 должен практическР 1отсутствовать, то и управляющий сигнал сдатчика 10 стабилизации, положения регулирующего органа должен быть близок к нуле-. вому, т. е, датчик должен находиться в положении, близком к среднему (в примере на фиг.2 ползунок потенциометра датчика стабилизации положения регулирующего органа должен находиться в положении, соответствующем улу х=яо=О), При самопроизвольном (под действием внешних сил) смещении исполнительного сервомотораот заданного положения датчик 10 стабилизации положения регулирующего органа разворачивается на некотОРый У 1 Ол и(бамако В РезУльтате этОГО на выходе датчика 10 стабилизации появляется и проходит на преобразователь 4 управляющий сигнал, под действием которого этот преобразователь перемещает ислолнительный сервомотор 7 в направлении ликвидации, возникшего отклонения. Сам датчик 10 стабилизации также начинает возвращаться в среднее положение, характеризуемое значением угла к= ко=О.В случае необходимости перемещения регулирующего органа 8 из одного положения (Мо) в другое (Маад) сигналом с формирователя 1 управляющего воздействия запускается генератор 2 импульсов, который формирует низкочастотные управляющие прямоугольные импульсные сигналы, воздействующие на блок 3 переключения. Импульсные прямоугольные сигналы длительностью т чередуются с паузами продолжительностью (Т - т), где Т - период импульсов, генерируемых генератором 2. Фаза импульса зависит от сигнала с формирователя 1 управляющего воздействия. При наличии импульсного сигнала тенератора 2 блок 3 переключения отключает выход датчика 10 стабилизации от входа преобразователя 4 и подключает к входу этого преобразователя выход генератора 2, сигнал с которого приводит к отклонению якоря электромеханического преобразователя 5 в крайнее положение и, как следствие, к возникновению максимального перепада на выходе гидроусилителя б, лод воздействием которого исполнительный сервомотор 7 с регулирующим органом 8 начинает перемещаться в соответст,вующем направлении с максимально возможной скоростью, Это перемещение происходит на величину ЬМ в течение длительности импульсного сигнала с генератора 2.Датчик 10 стабилизации перемещается на СВОЙ МаКСИМИЛЬНЪЙ ХОД (ОТ Я=О ДО а=СОмакс) выходит на ограничитель (упор 12) и начинает изменять свое положение относительно регулирующего органа 8 за счет проскальзывания фрикциона 11,В период паузы (Т - т) между импульсами блок 3 переключения вновь подключает к входу преобразователя 4 выход датчика 10 стабилизации и система на этот период переходит в режим стабилизации.Велйчина перемещения регулйрующего Ор гана за время длительности импульса - ЬМ;ф всегда должна быть больше величины ЬМмакс Чаетн ПОЛНОГО Хода РЕГУЛИРУЮЩЕГО органа, при перемещении на которую датчик стабилизации перемещается на свой макси- МалЬНЫЙ Ход (От а=0 до СС=ССмакс), ОНа ВЫ- бирается по конструктивным соображениям равной (0,5 - 1%) от полного хода регулирующего органа 8. Это необходимо для того, чтобы датчик 10 стабилизации при перемещении на ход ЬМф; за счет проскальзывания фрикциона 11 изменял свое положение относительно,штока регулирующего ортана 8 на некоторую конечную величину ЬМ, - шаг поступательного движения регулирующего органа за один лериод Т колебаний генератора 2. Впротивном случае, при наступлении паузы импульсного прямоугольного сигнала генератора на время Т - т, когда восстанавливается схема стабилизации от датчика 10, регулирующий орган 8 возвращается в исходное, т. е. имевшее место до начала импульса, положение, поэтому ЬМ; равно нулю, что означает отсутствие поступательного движения штока за время Т периода импульсов генератора 2.Отсюда следует, чтоЬМу : / ЬИ ЬМиакс ), 0 при ЬМс) ЬМюакс 1ЬМ,=0 при ЬМ(ЬМас.Настройкой параметров тенератора 2: т - длительности импульса и Т - периода колеТ баний, можно существенно (в ж - раз) уменьшить среднюю скорость исполнительного сервомотора и облегчить тем самым оператору возможность установки регулирующего органа в требуемое положение при дистанционном управлении,Электрогйдравлическая следящая системаввиду отсутствия в ее составе малонадежных электромагнитных отсечных клапанов и дросселей, входящих в аналотичные по своему назначению системы и устройства, и наличия режима автоматической стабилизации, который исключает самопроизвольное перемещение регулирующего органа при действии на него неуравновешенных сил, даже при наличии про течек в поршне исполнительного сервомотораили уплотнениях его штока, обладает по сравнению с аналогичными известными системами повышенной надежностью.15Формула изобретенияЭлектрогидравлическая следящая система, 20 содержащая формирователь управляющеговоздействия, датчик стабилизации положения регулирующего органа, кинематически связанный со штоком сервомотора, входные каналы которого соединены через гидроусилитель 25 с выходом электромеханического преобразователя, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности системы, в ней установлены генератор импульсов и блок переключения, выход которого связан с входом электро механическото преобразователя, а входы - свыходом датчика стабилизации положения регулирующего органа и генератора импульсов, подключенного к выходу формирователя управляющего воздействия.35 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР М 219665,кл. Р 15 В 9/00, 1967.2, Авторское свидетельство СССР ЬЪ 420808, 40 кл. 1" .15 В 9/03, 1971.