Обратимая следящая система

(6) Дополнительн (22) Заявлено 26. с вид-ву 80 (2) 298171 2 С 05 Е 11/6 С 05 О 3/12 Г 15 В 9/16 соелинением заявки мнных квинтвт.(088.8) юткрытнй ата опубликования описания 17, 06,8 1. бар П.И. Котенко, Ю.Н, Ки евиц Е,"й;: ЖуМов, )) Авторыизобретени Донецкое отделение института Тийроугл ля" 71) Заявит БРАТИМАЯ СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА воэможность ув реализацию, а такжеличения грузоподъемсистемы, что сужаетменения Изобретение относится к устроист вам, предназначенным для механизации и автоматизации производственных процессов в опасных для человека зонах и может быть использовано в дистанционных манипуляторах.Известны обратимые следящ е системы, построенные на основе сельсинной передачи 13.Недостатком таких систем являет невозможность достижения высокой т ности при большом моменте нагрузки.Известна двухканальная обратимая следящая система, содержащая задающий и исполнительный органы, канал слежения по положению задающего органа и обратный канал отражения усилия. Каждый канал содержит по два датчика соо веТственно углов и моментов, элемент сравнения, два усилителя, два присти на выходе бласть ее при е и сяоч- т вода нолиний рн К недостаткам этой схемы мо отнести наличие большого числа связи, довольно сложную аппара изобретения - упрощение кои и расширение области при ф струкцименения.Указанная цель достигается тем,что в обратимой следящей системе, содержащей задающий и исполнительный ф валы, две пары гидроприводов, усилители и блок сравнения, каждый, гидропривод содержит два однополостных гидроцилиндра, поршневые полости которых соединены между собой, штоки первых гидроцилиндров каждой пары гидро-приводов кинематически соединены сзадающим и исполнительным валами, аблок сравнения состоит из двух приводов и вала, кинематически связанного с тремя рейками, противоположныеконцы двух из которых жестко соединены со штоками вторых гидроцилиндровкаждой пары гидроприводов, а каждый3 93587из противоположных концов третьей рейки жестко соединен со штоком соответствуоцего привода, причем вход каждого из усилителей соединен с поршневыми полостями, первых гидроцилиндровгидропривода задающего вала, а выходсо входом соответствующего привода.На чертеже приведена схема обратимой следящей системы.Система состоит из задающего 1 ои исполнительного 2 валов, кинематически связанных с однополостными гидроцилиндрами 3, 4, 5 и 6, которые попарно соединены линиями связи с гидроцилиндрами 7, 8, 9 и 1 О так, что 5Ьбразуют гидроприводы, передающиедвижения с задающего 1 на исполнительный 2 вал. При вращении укаэанных валов штоки гидроцилиндров 3 и 4, 5 и 6имеют противоположные направлениядвижения. Система содержит такжеблок сравненйя 11, состоящий из вала 12, с которым связаны три рейки 13,14 и 15.Противоположные концы рейки 15 соединены со штоками приводов, например,пневмоприводов 16 и 17, а противоположные концы реек 13 и 14 жестко свя.заны с гидроцилиндрами 7, 8, 9 и 10.С гидросистемами приводов задающеговала 1 соединены входные камеры усилителей 18 и 19, выполненных, например, в виде гидропневмопреобраэователей, управляющих пневмоприводами 16и 17,35Система работает следующим образом.Пусть к задающему валу 1 приложенмомент силы по часовой стрелке, какпоказано на чертеже. Тогда под егодействием давление под поршнем в гидроцилиндре 4 возрастает и, посколькужидкость в гидролинии несжимаема, состороны штока гидроцилиндра 8 навал 12 станет действовать некотораясе ф 5сила, показанная на чертеже стрелкой,Эта сила создает некоторый момент навалу 12. Кроме того, давление во входной камере гидропневмопреобраэователя 19 повышается, поскольку последняя соединена с гидросистемой, вклю 5 Очающей полости гидроцилиндров 4 и 8.Выходной пневмосигнал гидропневмопреобразователя также преобразуетсяпневмоприводом 17 в момент на валу 12.Этот момент суммируется с моментом,создаваемым штоком гидроцилиндра 8,и вал 12 поворачивается, При этом осуществляется движение поршня цилиндфра 9 и преодолевается момент полезного сопротивления, создаваемый его штоком на валу 1 Е.За счет перетока жидкости в гидросистеме шток гидроцилиндра 5 перемещается по стрелке вверх, цто. приводитк повороту исполнительного вала 2.8 процессе работы системы жидкостьсвободно перетекает из полостей гидроцилиндров 6 и 7 соответственно вполости гидроцилиндров 10 и 3. На выходе гидропневмопреобразователя 18сигнал отсутствует,Таким образом, при движении, указанном стрелками,.активно работаетодна половина системы. Другая работает аналогично первой при смене направления движения задающего вала 1Поворот задающего вала 1 преобразуется в поворот исполнительного вала 2, который "следит" за углом поворота. вала 1, т.е. имеет место слежение по положению. Точность такогослежения определяется сжимаемостьюжидкости в линиях связи и упругостью самих линий.Обратная передача момента с исполнительного вала 2 на задающий 1происходит следующим образом, Приприложении момента к валу 2, как показано на чертеже, возникает сила, действующая со стороны штока гидроцилинрра 10 на вал 12, последний, стремясьповернуться, создает силу, действующую на шток гидроцилиндра 7, давлениев полости которого повышаетсячтовызывает возникновение силы, с которой шток гидроцилиндра 3 создает момент на задающем валу 1. При этом навыходе гидропневмопреобразователя 18возникает некоторый пневмосигнал. Пнев.мопривод 16 цастицно компенсирует момент, создаваемый гидроцилиндром 10.Обратимая следящая система характеризуется коэффициентом передачи помоменту (усилию) и по перемещению (уг.ловому, или линейному). При воздействии на вал 2 с внешней стороны пневмоприводами 16 и 17 происходит частичная компенсация момента, поэтому навал 1 передается не вся нагрузка, аее часть,При этом уравновешивающая нагрузка на валу 1 строго пропорциональна силовой внешней нагрузке на валу 2.Таким образом, в предлагаемой системе при передаче силовой нагрузки с вала 2 на вал 1 осуществляется ее4 6ропневматицеских преобразователей вызвано необходимостью питать систему от источника пневмоэнергии,В качестве преобразователей 18 и 19 могут быть применены любые устройства, давление.воздуха в выходной камере которых пропорционально давлению жидкости в командной камере;Применение высоконапорной гидравлики на выходе предлагаемой системы позволяет увеличить грузоподъемность последней по сравнению с известной при упрощении конструкции. формула изобретения Обратимая следящая система, содержащая задающий и исполнительныйвалы, две пары гидроприводов, усилители и блок сравнения, о т л и ч аю щ а я с я тем, цто, с целью упрощения конструкции и расширения области применения, каждый гидропривод содержит два однополостных гидроцилиндра, поршневые полости которых соединены между собой, штоки первых гидроцилиндров каждой пары гидроприводовкинематицески соединены с задающим иисполнительным валами, а блок сравнения состоит из двух приводов и вала,кинематически связанного с тремя рейками, противоположные концы двух изкоторых жестко соединены со штокамивторых гидроцилиндров каждой парыгидроприводов, а каждый из противоположных концов третьей рейки жесткосоединен со штоком соответствующегопривода, причем вход каждого из усилителей соединен с поршневыми полостями первых гидроцилиндров гидропривода задающего вала, а выход - с входом соответствующего привода,Источники информации,. принятые во внимание при экспертизе 1. Свецарник Д.В, Дистанционные передачи. И., "Энергия", 1974, с. 12(,2. Патент Великобритании У 1046689,кл. С 3 Р, опублик, 1965 (прототип).5 93587масштабирование, Это необходимо приприменении предлагаемой системы, например, в груэоподъемных механизмах,когда оператор, воздействуя на задающий вал 1, физически не может удержать нагрузку, приложенную к исполни. тельному валу 2, если коэффициет передачи системы по нагрузке равен единицеСтатический коэффициент передачи 10по моменту Кт предлагаемой системы. в предположении, что момент нагрузкис исполнительного вала 2 передаетсянв вал 12 без изменения (в масштабе1:1), можно выразить в виде: 1К : в 1 (5 + 5 к)ст- ЬЬгде 5 ,5,5- соответственно площади поршней цилиндров7 (8), 3 (4), 16 ( 17); 2 од 1,д, - соответственно диаметры валов 12 и 1;К - статический коэффициент усиления гидропневмопреобразователей 18 2 зи 19 по давлению.При применении предлагаемой системы в мощных грузоподъемных механизмах, величина К может быть как угодно увеличена путем введения в систе-, зому многокаскадных гидро- или пневмоусилителей.Величины перемещений валов 1 и 2предлагаемой системы определяются ки.нематическими и гидравлическими связями между ними, т.е. зависят от соотношений площадей цилиндров 3,7, 8, 5 6, 9, 10,диаметров валов 1,2, 12, сцепляющихся с рейками 13- 15.Путем вариации этих параметровможно вводить в систему масштабирование по перемещению задающего 1 и исполнительного 2 валов.Но перемещения валов 1 и 2 прилюбом масштабе по перемещению строгопропорциональны.Установка преобразователей 18 и 19вызвана укаэанной выше необходимостьювведения в систему масштабированияпо нагрузке. А применение именно гид 935874авитель О. Гудковаед И. Гайду Корректор О. Била 91 дп Со цный Теисное 1 З 0 и 1ктная, 4 Филиал ППП "Патент",едактор С. Запесаказ 5207 ЛГВНИИП Тираж Государстве елам иэобреМосква Нного клитеений и открРашскаяг. Ужгород,По а СССР тий аб. д ул. ПР