Следящий пневмопривод

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 09) В 11 ПИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР В 949229, кл, С 05 С 19/00, 1982.Авторское свидетельство СССР Р 1168920, кл. С 05 С 19/00, 1985. (54) СЛЕДЧ 13 ИЙ ПНЕВМОПРИВОД (57) Изобретение касается автоматического управления и может быть использовано в промышленных роботах и манипуляторах. 11 ель изобретения - повышение быстродействия следящего пневмопривода. Следящий пневмопри;вод содержит волновой пневмодвигаХ тель 12 с волнообразователем 14 счетырьмя парами цилиндров 11, элемент сравнения 1, управляющий электродвигатель 2, четыре управляющиезаслонки 4, четыре вихревых усилителя 5, датчик 15 углового положениявыходного вала. На ротор управляющего электродвигателя 2 насажено приводное колесо 3, приводящее в движение одновременно все четыре управляющие заслонки 4. Эти заслонки, регулируя расход газа через сбросныеотверстия питающего канала вихревого усилителя 5, регулируют тем самым давление в выходном канале 10вихревого усилителя 5 и связанныхс ним рабочих полостях цилиндровволнообразователя 14. За счет инжекции при закручивании газовых потоков происходит быстродействие следящего пневмопривода. 2 ил.1522150 5 10 15 20 30 Изобретение относится к техникеавтоматического управления и можетбыть использовано в промышленных роботах и манипуляторах,Цель изобретения - повьппение быстродействия следящего пневмопривода.На фиг.1 представлена функциональная схема следящего пневмопривода;на фиг.2 - исходное взаимное расположение отверстий управляющих заслонок и сбросных отверстий вихревыхусилителей,Следящий пневмопривод содержитэлемент 1 сравнения, электродвигатель 2, приводное колесо 3, соединенное через кинематическую передачу суправляющими заслонками 4, и вихревые усилители 5.Вихревые усилители 5имеют сбросные отверстия 6, Отверстия 7 управляющих заслонок 4 соединяют сбросные отверстия б с атмосферой. Тангенциальныеканалы 8 вихревых усилителей 5 соединены с источником 9 рабочего тела, а осевыевыходные каналы 10 - со своей паройдиаметрально расположенных цилиндров 11 волнового пневмодвигателя 12.Волновой пневмодвигатель 12 включаетгибкое колесо 13, жесткое колесо(не показано) и плунжерный волнообразователь 14 с цилиндрами,Первая и вторая пара цилиндровволнообразователя, а также третьяи четвертая пара цилиндров взаимноперпендикулярны, Каждая пара цилиндров соединена между собой каналами.Угол поворота выходного валапневмодвигателя 12 замеряется датчи-,ком 15 углового положения, выход которого соединен с входом обратнойсвязи элемента 1 сравнения.Количество отверстий 7 в управляющих заслонках 4 равно количествусбросних отверстий 6 в вихревых усилителях 5, а центры отверстий 7 ицентры сбросных отверстий 6 расположены по окружности одного и того жерадиуса.Центр этой окружности совпадаетс осью вращения управляющих заслонок 4. В исходном положении заслонокцентры отверстий 7 управляющей заслонки 4, первой пары цилиндров волнообразователя 14 повернуты относительно центров сбросных отверстий бвихревого усипителя на угол, равный2 а, при котором кромки отверстий 7и сбросных отверстий 6 касаются друг друга. Центры отверстий 7 второй пары цилиндров волнообразователя 14,расположенной перпендикулярно первойпаре, совпадают с цетрами сбросныхотверстий б. Центры отверстий 7 третьей пары цилиндров, расположеннойв волнообраэователе относительно первой пары цилиндров под углом в 45по часовой стрелке, повернуты относительно центров сбросных отверстий 6по часовой стрелке на угол м. Центрыотверстий 7 четвертой пары цилиндров,перпендикулярной третьей паре, повернуты относительно центров сбросныхотверстий б против часовой стрелкина угол Ы.Следящий пневмопривод работаетследующим образом,В исходном положении при отсутствии сигнала рассогласования и подаче давления от источника 9 рабочего те,.ла в тангенциальные каналы 8 в выходных каналах 10 устанавливаютсядавления, величины которых находятся в зависимости от взаимного расположения отверстий 7 и сбросных отверстий б. Так, согласно фиг.3 в начальныймомент времени в выходном канале 10вихревого усилителя 5, соединенногос первой парой цилиндров, давлениемаксимально, в выходном канале 10 вихревого усилителя 5, соединенногос второй парой цилиндров, давление минимально и меньше атмосферного, в выходном канале 10 вихревого усилителя 5, соединенного с третьей или четвертой парой цилиндров, давление равно среднему (равновесному) значению Р. При перемещении цилиндров в зависимости от давления в их рабочих камерах происходит деформация гибкого колеса 13, как показано на фиг. 1.При наличии сигнала рассогласования, т.е. разности между напряжением,.пропорциональным заданному значениюугла поворота выходного вала, и напряжением, пропорциональным действительному значению этого угла, ротор управляющего электродвигателя 2 пере дает вращение приводному колесу 3,которое поворачиваетуправляющие заслонки 4, Управляющие заслонки 4 изменяют площади сбросных отверстий 6, в результате чего происходит измене ние давлений в выходных каналах 10вихревых усилителей 5 и соответствующее изменение давлений в рабочих камерах цилиндров волнобразователя 14,5 15221 при этом при открытых сбросных отверстиях 6 в выходных каналах 10 и в рабочих камерах цилиндров 11 давление становится меньше атмосферного. Изменение давлений в рабочих камерах ци 5 линдров 11 вызывает перемещение цилиндров 11 и передеформацию гибкого колеса 13. Вершины деформации гибкого колеса 13 перемещаются по окружности с центром, совпадающим с центром окружности в сечении волнообразователя 14. Это перемещение вызывает вращение выходного вала волнового пневмодвигателя 12, При достижении выходным валом пневмодвигателя 12 заданного положения при котором напряжение на обмотке управляющего электродвигателя 2 становится равным нулю, следящий пневмопривод останавливается. 20При открывании сбросных отверстий 7 за счет инжекции при закрученном газовом потоке в цилиндрической камере вихревого усилителя 5 происходит уменьшение давления, которое стано вится меньше атмосферного. Это вызывает увеличение скорости опорожнения рабочих камер цилиндров 11 волнообразователя 14, уменьшая постоянную времени опорожнения этих камер и 30 повышение быстродействия следящего привода.Формула изобретенияСледящий пневмопривод, содержащий волновой пневмодвигатель с гибким и жестким колесами, с волнообраэователем с восемью цилиндрами, расположенными равномерно по окружности, элемент сравнения, первый вход которого соединен с входом пневмопривода, второй его вход соединен с выходом датчика углового положения выходного вала волнового пневмодвигателя, выход элемента сравнения соединен с входом управляющего электродвигателя, а диаметрально противоположные цилиндры волнообразователя соединены в пары, о т л и ч а ю щ и й с я тем,50 .6что, с целью повышения быстродействия, он содержит четыре вихревых усилителя, четыре управляющие заслонки и приводное колесо, каждый вихревой усилитель содержит тангенциальный канал, соединенный с источником рабочего тела, осевой выходной канал, соединенный со своей парой цилиндров, и четыре сбросных отверстия, расположенные равномерно по окружности в стенке вихревого усиля;теля напротив его выходного канала,каждая управляющая заслонка выполнена в виде колеса, соосного со своим вихревым усилителем и входящего в зацепление с общим для всех управляющих заслонок приводным колесом, соединенным с ротором управляющего электродвигателя, .в каждой управляющей заслонке выполнены четыре отверстия, геометрическое расположение которых на заслонке совпадает с расположением сбросных отверстий на стенке вихревого усилителя, причем в исходном положении заслонок центры отверстий управляющей заслонки первой пары цилиндров смещены относительно центров сбросных отверстий своего вихревого усилителя. на угол 2 ф, при котором кромки отверстий управляющей заслонки касаются кромок сбросных отверстий, центры отверстий управляющей заслонки и центры сбросных отверстий второй пары цилиндров, перпендикулярно расположенной относительно первой парыцилиндров, попарно совпадают, центрыотверстий управляющей заслонки третьей пары цилиндров, сдвинутой относительно первой пары на 45,смещеныотносительно сбросных отверстий своего вихревого усилителя по часовой стрелке на угол ь, а центры отверстий управляющей заслонки четвертой пары цилиндров, расположенной перпен-дикулярно по отношению к третьей паре цилиндров, смещены относительно сбросных отверстий своего вихревого усилителя против часовой стрелки на угол о.1522150 Составитель Б Д 1 евчен Редактор А.Ога ред А. Кравчук К тор М.Нароши,при ГКНТ СССР роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 Заказ 6960/43 Тираж 788ВНИИПИ Государственного комитета по и113035, Москва, Ж,Подписноебретениям и открытияаушская наб., д. 4/5