Электрогидравлическая следящая система

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК АЗ 589 Ю 3,82305/ нтнОе ГОСУДАР СТ В ЕНЮ ВЕДОМСТВО ССС (ГОСПАТЕНТ ССС с ЕНИ ПАТЕНТ(21) 5036099/2 (22) 25.02.92 (46) 15.08.93. Б (71) Акционер тельный завод (72) А.И.Каяше (73) Акционер тельный завод (56) Авторское 3 Ф 370376, кл. юл. %30 ное обществ им.Ленина" в и О.Н.Косм ное обществ им,Ленина" свидетельств Г 15 В 9/03,Станкостроинина(57) Использованиного управленияроботов, испытательных аппаратскорости и осевоных брусков 31 опдования импульсо Тб 7 Ю ИСАНИЕ ИЗО е: в устройствах адаптивстанков, промышленных тельных стендов и летаов, Сущность: величина го перемещения абразивределяется по частоте слев и количеству импульсов,б соответственно поступающих от датчика 3. Информация от датчика 3 и управляющей программы периодически используется для расчета рассогласования по перемещению рабочего органа 2. Если текущее рассогласование по перемещению меньше заданного, то срабатывает элемент 9 и скорость гидромотора 1 уменьшается, если текущее . рассогласование по перемещению больше заданного, то срабатывает элемент 10 и скорость гидромотора 1 уменьшается, Изменение скорости происходит до тех пор, пока будет достигнуто равенство текущего рассогласования заданному по программе значению. Тем самым обеспечивается оптимальное управление скоростью разжима абразивных брусков 31. Периодичность опроса и контроля соотношения рассогласования определяется программой. 4 з,п. ф-лы,2 ил,зИзобретение относится к гидроавтоматике и может быть использовано в устройствах,адаптивного управления станков,промышленных роботов, испытательныхстендов и летательных аппаратов,Изобретение предназначено для получения технического результата, заключающегося в упрощении конструкции цепиадаптивного управления и повышение надежности за счет исключения отказов, вызванных неправильным заданием. функционального параметра, например,скорости гидродвигателя.Причинно-следственная связь междудостигаемым техническим результатом исовокупностью признаков заключается а том,что указанное выполнение цепи адаптивного управления позволяет реализовать адаптивное управление с помощьюединственного датчика с минимальной номенклатурой и с минимальным количествомэлементной базы, т.е. упростить конструкцию этой цепи, кроме того воэможность перемены структуры той же цепи, т,е.структуры прохождения задающего сигналана шаговый электродвигатель либо без приращения, либо с положительным или отрицательным приращением параметрапозволяет повысить надежность системыпри наличии ошибок персонала путем автоматической оптимизации указанного задающего сигнала, Выполнениераспределительного устройства в виде золотника, а гидродвигателя - в виде гидромотора позволяет использовать датчик пути ишаговый электродвигатель с минимальным-количеством передающих деталей и, тем самым также упростить конструкцию системы,одновременно наличие дополнительногокорпуса защищает систему от продуктов износа рабочего органа, т.е. направлено наповышение надежности.На фиг,1 изображена блочно-конструктивная схема электрогидравлической следящей системы на примере ее использованияв конструкции хонинговального станка; нафиг.2 - принципиальная схема цепи адаптивного управления.Система содержит (фиг.1) исполнительный гидродвигатель а виде гидромотора(ГМ) 1, кинематически связанного выходными валами (не обозначены) с рабочим органом 2 и с датчиком контролируемогопараметра, например, датчиком 3 пути гидромотора 1 и гидравлически связанный с электрогидравлическим распределительным устройством 4, электромеханическийпреобразователь которого, выполненный ввиде шагового электродвигателя (ШД) 5, подключен к устройству 6 числового про 5 10 20 граммного управления (УЧПУ), включающему цепь адаптивного управления контролируемым параметром (фиг,2), связанную с датчиком 3 и выполненную в виде операторов 7, 8 .условного перехода с выходами "ДА", "НЕТ", логического элемента 9 инкрементирования и логического элемента 10 декременирования.,Вход первого оператора 7 связан с программоносителем УЧПУ 6 и с датчикам 3, выход "ДА" соединен со входом элемента 10, а выход "НЕТ" - со входом второго оператора 8, выход "ДА" последнего соединен со входом элемента 9, а выход "НЕТ" ивыходы элементов 9, 10 связаны с электродвигателем 5. Распределительное устройство 4 выполнено в аиде золотника 11 и винтового преобразователя 12, гайка 13 которого соединена с валом (не обозначен) электродвигателя 5, а винт 14 -с золотником 11. Рабочий орган 2 снабжен дополнительным винтовым преобразователем 15, гайка 16 которого соединена муфтой (не обозначена) с валом гидромоторэ 1, а винт 17 - с рабочим органом 2. Гидромотор 1 и преобразователь 15 размещены в дополнительно выполненном общем корпусе 18, состоящем из стакана 19 и крышки 20, в которой имеется радиальный паз 21 для размещения поперечно установленного на вин те 17 штифта 22.Распределительное устройство 4 подключено к баку 23 и насосу 24, имеющему предохранительный клапан 25 и манометр 26, Рабочий орган 2 имеет хаостовик 27 для 35 связи с винтом 17 ли с рэзжимным конусом28, размещенным внутри корпуса 29 хона, который кинематически связан с конусными планками 30, установленными в продольных пазах (не обозначены) корпуса 29. На 40 планках 30 закреплены абразивные бруски31. Обрабатываемая деталь 32 закреплена а зажимном приспособлении. 33, Гайка 13 имеет опору 34 качения.На фиг,2 обозначены: Втек, Взад - теку щее и заданное программой значения контролируемого параметра кэк рассогласования по пути, соответственно, Чззд - заданное программой значение скорости рабочего о ргэ на, + ЬЧ - приращение 50 скорости.Электрогидраалическая следящая система работает следующим образом.Рабочая жидкос ь от насоса 24 поступает к золотнику 11 под давлением, настраиваемым по показаниям манометра 26 с помощью клапана 25. В зависимости от положения золотника 11 рабочая жидкость подается в одну из полостей гидро;отора 1, а другая его полость сообщается с баком 23, Текущее положение золотника 11 задаетсяшаговым электродвигателем 5 через винтовую передачу 12. Подача рабочей жидкости в соответствующую полость гидромотора 1 обеспечивает вращательное движение гайки 16, например, против часовой стрелки и осуществляется перемещение винта 17 вниз вместе с хвостовиком 27 и конусом 28, который разжимает радиально планки 30 с абразивными брусками 31, прижимая их к стенкам обрабатываемой детали 32 с удельным давлением, необходимым для выполнения процесса хонингования. Скорость радиальной подачи брусков 31 определяется объемом рабочей жидкости, поступающим в единицу времени в соответствующую полость гидромотора 1, что определяется в свою очередь величиной смещения золотника 11 из среднего положения, Указанная величина смещения золотника 11 регулируется шаговым электродвигателем 5 по задающим сигналам УЧПУ 6. УЧПУ 6.работает в цепи адаптивного управления циклически в режиме таймерного прерывания (опроса). Величина скорости и осевого перемещения абразивных брусков 31 определяются почастоте следования импульсов и количеству импульсов, соответственно, поступающих от датчика 3,В УЧПУ 6 по информации от датчика 3 и управляющей программы. периодически рассчитывается рассогласование и В текущее сравнивается с В заданным, Если ВтекВзад, то по сигналу оператора 8 сраба" тывает элемент 9 и УЧПУ 6 вырабатывает импульсы для поворота шагового электродвигателя 5 в направлении увеличения подачи рабочей жидкости в гидромотор 1 и увеличения скорости последнего до тех пор пока не бчдет достигнуто равенство Втек=Вэад, Если ВтекВзад, то по сигналу оператора 7 срабатывает элемент 10 и в УЧПУ 6 вырабатываются импульсы для поворота шагового электродвигателя 5 в обратном направлении для уменьшения скорости гидромотора 1 также до достижения равенства Втек=Вэад Тем самым обеспечивается оптимальное управление скоростью разжима абразивных брусков 31. Периодичность опроса и контроля соотношения Втек и Взад определяется программой,Из вышеизложенного видно, что в данной электрогидравлической следящей системе реализуется адаптивное управление скоростью рабочего органа с помощью минимального количества элементов в цепи адаптивного управления и единственного датчика, т.е, с помощью простой схемы этой цепи, обладающей воэможностью перемены структуры прохождения задающего импульсного сигнала на шаговый электро 5 10 15 преобразователь от продуктов износа рабочего органа и обрабатываемой детали, т.е.направлено на повышение надежности.Таким образом, использование данной 20 электрогидравлической следящей системы 25 30 35 40 45 50 55 двигатель, что в свою очередь позволяет повысить надежность системы за счет автоматической оптимизации задающего импульсного сигнала даже в случае ошибочного задания обслуживающим персоналом чрезмерно большого значения скорости Чэад.Одновременно выполнение распределительного устройства в виде золотника, в гидродвигателя в виде гидромотора поэволяет использовать датчик пути и электродвигатель с минимальным количеством передающих деталей, т.е. упростить систему в целом, а наличие дополнительного корпуса защищает гидродвигатель и винтовой позволит упростить конструкцию и повысить надежность устройства адаптивного управления станков, промышленных роботов, испытательных стендов и летательных аппаратов. В настоящее время изготовлены опытные образцы электрогидравлической следящей системы, прошедшие испытания сположительными результатами,Формула изобретения1. Электрогидравлическая следящая система, содержащая исполнительныйгидродвигатель, кинематически связанный с рабочим органом и с датчикомконтролируемого параметра и гидравлически связанный с электрогидравлическим распределительным устройством,электромеханический преобразователь которого подключен к устройству числовогопрограммного управления, включающемуцепь адаптивного управления контролируемым параметром, связанную с указаннымдатчиком, отличающаяся тем,чтоцепьадаптивного управления выполнена в видедвух операторов условного перехода с выходами "Да", "Нет" логического элемента инкрементирования и логического элементадекрементирования, при этом вход первогооператора связан с датчиком, выход "Да"соединен с входом элемента декрементирования, а выход "Нет" - с входом второгооператора, выход "Да" последнего соединен с входом элемента инкрементирования,а выход "Нет" и выходы логических элементов связаны с электромеханическим преобразователем.2. Система по п,1, о тл и ч а ю щ а я с ятем, что датчик контролируемого параметравыполнен в виде датчика пути гидродвигателя,1834993 Составитель А. КаяшевТехред М.Моргентал Корректор М, Ткач Редактор Заказ 2709 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб,. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 3. Система поп.1, отл ича ю ща я с я тем, что электрогидравлическое распределительное устройство выполнено в виде золотника и винтового преобразователя, а его электромеханический преобразователь - в виде шагового элекродвигателя, вал которого соединен с гайкой винтового преобразователя, винт которого соединен с золотником.4, Система попп.1-3,отл ич а ю щаяс я тем, что гидродвигатель выполнен в виде гидромотора с двумя выходными валами, один из которых соединен с датчиком, а другой кинематически связан с рабочим органом, причем последний снабжен дополни тельным винтовым преобразователем,гайка которого соединена с валом гидромотора, а винт - с рабочим органом.5. Система по п.4, о т л и ч а ю щ в я с ятем, что гидромотор и дополнительный вин товой преобразователь размещены в дополнительно выполненном общем корпусе.