Пневмогидравлический следящий привод подачи

СОЮЗ СО 8 ЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 9 ц1 5/О 5(51) В ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОБРЕТЕНИЬСТВУ ПИ(71) Московский ордена Ленина и Ордена Октябрьской Революции авиационный институт им. Серго Орджоникидзе и Волжское объединение по производству легковых автомобилей (53) 62-82(088.8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 795868, кл. В 23 Ц 5/26, 1979.2. Авторское свидетельство СССР М 921769, кл, В 23 Я 5/06, 1980. кона юмматораче(5 5 7 ) 1, ПНЕ ВМОГИДРАВЛИЧЕС КИЙ ПРИВОД ПОДАЧИ, содержащий огидроцилиндр с рабочими по и двусторонним штоком, зад выполненный в виде электродв я, взаимодействующего с сумм координаты, связанным с ре расхода, гидравлически свя рабочими полостями, контурЛЕ чающий ся повышения точно контур управлен пслнен в виде ш теля,кинематиче лятором расхода жестко связанно штоком. пневм стям чик,гател тором тором ным гуля- анскоК АВТОРСКОМУ СВ ростной обратной связи, связанный с двусторонним штоком и сумматором, и контур управления по координате, включающий гайку-упор и компенсатор утечек, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности, сумматор выполнен в виде замкнутой гидравлической емкости с двумя плунжерами, один торец которой выполнен в виде мембраны, связанной с регулятором расхода, причем один из плунжеров связан с задатчиком, а другой - с туром скоростной обратной связи2. Привод по п. 1, о т л и ч щ и й с я тем что емкость су сообщена с компенсатором утечек реэ гидрораспределитель.3. Привод по пп. 1 и 2, о т л итем, что, с целью .сти позиционирования, ия по координате выагового электродвигаски связанного с регучерез гайку-упор иго с двустороннимИзобретение относится к машиностроению и может быть использовано, в частности, в приводах станков с число. вым программным управлением.Известен пневмогидравлический следящий привод подачи, содержащий пневмогицроцилиндр с рабочими полостями и двусторонним штоком, задатчик, выполненный в виде кинематически связанного с сумматором координаты электродвигателя, крнтур скорост ной обратной связи, управление по координате и компенсатор утечек 1 1.Данный привод характеризуется сложностью конструкции и недостаточной точностью отработки координаты. 15Известен также пневмогидравлический следящий привод подачи, содержащий пневмогидроцилиндр с рабочими и управляющими полостями и двусторонним штоком, задатчик, выполнен ный в виде электродвигателя, взаимодействующего с сумматором координаты, связанным с регулятором расхода, гид" равлически связанным с управляющими полостями, контур скоростной обрат ной связи, связанный с двусторонним штоком и сумматором, и контур управления по .координате, включающий гайку-упор и компенсатор утечек 23,Недостатками. известного привода 30 являются сложность конструкции сумматора координаты, выполненного в виде механической передачи, а также то, что совмещено управление по скорости и координате в одном блоке, в 35 результате снижается надежность и точность привода.Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности, а также повьыение точности позиционирования.Поставленная цель достигается тем, что в пневмогидравлическом следящем приводе подачи, содержащем пневмогидроцилиндр с рабочими и уп равляющими полостямии двусторонним штоком, задатчик, выполненный в виде электродвигателя, взаимодействующего с сумматором координаты, связанным с регулятором расхода, гидравлически связанным с рабочими полостями, кон" тур скоростной обратной связи, связанный с двусторонним штоком и сумматором, и контур управления по координате, включающий гайку-упор и компен сатор утечек, сумматор выполнен в виде замкнутой гидравлической емкости с двумя плунжерами, один торец которой выполнен в виде мембраны, связанной с регулятором расхода, причем один из плунжеров связан с задатчи ком, а другой - с контуром скоростной обратной связи.При этом емкость сумматора сообщена с компенсатором утечек через распределительное устройство. Кроме того, контур управления по координате выполнен в виде шагового электродвигателя, кинематически связанного с регулятором расхода через гайку-упор и жестко связанного с двусторонним штоком.На чертеже представлена принципиальная схема привода.Пневмогидравлический следящий привод подачи содержит пневмогндроцилиндр 1 с установленным в нем полымпоршнем 2 с двусторонним штоком 3 собразованием рабочих полостей 4,5,В полом поршне 2 расположен неподвижный поршень 6, образующий управляющие полости 7,8. Рабочие полости 4, 5 сообщены с трехпозиционным направляющим пневмораспределителем 9, а последний подключен через редуктор 10 к источнику 11 сжатого газа. Управляющие полости 7,8 выполнены с возможностью подключения одна к другой через регулятор расхода, выполненный в виде двух последовательно установленных клапанов 12,13 с управляющими входами 14,15 и пружинами 16,17, или через гидрораспределитель 18 быстрого хода с электромагнитом 19 и пру:,жиной 20. Кроме того, привод содер;жит задатчик, выполненный в видеэлектродвигателя 21, кинематически связанного через пару винт-гайка 22 с .сумматором координаты, включающий замкнутую гидравлическую емкость 23 с двумя плунжерами 24,25, один торец которой выполнен в виде мембраны 26, связанной с управляющим входом 14 клапана 12. Плунжер 24 связан с электродвигателем 21 через пару винт- гайку 22, .а плунжер 25 подключен к контуру 27 скоростной обратной связи. Привод включает также контур управления по координате, выполненный в виде шагового электродвигателя 28, кинематически связанный через зубчатую передачу 29, винт 30, гайку-упор 31 с управляющим входом 15 клапана 13. Компенсатор утечек включает емкость 32, через обратные клапаны 33, 34 подключенную к управляющим полостям 7,8, и емкость 35 с поршнем-грузом 36, установленную с возможностью сообщения с замкнутой гидравлической емкостью 23 через распределительное устройство 37. Перемещение плунжеров 24,25 ограничивается концевыми выключателями 38, 39,40 н 41.Привод работает следующим образом.В исходном положении клапаны 12 и 13 закрыты.Электромагнит 19 запитан от системы управления не показана), тем самим обеспечивается быстрая установкаштока 3 в исходное положение, По сигналам системы управления шаговый электродвигатель 28, вращая через зубчатую передачу 29 винт 30, устанавливает гайку-упор 31 в положение, соответствующее требуемому размеру обрабатываемой детали, благодаря чему под действием пружины 17 клапан 13 открывается. В то же время поступает сигнал на электродвигатель 21, который пропорционально требуемой скорости режущего инструмента (не показан), связанного со штоком 3, начинает вращать пару винт-гайка 22 и перемещать плунжер 24, который входит 0 в емкость 23, в результате этого происходит деформация мембран 26, которая жестко связана с управляющим входом 14 клапана 12, заставляя открыться последний. электромагнит 15 . 19 при этом обесточивается, и под действием пружины 20 гидрораспредели. тель 18 устанавливается в положение верхнее по чертежу. Одновременно йереключается пневмораспределитель 9 20 в положение, соответствующее направлению перемещения двустороннего штока 3, и газ через редуктор 10 от источника 11 поступает в соответствующую рабочую полость 4 или 5, Под 25 действием перепада давления в рабочих полостях 4,5 полый поршень 2 с двусторонним штоком 3 перемещаются в заданном направлении. При этом рабочая жидкость перетекает из одной З 0 управляющей полости, например, 8 в полость 7 через клапаны 12,13. Регулирование скорости перемещения штоКа 3 обеспечивается за счет разной величины открытия клапана 12. Стабилизация скорости движения штока 3 осуществляется за счет наличия контура 27 скоростной обратной связи. При перемещении штока 3 перемещается плунжер 25 в направлении, противополож 4 ном движению плунжера 24.и со скоростью, пропорциональной скорости перемещения режущего инструмента. Благодаря чему в замкнутой гидравлической емкости 23 устанавливается избыточное давление по сравнению с начальным давлением, пропорциональное требуемой скорости движения режущего инструмента, с учетом обратной связипо скорости, которая, деформируя вту илн иную сторону мембрану 26,управляет открытием клапана 12. Приподходе к заданной координате заранее выставленная в нужное положениегайка-упор 31, воздействуя на клапан 13, принудительно закрывает его,разобщая управляющие полости 7,8.Одновременно с этим отключаетсяэлектродвигатель 21 и переключаетсяпневмораспределитель 9 в исходноепо чертежу положение.После окончания .цикла кратковременно переключается распределительное устройство 37, и рабочая жидкостьиэ емкости 35 перетекает в емкость23, обеспечивая тем самым компенсацию утечек, и устанавливает давлениев емкости 23, равное давлению началацикла, за счет наличия поршня-гру.за 36,При реверсе привода подачи электродвигатель 21 вращается в противоположную сторону, пневмораспределитель9 устанавливается в противоположнуюпозицию относительно нейтрапьной, нопри этом участвует другая кромкаклапана 12, которая на чертеже непоказана, Для компенсации изменениядавления рабочей жидкости эа счетдвижения плунжера 25 в замкнутой гидравлической емкости 23 при быстройустановке штока 3 в исходное положение, при включении гидрораспределителя 18, необходимо кратковременно переключить распределительное устроЯство 37.Технико-экономическая эффективность от использования предложенногопривода по сравнению с приводом смеханическим выполнением сумматоракоординаты и объединенным управлением по скорости и координате позволяет повысить стабильность подачи вдиапазоне скоростей 10-30 мм/мин впределах 10-15 и снизить затраты наизготовление привода до 25 при обеспечении точности 3-5 мкм,1102664 Составитель,В. Ковалдактор М. Бандура Техред Т, Дубинчак орректор И. Муск аказ 4885 9 филиал ППП фПатент", г.ужгОрод, ул. Проектная, 4 тираж 767 ВНИИПИ Государств по делам изобре 13035, Москва, Ж Подписноего комитета СССРй и открытийРаушская наб., д. 4/