Следящий позиционный привод

(51)4 Р 15 В 9 хнолоочер туте торрымля едЯЩийобретневмоовано(Риг.2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБР А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Особое конструкторско-тгическое бюро "Орион" при Нкасском политехническом инстим. Серго Орджоникидзе(56) Авторское свидетельство9 1399522, кл, Р 15 В 9/03,ПОЗИЦИОННЫЙ ПРИВОД ние относится к ср идроавтоматики и м в качестве силово го механизма про Целью изобретения е быстродействия,дежности и улучшение эксплуатационных свойств привода. Смещение золотника 11 приводит к изменению живого сечения канала 9 и изменению скорости перемещения штокаПри полном перекрытии канала 9 происходит позиционирование привода. Перемещение золотника 11 достигается подачей сигнала управления на один из индуков 13, 14, в соответствии с котоменяется величина магнитного пои баланс расхода ферромагнитной жидкости (ФКК) из камеры 24 в управляющие камеры 20,21, соответственно и баланс давлений в последних. Мембраны 22, 23 гарантируют защиту золотниковой пары от возможного попадания частиц ФМЖ и увеличивают эффективную площадь, на которую воздействует перепад в камерах 20, 21, 1511471Изобретение относится к машиностроению, в.частности к средствампневмогидроавтоматики, и может бытьиспользовано в качестве силовогоисполнительного механизма промышленного робота.Целью изобретения является повышение быстродействия, надежности иулучшение эксплуатационных свойств 10привода.На фиг, 1 дана принципиальнаясхема привода; на фиг. 2 - схема регулирующего устройства, на фиг, 3регулирующее .устройство, сечение, 15Следящий позиционный привод (фиг,1, 2) содержит блок управления (БУ),исполнительный пневмоцилиндр 1 соштоком 2, датчики 3 и 4 обратной связи по положению и скорости, демпфирующее устройство, включающее гидроцилиндр 5,шток 6 которого связансо штоком 2, а полости 7 и 8 сообщены между собой через перепускнойканал 9 и регулирующее устройство 2510, выполненное в виде управляемогозолотника 11, расположенного в корпусе 12, в котором, кроме того, размещены индукторы 13 и 14 магнитного, поля, внутри которых расположены 30шнеки 15 и 16, изготовленные из Ферромагнитного материала и установленные на немагнитном валу 17, соединенном с вращательным электроприводом 18, причем шнеки 15 и 16 выполнены с противоположно направленнымиуглами подъема винтовых каналов 19(фиг, 3),Статически уравновешенный золотник 11 отделен от его управляющих 40камер 20 и 21 взаимодействующими сними мембранами 22 и 23. Управляющие камеры 20 и 21 соединены с расходной камерой 24 через магнитореологические щелевые дроссели 25 и 26.Корпус 12 заполнен ферромагнитнойжидкостью,Устройство работает следующим образом.Электропривод 18 приводит во вращение с постоянной скоростью шнеки15 и 16, При отсутствии управляющегосигнала (тока в обмотках возбужденияиндукторов 13 и 14) ферромагнитнаяжидкость из расходной камеры 24 подается шнеком 16 в управляющую камеру 21, а шнеком 15 - в управляющуюкамеру 20, Из камеры 21 через магнитореологический дроссель 25, а изМ камеры 21 через дроссель 26 жидкостьснова поступает в камеру 24. При появлении тока в обмотке возбужденияодного из индукторов, например индуктора 13, возникает магнитное поле,при определенной величине которогосила магнитного взаимодействия прочно удерживает ферромагнитную жидкостьв винтовом канале 19 шнека 15 (шнекпревращается во вращающийся цилиндр).В этом случае подача Ферромагнитнойжидкости из расходной камеры 24 вуправляющую камеру 20 отсутствует,Одновременно при появлении магнитного поля происходит прямо пропорциональное запирание щелевого дросселя25 и расход жидкости из камеры 21 вкамеру 24 прекращается. Это приводитк быстрому увеличению давления в камере 21 за счет подачи жидкости шнеком 16 из камеры 20 через открытыйдроссель 26 в камеру 21, При воздействии давления на мембрану 23 возникает смещающее усилие, приложенноек золотнику 11. Перемещение выходного штока 2 привода происходит приподаче воздуха под давлением в однуиз полостей пневмоцилиндра 1. Приэтом происходит переток жидкости поканалу 9 между полостями 7 и 8 через управляемый золотник 11. В процессе перемещения в БУ происходитсравнение сигналов, поступающих отдатчиков 3 и 4, с заданными и вырабатываются соответствующие управляющие сигналы, поступающие на обмотки возбуждения индукторов 13 и 14,в соответствии с которыми меняетсявеличина магнитного поля каждогоиндуктора 13 и 14, баланс расходаФерромагнитной жидкости из камеры 24в управляющие камеры 20 и 21 и балансдавлений в этих камерах 20 и 21, поддействием которого происходит смещение золотника 11, что приводит к изменению живого сечения канала 9 иизменению скорости перемещения выходного штока 6. При полном перекрытии канала 9 происходит позиционирование привода. Таким образом, предлагаемый привод позволяет осуществлять изменение скорости перемещения выходного штока 6 по заданному закону как при разгоне, так и при торможении, выдерживать заданную скорость перемещения, осуществлять позициониро 151147110 вание выходного штока в любой точке траектории перемещения, Наличиедвух управляющих камер 20 и 21, атакже двух дросселей 25 и 26, соединяющих их с расходной камерой 24,обеспечивает быстрое изменение баланса давлений и усилий, воздействующихна золотник 11. Наличие мембран 22и 23 позволяет значительно увеличитьполезную площадь, на которую воздействует давление, создаваемое в управляющих камерах 20 и 21, и достигнуть нужной динамики и величины перемещения золотника 11 при меньшихзначениях давлений в управляющих камерах 20 и 21 и следовательно, применьшем диапазоне изменения управляющего сигнала (тока в обмотках возбуждения), что значительно повышаетчувствительность и быстродействиерегулирующего устройства предлагаемого привода, Кроме того, наличиемембран 22 и 23 гарантирует защитузолотниковой пары от возможного попадания частиц твердой фракции ферромагнитной жидкости между золотником 11 и корпусом 12, а также позволяет использовать в гидроконтуре гидроцилиндра 5 любую жидкость, традиционно применяемую в гидроустройствах, что повышает надежность иулучшает эксплуатационные характеристики предлагаемого приво -да. Таким образом, возможности предлагаемого устройства позволяют использовать его в качестве привода различных технологических машин и оборудования, к динамике и точности позиционирования которых предъявляются повышенные требования. 15 20 25 30 35 40 Формула изобретенияСледящий позиционный привод, содержащий блок управления, исполнительный пневмоцилиндр со штоком,датчики обратной связи по положению и скорости штока, подключенные к блоку управления, демпфирующее устройство, включающее гидроцилиндр, шток которого жестко связан со штоком пневмоцилиндра, а полости сообщены между собой через перепускной канал, и регулирующее устройство, выполненное в виде управляемого золотника, расположенного в корпусе с возможностью перекрытия перепускного канала и образующего расходную камеру шнека, связанного с валом электропривода и охваченного индуктором магнитного поля, подключенного к блоку управления, при этом корпус регулирующего устройства выполнен из немагнитного материала и заполнен ферромагнитной жидкостью, а расходная камера связана с управляющей камерой золотника, отличающийсятем, что, с целью повышения быстродействия, надежности и улучшения эксплуатационных свойств привода, регулирующее устройство снабжено двумя магнитореологическими щелевыми дросселями и дополнительным шнеком, охваченным дополнительным индукторном магнитного поля и жестко связанным с валом электропривода, а золотник выполнен с второй управляющей камерой, при этом дополнительный индуктор подключен к блоку управления, шнеки выполнены с противоположно направленными углами подъема винтовых поверхностей, а управляющие камеры золотника сообщены с расходной камерой через щелевые дроссели.1511471 Составитель В. Ковалактор И. Рыбченко Техред М.Дидык орректор О. Цип Заказ 5880/38 Тираж 605 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035) Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101