Следящий привод

(19) (и) з 5 ц Р 15 В 11/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(54) (57) 1. СЛЕДЯШИР 1 ПРИВОД, содержащий магистрали нагнетания и слива, гидродвигатель с рабочими полостями, связанный с магистралями нагнетания и слива,управляющий гидрораспределитель, установленный в сливной магистрали, и корректирующий дросселирующий золотник, выполненный в виде плунжера, расположенного вкорпусе с образованием торцовой полости,соединенной с магистралью нагнетания, ивзаимодействующего с плунжером поршня,установленного с образованием управляющей полости, причем дросселирующие окнакорректирующего золотника соединены срабочими полостями гидродвигателя, а управляющая полость связана с управляющимгидрораспределителем, отличающийся тем,что, с целью повышейия быстродействия и демпфирующих свойств, он снабжен двумя дополнительными двухпозициоииыми гидро- распределителями с торцовыми управляющи. ми камерами, а управляющий гидрораспределитель выполнен с командными полостями и двумя подпружиненными гидроуправлиемыми толкателями, камеры управления которых связаны с управляющей полостью и междроссельной камерой корректирующего золотника через один из доролиительиьи гидрораспределителей, а другой дополнительный гидрораспределитель установлен в гидролиииях, связывающих рабочие полости гидродвигателя и корректирующий золотник, управляющая полость и междроссельиая камера которого связаны между собой через дроссель, при д этом торцовые управляющие камеры дополнительных гидрораспределителей связаны гидролиииями с командными полостями уп. равляющего гидрораспределителя,2. Привод по п. 1, отличающийся тем, что дросселирующие окна управляющего: гидрораспределителя сообщены между со бой.1060821 1Изобретение относится к исполнитель. ным устройствам систем управления и, регулирования и может быть использовано в гидросистемах станков и промышленных роботов,Известно устройство, содержащее магистрали нагнетания и слива, гидродвигатель с рабочими полостями. связанный с магистралями йагнетания и слива, управляющий гидрораспределитель, установленный в сливной магистрали и корректирующий дросселируюший золотник, выполненный в виде плуйжера, расположенного в корпусе с образованием торцовой полости, соединейной с магистралью нагнетания и взаимодействующего с плунжером поршня, установленного с образованием управляющей полости, причем дросселируюшие окна корректирующего золотника соединены с рабочими полостями гидродвигателя, а управляющая полость связана с управляющим гидрораспределителем 1.Недостатком известного устройства являются малое быстродействие и малый запас устойчивости (малое демпфирование) при управлении большой инерционной нагрузкой. Цель изобретения - повышение быстродействия и демпфируюших свойств при сохранейии жесткости механической характеристики.Указанная цель достигается тем, что сле дящий привод, содержащий магистрали нагнетания и слива, гидродвигатель с рабочими полостями, связанный с магистралями нагнетания и слива, управляющий гидро- распредеЛитель, установленный в сливной магистрали и корректирующий дросселирующий золотник, выполненный в виде плунжера, расположенного в корпусе с образованием торцовой полости, соединенной с магистралью нагнетания и взаимодействуюшего с плунжером поршня, установленного с образованием управляющей полости, причем дросселируюшие окна корректирующего золотника соединены с рабочими полостями гидродвигателя, а управляющая полость связана с управляющим гндрораспределителем, снабжен двумя дополнительными двухпозиционными гидрораспределнтелями с торцовыми управляюгцими камерами, а управляющий гидрораспределитель выполнен с командными полостями и двумя под.пружиненными гидроуправляемыми толкателями, камеры управления которых связаны с управляющей полостью и междроссельной камерой корректируюшего золотникачерез один из дополнительных гидрораспределителей, а другой лополнитеэьный гидро- распределитель установлен в гплролнниях, свяэывакнцих р бочис полск ги гилролвига. теля и корректирукнций золотник, управляю. шая полость и междроссельная камра которого связаны между собой ъ ре лрск. сель, при этом торцовые управляюцие камеры дополнительных гидрораспределителей связаны гидролиниями с командными по.лостями управляющего гидрораспределите.ля.5Кроме того, дросселируюшие окна управляюшего гидрораспределителя сообшены между собой.На фиг. 1 изображена принципиальнаясхема привода; на фиг. 2 - график пере 1 о мешения золотника (совместно с поршнем),на фиг, 3 - то же, переходного процесса по скорости гидродвигателя (расхода жидкости, вытесняемой из гидродвигателя); на фиг. 4 - то же, изменения скорости золотника (перепад давления на датчике ОС - постоянном дросселе); на фиг. 5 - то же, изменения ускорения гидродвигателя.Следящий привод, содержит магистралинагнетания 1 и слива 2, гидродвигатель 3 с рабочими полостями 4 и 5, связанный с магистралями нагнетания 1 и слива 2, управляюший гидрораспределитель 6, установленный в сливной магистрали 2 и корректирующий двухпозиционный дросселирующий золотник (не обозначен), выполненный в виде плунжера 7, расположенного в ,5 корпусе (не обозначен) с образованиемторцовой полости 8, соединенной с магистралью нагнетания 1 и взаимодействующего с плунжером поршня 9, установленного с образованием управляюшей полости 10, причем дросселирующие окна 1 и 2 кор- ЗО ректирующего золотника соединены с рабочими полостями 4 и 5 гидродвигателя 3, а управляющая полость 10 связана с управляющим гидрораспределителем 6, два дополнительных двухпозиционных гидро- распределителя 13 и 14 с торцовыми управляющими камерами (йе обозначены), управляющий гидрораспределитель 6 выполнен с командными полостями (не обозначены) и двумя подпружиненными гидроуправляемыми толкателями 15 и 16, камеры 4 О управления 7 и 18 которых связаны с управляющей полостью 10 и междроссельной камерой 19 корректирующего золотника через один из дополнительных гидрораспределителей 14, а другой дополнительный гидрораспределитель 13 установлен в гидро линиях (не обозначены), связывающих рабочие полости 4 и 5 гидродвнгателя 3 и корректируюший золотник, управляющая полость0 и междроссельная камера 19 которого связаны между собой через дроссель 20, при этом торцовые управляющие камеры дополнительных гидрораспредел и.телей3 и 14 связаны гидролиниями (не обозначены) с командными полостями управляюшего гидрораспрелелнтеля б, кроме того, дросселирукгшне окна (нс обозначены) управляющего гидрораспрелелителя б сообщены между собой.Следяший прин л работает с,1 едукпцимобразом.1060821 3При подаче в командные полости управляющего гилрораспределителя 6 сигнала уп.равления Хв виде перепада давления, плунжер 7 золотника смещается на величину, соответствующую командному сигналу (например вправо по схеме). Управляющая полость 1 О соединяется при этом через дроссель 20 и левое дросселирующее окно управляющего гидрораспределителя 6 со сливной магистралью 2. Давление подпора, подведенное к торцовой полости 8, обеспе чивает при этом перемещение (Х) плунжера 7 и поршня 9 из исходного положения вниз (см. фиг, 2), подсоединение рабочих полостей 4 и 5 гидродвигателя 3, через гид. рораспределитель 3, дросселирующие окна 11 и 12 золотника к магистралям нагнетанияи слива 2, и разгон гидродвигателя 3 (см. фиг. 3). Поскольку до набора им заданной скорости расход Я, вытесняемый .из полости 4 гидродвигателя, меньше расхода Яо, заданного УГ (Я - Я 10), расход Я 1 дополняется до заданного поступлением жидкости из управляющей полости 10 - расход Я, При этом Я 4+ Сп = Яо. Поршень 9 вместе с плунжером 7 при этом перемешаются вниз (см. фиг. 2), увеличиваяплощади дросселируюших окон 11 и 12. 25 При превышении гидродвигателем 3 заданной скорости расход Я становится больше заданного Я, т.е. Яр - ЯцО. Излишек жидкости Я=Яч - Яо будет поступать в управляющую полость 10, обуславливая смещение поршня 9 и плунжер 7 вверх, 30запирание дросселирующих окон 1 и 12 и торможение гидродвигателя 3.В установившемся состоянии Я = Я.Плунжер 7 занимает положение, соответст-, вующее равенству всех сил, действующих на исполнительный орган гидродвигателя 3. З 5 При этом точность задания расхода Я, через управляющий гидрораспределитель 6, а соответственно и точность стабилизации расхода ( вытесняемого из гидродвигателя 3 (его скорости) независимо от велин40 чины внешнеи нагрузки обеспечивается стабилизацией давления в управляющей полости 1 О, и соответственно, перед управляющим гидрораспределителем 6. Оно определяется, очевидно, величиной подпорного давления в камере 8 и отношением торцовых 45 плошадей плунжера 7 и поршня 9. При изменении скорости гидродвигателя 3, например, по причине изменения внешней нагрузки, нарушается равенство Я 1 = = Яо, что влечет за собой появление рас . хода ЯпО, соответствующую перестановку системы поршень 9 - . плунжер 7 и приведение системы привода в исходное состояние, когда Я == Яо, а Ял = 0Если положение плунжера 7 в описанной схеме определяет скорость гидродвигателя 3,то его скорость. определяет ускорение последнего. Поэтому, когда при движении плунжера 7 (поршня 17 - Х ф 0 см. фиг. 4) на дросселе 20 возникает перепад давления, соответствующий его скорости, который подводится в камеры управления 17 и 8 и определяет дополнительное смещение плунжера 7, последнее будет пропорционально ускорению гидродвигателя 3. Важно, что сигнал ОС, передаваемый на золотник управляющего гидрораспределителя б 1 УГ, будет опережать по фазе сигнал ускорения гидродвигателя 3 (см. фиг, 4 и 5).До набора гидродвигателем заданной скорости в те моменты, когда его скорость оказывается меньше заданной в переходном процессе, т.е. когда Яо в Я ) О и золотник с поршнем 9 движутся вниз, перепад давления, создающийся на дросселе 20 будет способствовать дополнительному смещению золотника управляющего гидрораспределителя 6 вправо. Последнее приводит к уве. личению (в переходном процессе) задаваемого расхода Яо т.е. усилению неравенства ЯоЯн, дополнительному приращению скорости поршня 9 и золотника и форсированию разгона гидродвигателя 3. По мере увеличения расхода Я 1, расход С умень. шается - уменьшается скорость управляющего гидрораспределителя б. При скорости золотника, близкой к нулю, Щ Яо (4- 0) дополнительная сила воздействия на золотник управляющего гидрораспределителя 6 становится равной нулю. Когда скорость гидродвигателя 3 становится больше заданной, например в колебательном переходном процессе, сигнал ОС обусловливает смещение золотника управляющего гидрораспределителя 6 влево, уменьшение (в переходном процессе) задаваемого расхода Яо, и усиление неравенства Яч )Я,. Последнее обуславливает интенсивное торможение гидродвигателя до обеспечения равенства Я = ЯоПри изменении знака командного сигнала гидрораспределители 13 и 14 обеспечивают изменение направления движения гидродвигателя 3 и изменение знака корректирующего перепада давления, подаваемого в камеры управления 17 и 18.Таким образом, введение в схему корректирующего устройства, осуществляющего фазооперажаюшую ОС по ускорению гидродвигателя с введением одноплечевого управления, позволяет повысить ее быстродействие, демпфирующие свойства (запас устойчивости) при сохранении основного достоинства в . жесткости механической ха. рактеристики. Причем, фазовый сдвиг, создаваемый на выходе такого КУ позволяет наиболее рационально использовать ОС по ускорению гидродвигателя.пионКоррПодиитета ССткрытийя наб дул. Прое оставитель Ю. Стехред И. Вересраж 737арственного комИзобретений и оЖ - 35, Раушскат, г. Ужгород,Те Ти ПИ Госуд о делам Москва, П Патен ВНИИ и 3035,пиал ПП