Пневмогидравлический следящий привод

"С4 мчало гв Оп ИСАН Е Союз СоветскииСоциалистическихРеспубпик(11) 603776 ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 18.03,76 (21) 2335700/08с присоединением заявкиасударственный комитетСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий 23) Приоритет43) Опубликовано 25.04,78, Бюллетень %1545) Дата опубликования описания 0704, уд(72) Авторы изобретения ф, Домрачев, В. Ь, Буяльский и Т, Г. Таурит Киевский ордена Лен им. 50-летия Велико а политехническии институтОктябрьской социалистической революцшИзобретение отн матике и может бы гидравлических сис гулирования металл же в пневмогидрав мах управления пр другим технологиче Известен пневмогидравлическии следящиипривод, в котором рабочие полости силового гидроцилиндра соединены через гидрораспре делитель с полостями управляющего гидро- цилиндра с целью обеспечения дистанционного управления перемещением исполнительного органа 1.Недостатком этого следящего привода является большая мощность входного сигнала.Известен пневмогидравлический следящийпривод, содержащий пневмоусилитель типа сопло-заслонка с мембранной камерой, дифференциальный гидроцилиндр, подпружиненный однокромочный следящий золотник, причем между следящим золотником и мембранной камерой установлен заполненный жидкостью сильфон 12.Однако данный привод имеет дополнительный каскад преобразования управляющего воздействия. 25 осится к гидропневмоавто-, ть использовано в пневмотемах автоматического реорежущих станков, а таклических следящих систеомышленными работами и ским оборудованием. В качестве прототипа выбран гидроусилитель, содержащий подвижную заслонку, расположенную между пневматическими соплами, которые соединены с источником давления, а также упругие элементы 13.Высокая мо 1 цность входного сигнала рассогласования, а также отсутствие возможности регулировки упругих элементов снижает точность привода в условиях переменных возмущений.Цель изобретения - повышение точности привода путем снижения мощности входного сигнала.Для эгого в предлагаемом приводе пневмосопла и упругие элементы обратной связи выполнены на жесткой рамке, установленной с возможностью относительного перемещения в обойме, жестко соединенной с исполнительным элементом, при этом между обоймой и рамкой выполнены регулировочные пружины.На чертеже дана принципиальная схема пневмогидравлического следящего привода.Он содержит пневмогидравлический преобразователь 1 давления, состоящий из пневмоцилиндра 2 и гидроцилиндра Д, поршни которых 4 и 5 связаны общим штоком б.Подвод воздуха в пневмополости 7 и 8 осуществляется от источника 9 питания через10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 дроссели 1 О и 11 по магистралям 12 и 13. Пневмополости 7 и 8 также соединены с пцевмосоплами 14 и 15 магистралями 16 и 17. Гидрополости 18 и 19 соединены магистралями 20 и 21, соответственно, с полостями 22 и 23 гидромотора 24, которые связаны магистралями 25 и 26 через обратные клапаны 27 и 28 с аккумулятором 29. а также магистралями 30 и 3 с упругими элементами (сильфонамц) 32 и 33 цепи обратной связи по нагрузке.Шток 34 гидромотора 24 связан с неподвижной станиной 35, а гильза 36 кинематическц соединена с подвижным исполнительным элементом (суппортом) 37. Обойма 38 и основания упругих элементов 32 и 33 связаны неподвижнымц с оединениями с траверсой 39 суппорта 37. Относительно обоймы подвижно установлена жесткая рамка 40, на которой укреплены пневмосопла 14 и 15.Свободные торцы упругих элементов 32 и 33 упираются в конические чашки 41 и 42, которые пожаты регулировочными винтами 43 и 44 с контргайками 45 и 46, установленными в жесткой рамке 40, которая поджата регулировочными пружинами 47 и 48 с винтами 49 и 50. Подвижная заслонка 51 жестко связана с задающим устройством щупом 52, который поджат к шаблону 53 пружиной 54 усилиемрегулировочного винта 55,Пневмогидравлический следящий привод работает следующим образом. Сжатый воздух от источника 9 питания цо магистралям 12 и 13 через дроссели 10 и 1 подается в пневмополости 7 и 8 преобразователя 1 и одновременно поступает в проходные влечения рабочих окон усилителя сопло-заслонка (зазоры между пневмосоплами 14 и 15 и подвижной заслонкой 51). Если зазоры между ццевмосоплами и подвижной заслонкой равны между собой и отсутствует внешняя нагрузка на исполнительныи элемент (суппорт) 37, то давления в пцевмополостях 7 ь 8 рав 4 междусооой. При этом суппорт 37 пег одвижен,Если суппорту 37 сообщен ь продольную ско роль задающего движения. то щуц 5 будет цсрсмегцаться в поперечном пправлецци, повторяя профиль шаблона 53. П;ремещение щупа 52 передается жестко связанной с ним заслонке 51, при этом перераспределяются зазоры между пневмосоплами 14 н 15 и заслонкой 51 (проходные сечения рабочих окон становятся неравными).При перемещении .рца 52 цо направлению стрелки А, наприме). влево, подвижная заслонка 51 переместится влево, при этом зазор между пневмосоплом 14 и заслонкой 51 1 мень - пится, а зазор между пцевмосоплом 15 и заслонкой 51, соответственно, увеличится. Это приводпгг к увеличению давления в пневмополостн 8. Под давлением поршень 4 н жестко связанный с ним поршень 5 переместятся влево. Так как гпдрополости 18 и 19 соединены с полостями 22 и 23 гидромотора 24, то при перемещении поршня 5 жидкость из гидрополостн 18 вытесняется в полость 22 гидромотора 24 (аккумулятор 29 служит для подпиткизамкнутой гидроцепи гидроцилиндр 3 -- гидромотор 24) . Это вызывает перемещение влево гильзы 36 гидромотора 24, жестко связанного с цей супцорта 37 с режущим инструментом, трцверсы 39 с обоймой 38 и охваченной ею келкой рамки 40 с цневмосоцлами 4 и 15. Зазоры между пневмосоплами 14, 15 и подвижной заслонкой 51 сравняются, в системе восстановится равновесие. Так осуществляется отслеживание перемещение щупа по положению (отработка системой управляющего воздействия) .Если исполнительный элемент (суппорт) 37 воспринимает возмущение, например изменение сопротивления резанию, то изменяется перепад давления на поршне гидромотора 24. Изменение давления в одной из полостей гидромотора 24 вызывает изменение давления и в одном из упругих элементов 32 цли 33 по отношению к другому, причем максимальное давление в упругих элементах 32 и 33 устанавливается винтами 43 и 44 выше уровня номинального давления в полостях гидромотора 24. Например, если возмущение действует по направлению стрелки Б, т.е. вправо, то повышается давление в полости 22 гидромотора 24 и, следовательно, повышается давление в полости упругого элемента 33. Под действием давления свободный торец (дцо) элемента 33 переместится вправо, а так как свободный торец через коническую чашку 42, регулировочный винт 44 связан с жесткой рамкой 40, то последняя также переместится вправо, Это перемещение приводит к пропорциональному перераспределению зазоров между пцевмосоплами 14, 15 и подвижной заслонкой 51. Зазор между пневмосоплом 15 и заслонкой 51 увеличится, а между пневмосоплом 14 и заслонкой 51, соответственно, уменьшится. Такое изменение зазоров приводит к изменению перепада давления на поршне 4 пневмоцилиндра 2. Поршень 4 переместится влево, и, в конечном итоге, влево переместится гильза 36, суппорт 37 с режущим инструментом, обойма 38 и жесткая рамка 40 с пневмосоплами 1.4 и 15. Зазоры между пневмосоплами 14, 15 и подвижной заслонкой 51 сравняются, в системе восстановится равновесие и ошибка от возмущающего воздействия будет скомпенсирована. Таким образом, в процессе работы привода цри одновременном действии управляющего и возмущающего воздействий из перемещениясуппорта, обусловленного следящим движением щупа, автоматически вычитается движение,Предлагаемый привод позволяет не только компенсировать возмущения процесса обработки цо величине усилия отжатия режущего инструмента, но так же, что весьма важно для повышения скорости следящего привода, позволяет компенсировать ошифку по первой производной от этой величины. Эта компенсация осуществляется так же, как, описанная выше. Благодаря возможности настройки регулировочных элементов 41, 42, 47 и 48 полосу пропускания системой автоколебаннй можно установить в диапазоне, оптимальном для заданных услоий отработки по предварительг"ным натурным испытаниям,.НИИПИ о Мнн,:стровпнйб л 4,8 1 рое.на 5 тета Совета ний н откр Раушская ихжгород, ул. ударственног по делам нз 5, Москва, М ППП Патент комобрст.33 130лнал Формула изобретенияПневмогидравлический следяший прив,1, исполнительный элемент которого кинсаатичс ски соединен с гидромотором, полости которого связаны с упругими элементами цепи обратной связи и с гидрополостямн пневмогидравлического преобразователя давления, пневмопо. ости которого соединены с пневмосопла м и, между которыми расположена подвижная заслонка, кинематически соединенная с задаюшим устройством, отличающийся тем, что с целью повышения точности привода путем снижения мошности входного сигнала, пневмосопла и упругие элементы обратной связи вьшолпены на жесткой рамке, установленной с возможностью относительного перемецсння в выполненной обойме, жестко соединенной с исполнительным элементом, при этом между обоймой и рамкой установлены регулировочные пружины.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР290129. кл. Г 15 В 3/10, 1969.2. Авторское свидетельство СССР3 0377, кл. Г 15 В 9(06, 1973.3. Авторское свидетельство СССР Ле 330265, кл. Г 15 С 3/10, 1970.