Пневматический следящий привод

(19) (11) 257 А 4(51) В 9/1 ЗОБРЕТ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(72) И.М.Лимонов и В.М.БельАерман (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт промышленных гидроприводов и гидроавтоматики(56) 1, Чупраков Ю,И. Гидропривод и средства гидроавтоматики. М., "Машиностроение", с. 165, рис. 116.2. Авторское свидетельство СССР В 398763, кл. Р 15 В 9/16, 1971. (54)(57) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ СЛЕДЯЩИЙ ПРИВОД, содержащий исполнительныйпневмоцилиндр, поршень и шток, установленные в пневмоцилиндре с образованием рабочих полостей, пневмораспределитель золотникового типа, подключенный к линиям связи рабочих полостей пневмоцилиндра с источником давления и атмосферой и вь 1 полненный с управлением от мембранного привода, имеющего разделительный мембранный блок, размещенный в корпусес образованием двух управляющих камер и связанный с золотником и черезпружину обратной связи - со штокомисполнительного пневмоцилиндра, ипневмоцилиндр обратной связи по скорости штока исполнительного пневмоцилиндра, полости которого связанычерез дроссель с атмосферой, а шток.жестко связан со гчтоком исполнительного пневмоцилиндра, причем одна из управляющих камер, расположенная между мембранным блоком и корпусом со стороны пружины обратной связи, подключена к источнику командного давления, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью упрощенияконструкцйи и повышения точности позиционирования, пневмоцилиндр обратной связи по скорости выполнен содной управляющей полостью, связанной с второй управляющей камерой,мембранного привода,та 13. Недостатком известного привода является сложность конструкции (проточной части конструкции),25 Известен пневматический следящий привод, содержащий исполнительный пневмоцилиндр, поршень и шток, установленные в пневмоцилиндре с образованием рабочих полостей, пневмораспределитель золотникового 1:типа, подключенный к линиям связи рабочих полостей пневмоцилиндра с источником давления и атмосФерой и выполненный с управлением от мембранного привода, имеющего разделительный мембранный блок, размещенный в корпусе с образованием двух управляющих камер и связанный с золотником и через пружину обратной связисо штоком исполнительного пневмоцилиндра, и пневмоцилиндр обратной связи по скорости штока исполнительного пневмоцилиндра, полости которого связаны через дроссель с атмосФе рой, а шток жестко связан со штоком,исполнительного пневмоцилиндра, причем одна из управляющих камер, расположенная между мембранным блоком и корпусом со стороны пружины обратной связи, подключена к источнику командного давления, и сумматор командного давления и сигнала обрат. ной си по скорости .2 .Однако наличие сумматора в схемепривода усложняет его конструкцию и снижает точность позиционирования . из-за появления дополнительной пог 30 11372Изобретение относится к средстваь гидропневмоавтоматики и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для автоматизации производственных процессов, в частности в промышленных роботах и станках с числовым программным ут- равлением.Известен электрогидравлический следящий привод, содержащий исполни тельный гидроцилиндр, дросселирующкй гидрораспределитель, включен-., ный в диагональ гидравлического моста, образованного двумя постоянными дросселями и двумя регулируемыми дросселями, входящими в состав гидроусилителя, гидроцилиндр обратной связи по скорости выходного звена, полости которого подключены к диагонали гидравлического мос 572решности в цепи передачи командногодавления.Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение точности позиционирования привода.Поставленная цель достигаетсятем, что в пневматическом следящемприводе, содержащем исполнительныйпневмоцилиндр, поршень и шток, установленные в пневмоцилиндре с образо"ванием рабочих полостей, пневмораспределитель золотникового типа, под-."ключенный к линиям связи рабочихполостей пневмоцилиндра с источникомдавления и ммосФерой и выполненныйс управлением от мембранного привода, имеющего разделительный мембранный блок, размещенный в корпусес образованием двух управляющихкамер и связанный с золотником ичерез пружину обратной связи - соштоком исполнительного пневмоцилиндра, и пневмоцилиндр обратной связипо скорости штока исполнительногопневмоцилиндра, полости которогосвязаны через дроссель с атмосФерой,а шток жестко связан со штоком исполнительного пневмоцилиндра, причем одна из управляющих камер, расположенная между мембранным блокоми корпусом со стороны пружины обратной связи, подключена к источникукомандного давления, пневмоцилиндробратной. связи по скорости выполненс одной управляющей полостью, связанной с второй управляющей камероймембранного привода,На Фиг. 1 изображена схема предлагаемого привода; на Фиг. 2 - граФическая зависимость величины давления в полости пневмоцилиндра обратной связи от скорости перемещения штока исполнительного пневмоцилиндра.Пневматический следящий привод бкг. 1) содержит исполнительный пневмоцилиндр 1, поршень 2 и шток 3, установленные в пневмоцилиндре 1 с образованием рабочих полостей 4 и 5, пневмораспределитель 6 золотникового типа, подключенный к линиям 7 исвязи рабочих полостей 4 и 5 пневмоцилиндра с источником 9 давления и атмосФерой и выполненный с управлением от мембранного привода 10, имеющего разделительный мембранный блок 11, размещенный в корпусе 12 с образованием двух управляющих3 11372 камер 13 и 14 и связанный с золотником 15Кроме того, привод содержит пневмоцилиндр 16 обратной связи по скорости штока 3 с установленным в нем поршнем 17 со штоком 18 с обра 5 эованием управляющей полости 19, сообщенной через регулируемый дроссель 20 с атмосФерой и с управляющей камерой 14, и полости 21, связанной с атмосФерой. Штоки 3 и 18 жестко связаны между собой кронштейном 22,а через пружину 23 обратной связи - с разделительным мембранным блоком 11. Управляющая камера 13 непосредственно подключена к источни ку 24 командного давления Р .Устройство работает следующимобразом.При неизменном значении командного давления Рк разделительныйЮ мембранный блок 11 находится в равновесии под действием давления в управляющей камере 13 и усилия пружины 23 обратной связи, Золотник 15 находится в исходном положении, при котором линии 7 и 8 отсечены от источника 9 давления и атмосФеры. Шток 3 исполнительного пневмоцилиндра 1 неподвижен. В этом случае давление в управляющей полости 19 и.О камере 14 равно атмосФерному.При увеличении командного давления Р , что соответствует прямому ходу штока 3, вследствие разности эФФективных площадей левой и правой части мембранного блока 11 золотник 15 пиевмораспределителя перемещается вправо. Рабочая полость 4 по линии 7 сообщается с источником 9 давления, а рабочая полость 5 - с атмосФерой по линии 8. Шток 3 под дейст 40 , вием перепада давления, действующего на поршень 2, перемещается влево, растягивая пружину 23, стремясь вернуть золотник 15 в исходное положение. Вместе со штоком 3 исполнитель 45 ного пневмоцилиндра 1 движется и шток 18 пневмоцилиндра 16 обратной связи по скорости. При этом давление в управляющей полости 19 увеличивается и устанавливается соответ 50 ственно скорости движения штока 3Так как полость 19 соединена с управляющей камерой 14, то давление рабочей среды в последней возрастает 55 и вызывает появление дополнительного усилия, воздействующего на разделительный мембранный блок 11, которое стремится вернуть золотник 15в исходное положение.Таким образом, с помощью пружины 23 осуществляется отрицательнаяобратная связь по положению штока 3исполнительного пневмоцилиндра 1,а с помощью величины давления в управляющей полости 19 - отрицательная обратная связь по скорости штока 3. Движение штока 3 происходитдо тех пор, пока золотник 15 не займет свое исходное положение.При уменьшении командного давления Рк, что соответствует обратному ходу штока 3, золотник 15 перемещается влево, рабочая полость 5сообщается с источником 9 давления,а полость 4 - с атмосФерой, В полости 5 и в управляющей камере 14 образуется разрежение, соответствующеескорости движения. Дополнительноеусилие, возникающее при этом на мембранном разделительном блоке 11, стремится вернуть золотник 15 в исходноеположение, т.е. аналогично осуществляется обратная связь по положениюи по скорости штока 3.ГраФик (Фиг. 2) построен по результатам расчета на ЭВИ. При этомпо оси абсцисс откладывалась величина скорости Ч штока 3, равнаяскорости штока 18, а по оси ординат - величина дополнительного усилия РН), возникающего на мембранном блоке 11 благодаря изменениюдавления в полости 19 и камере 14при движении поршня 17 пневмоцилиндра 16,Ветвь 25 соответствует прямомуходу штока 3, а ветвь - 26 обратному.Из граФика видно, что ветвь 25практически совпадает с ветвью 26т,е. в пределах применяемых скоростей привода эФФект от воздействияобратной связи по скорости штока 3 )не зависит от направления его движения.Предложенное техническое решениеупрощает конструкцию пневматического следящего привода с дополнительной обратной связью по скорости,исключая из его схемы сумматор, атакже повышает точность позиционирования, так как сумматор вносит дополнительную погрешность в линиипередачи командного давления. Технико-экономическая эФФективность от использования предложенно1137257 клафе ф го привода заключается в повышенииустойчивости, упрощении конструкциии повышении точности позиционироваЗВИИПИ Заказ. 10495/26 ния, что расширит области егоприменения, так как при этом увеличивается грузоподьемностьи быстродействие. айагаж 648