Устройство для управления положением рабочих органов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскнк Соцналнстнческнх Республик(23) ПриоритетОпубликовано 050 и М рстоенный ком итеСССРелам изобретенийи открытий .-523.8(088.8) Дата опубликования описания 0508) Авторизобретени ов 71) Заявител сковский лесотехнический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЕМ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ения отко- ан 1 О й.тбоилиндртельи мет- по- отор угл я к для х оргауправ. хкроИзобретение относится к устройствам управления положением рабочих органов, требующих частых установочных перемещений на размер обрабатывае мого иэделия, преимущественно пильных суппортов в круглопильных обрезныхстанках лесопильного производства, и может быть использовано в деревообрабатывающей промышленности.Известны устройства для перемещения пильного суппорта деревообрабатывающего станка, включающие рукоятку управления с фиксаторсм, шналу с фиксирующими гнездами, гидроцтуехпозициснный гидрораспределис фиксацией среднего положенияханиэм обратной связи 1.Недостатками известных устройств являются невозможность осуществле" .ния дистанционного и преселективного управления, неудобство задания размеров иэ-эа значительных усилий на рукоятке, а также низкая точность установки на размер.Более ссвершенными по конструкции являются устройства, включаю- щие гидромеханические следящие системы, пОстроенные на базе поворстного или аксиального (осевого) следящего золотника. Известно устройство для управлположением рабоЧих органов, включщее гидроцилиндр, управляемый повоным гидрораспределителем дискретного действия, у которого между ярем и отслеживающей втулкой, свяэной с механнзмсм обратной связи,установлена фиксирующая втулка сдвумя рядами равнорасположенныхпо окружности радиальных отверстиШаг отверстий во втулке определяедискретность (шаг) перемещений рачего органа 2,Недостатками укаэанного устройва являются сложность конструкциивоВтного гиррораспределителя с дполнительной втулкой, а также эначительные усилия на рукоятке упраления, с помощью которой операповорачивает якорь на требуемыеЭто объясняется тем, что поворотный гидрораспределитель не удаетсвыполнить полностью раэгруженнымв нем присутствуют односторонниедиальные усилия, прижимающие якорповерхности втулки.Известно также устройствоуйравления положением рабочинов, включающее гидроцилиндрляемый подпружиненным четыре677911 В исходном (нейтральном) положении плунжера аксиального золотника 3 выходные окна следящей пары перекрыты (для йовышения точности применяются золотники с нулевым перекрытием кромок) и поршень гидроцилиндра зафиксированв определенном положении,Положение перемещаемого суппорта 1 задается поворотом рукоятки управления 8, Фиксируемой по шкале размеров 11. При этом гайка, 7 винтовой пары поворачивается на определенный угол в ту или другую сторону. Взаимодействующий с ней винт 5 ввинчивается в гайку или вывинчивается иэ нее (в зависимости от направления мочйым аксиальным золотником, механизм задания размеров с рычагоми плоским копиром и механизм обратной связи. Положение подвижной пилызадается поворотом рукоятки управления через промежуточный вал с муфтами,При этом плунжер золотника смещается иэ нейтрального положения и открывает выходные окна. Перемещениецилиндра, жестко связанного с пильным суппортом, продолжается до техпор,пока под воздействием механизма 10обратной связи плунжер золотникавновь не займет нейтральное положение и не отсечет обе полости гидроцилиндра (3).Недостатками этого устройства являются значительные погрешности установки пильного суппорта на размер,а также значительные усилия на рукоятке управления.Цель изобретения - повышЕние точности установки рабочего органа иудобства обслуживания.Это достигается тем, что механизмзадания размеров соединен с механизмом обратной связи посредствомвинтовой пары и валика, плунжер аксиального следящего золотника выполнен с осевым отверстием, через который проходит валик, жестко соединенный с винтом винтовой пары, а гайкавинтовой пары смойтирована в шарикоподшипниках неподвижно в осевом направлении и кинематически связана с механизмом задания размеров.Кроме того, с целью осуществления дистанционного управления, механизм задания размеров выполнен с датчиком электрических импульсов и управляемым электродвигателем, вал которого с установленным на нем диском кинематически связан с гайкой 4 Пвинтовой пары.Механизм обратной связи может быть выполнен в виде шкивов, огибаемых подпружиненным тросом, концы которого связаны с рабочим органом, а один из шкивов жестко связан с валиком.На Фиг. 1 показана гидрокинемати" ческая схема устройства с ручным Управлением; на фиг. 2 - то же, с " 5 О дистанционным управлением) на Фиг. 3- схема механизма обратной связи.Рабочий орган, например пильный суппорт 1, перемещается ги;цроцилиндром 2, управляемым четырехкромочным аксиальным следящим золотником 3 с полым плунжером 4. Сквозь отверстие в плунжере проходит валик 5; который связан с ним беээазорно в осевом направлении с помощью бурта и подпружиненной торцовой шайбы 6. Валик 5 60 имеет на конце резьбу и одновременно является винтом винтовой пары. Гайка 7 винтовой парыкинематйческисвязана с рукояткой управления 8 посредством вала 9 задающего механизма и 65 двух шарнирных муфт 10. Рукоятка управления смонтирована в шарикоподшипниках на пульте управления иснабжена пружинным фиксатором, облегчающим ее установку по йкалеразмеров 11,Противоположный конец валика 5 посредством безэаэорной шлицевой муфты12 соединен с валом 13 механизмаобратной связи. Механизм обратнойсвязи содержит рабочий 14 и холостой 15 шкивы, которые огибает тонкий стальной трос 16. Оба концатроса жестко прикреплены к перемещаемому суппорту 1. Благодаря постоянному натяжению троса (натяжноеустройство 17 показано на фиг. 3)и его жесткой кинематической связис рабочим шкивом (один виток тросазакреплен на шкиве), линейные перемещения пильного суппорта 1 преобразуются в соответствующие углы поворота рабочего шкива 14, которыечерез муфту 12 передаются валику 5.Гидросистема питается от насосной установки 18, включающей, кроменасоса постоянной производительности,фильтры, предохранительный клапан идругую контрольно-регулирующую аппаратуру.В устройстве с дистанционнымуправлением гайка 7 винтовой парыповорачивается на дискретные углымаломощным электродвигателем 19 через понижающий редуктор 20. Навходном валу редуктора установлензубчатый диск 21 датчика электрических импульсов 22. Для управления электродвигателем применяетсяспециальная счетно-импульсная система управления, включающая кнопочное устройство задания размера,шифратор, сумматор, дешифратор,датчик электрических импульсов иреверсивный. счетчик импульсов. Схема обеспечивает отработку маломощным электродвигателем дискретныхуглов поворота, соответствующихтребуемому положейию рабочего органа.Благодаря понижающему редукторуугловая ошибка поворота гайки Снижается враз.Устройство работает следующимобразом,677911 5поворота), смещая плунжер золотника иэ нейтрального положения. В результате одна полость гидроцилиндра соединяется с напорной линией гидросистеме, другая - со сливной, и поршень начинает перемещать суппорт 1 в заданном направлении.5ОдноврЕменно вступает в работу механизм обратной связи, поворачивая вал 13 и связанный с ним валик 5 в сторону уменьшения рассогласования. При этом винт 5 ввинчивается 10 в гайку или вывинчивается из нее (всегда в сторону, противоположную входному воздействию), смещая плун" жер следящего золотника к нейтральному положению,Перемещение суппорта будет продол" жаться до тех пор, пока плунжер следящего золотника не вернется в исходное нейтральное положение. Это произойдет в тот момент, когда угол поворота гайки винтовой пары по цепи прямого воздействия (от рукоятки управления 8) не сравняется с углом поворота винта, полученным им по цепи обратной связи, т. е. при выполнении условия25 а Р = Рз фгде 69 - угол рассогласования в системе, приведенный к винту;вк - угол поворота гайки 1Уос - угол поворота винта ( поцепи обратной связи).При этом шаг перемещений рабочего органа Я , соответствующий ему угол поворота рукоятки управления 1 и расчетный диаметр рабочего шкива Вь связаны между собой следующим соотношением 9 8360 3 ЭцПользуясь этим соотношением, 40 можно определить необходимый диаметр шкива Эш , задаваясь шагом 8 и величиной ч 6формула изобретения1. Устройство для управления положением рабочих органов, преимущественно пильных суппортов деревообра- батывающиХ станКОв, включающее гидроцилиндр, аксиальный следящий золотник, механизмы задания размеров, и обратной связи, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьадения точности установки рабочего органа и удобства обслуживания, механизм задания размеров соединен с механизмом обратной связи посредством винтовой пары и валика, плунжер аксиального следящего золотника въ- полнен. с осевым отверстием, через который проходит валик, жестко соединенный с винтом винтовой пары, а гайка винтовой пары смонтирована неподвижно в осевом направлении и кинематически связана с механизмом задания размеров.2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью осуществления дистанционного управления, механизм задания размеров выполнен с датчиком импульсов и управляемым электродвигателем, вал которого кинематически связан с гайкой винтовой пары.3, Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что механизм обратной связи выполнен в виде шкивов, огибаемых тросом, концы которого связаны с рабочим органом, причем один иэ шкивов жестко связан с валиком.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство 9 422587, кл. В 27 В 5/34, 1972.2, Авторское свидетельство 9 371065, кл. В 27 В 5/30, 1971.3. Фаллер А. Н. и др. Лесопильное оборудование, М., Высшая школа, 1975, с. 190-191, р, 97-99.677911 фи Фйлиал ППППат г,Ужгород, ул, П ная, 4 ЦНИИ ПИ ираж 5 аз 4478/писное