Пневмогидравлический привод

ОПИСАНИЕ 964262ИЗОБРЕТЕНИЯК, АВТОРСКОМУ СВЫДЕТЕЛЬСТВУ Союз СаветскмкСецмаямстмчвскмзрвсяубями(23) Приоритет Ваударстаавй квинтет ь.ИР ао делам изввретевк 0 к ОткрытииГ. Г. Добровольский, В, А. Байкалов и В. Л. Крикуненкос Ордека Трудового Красного Знамени институ сверхтвердых материалов АН Украинской ССР(72) Авторы изобретения(,54) ПНЕВМОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРИВОД Изобретение относится к пневмогид".роавтоматике и может быть использова"но в системах прецизионного перемещения инструмента станков с числовымпрограммным управлением.Известен пневмогидравлический привод, содержащий пневмогидродвигатель,пневматические полости которого черезраспределительную и регулирующую аппаратуру подключены к источнику давления, а гидравлические - к двухлинейному распределителе с двумя элемента"ми, герметично, сопряженными между собой с образованием дроссельной щели,и электромеханический преобразовательдля управления длиной дроссельной щели в одном направлении, связанный содним из элементов распределителя 1 вы"полненным подвижным, и с замкнутымконтуром управления положением штока ипневмогидродвигателя 1,Недостатками известного приводаявляются малая точность и ограниченность диапазона регулирования вслед 2ствие отсутствия возможности регулирования размера дроссельной щели более, чем в одном направлении в прост" ранстве.Цель изобретения - повышение точности и расаирение диапазона регулирования.Указанная цель достигается тем, что привод снабжен дополнительным преобразователем для управления шириной дроссельной щели, связанным с другим элементом распределителя, установленным с воэможностью перемещения в направлении, пересекающемся с направлением движения электромеханического преобразователя.На фиг. 1 изображена схема пневмо" гидравлического привода; на фиг, 2 " разрез А-А на фиг. 1.Пневмогидравлический привод содержит пневмогидродвигатель 1, пневмати" ческие полости 2 и 3 которого через редуктор 4 давления, связанный с ат-. мосферой, распределитель 5 и регули руемый дроссель 6 с обратным клапаном 7 подклюцены к источнику давления (не показан) и гидравлицеские полости 8 и 9 - к двухлинейному распределителю 10 с двумя подвижными элементами 11 и 12 герметично сопряженными между собой с образованием дроссельной щели 13, и электромеханический преобразователь 14 для управления длиной дроссельной щели 13 в одном направле нии, связанный с элементом 11 распределителя 10 и замкнутым контуром управления положением штока 15 пневмогидродвига еля 1. Контур управления вклюцает в себя блок 16 управления, соединенный с программным блоком 17, и датцик 18 обратной связи, связанный со штоком 15. Полости 8 и 9 связаны между собой обратным клапаном 19, а компенсатором 20 утецек " с выходом редуктора 4. Дополнительный преобразователь 21 для управления шириной дроссельной щели 13 связан с элементом 12 распределителя 10., который установлен с возможностью перемещения д в направлении, пересекающемся, например, перпендикулярно с направлением движения преобразователя 14 и элемента 11.Пневмогидравлический привод работает следующим образом.Блок 16 управления н соответствии с программой, содержащейся н програм" мном блоке 17 и показаниями датчика 18 обратной связи подает электричес 35 кие импульсы на ьход электромеханицеского преобразователя 14, который смещает подвижный элемент 11 распределителя 10, изменяя длину дооссельной щели 13, ширину которой в направив лении, перпендикулярном направлению перемещения элемента 11, устанавливают предварительно путем смещения элемента 12 с помощью преобразователя 21,При переключении распределителя 54 одна из полостей, например 2, соеди" няется церез дроссель б и обратный клапан 7 с выходом редуктора 4, настроенного на заданное давление, а другая " с атмосферой. Благодаря соз" давшемуся перепаду давления шток 15 пненмоэлектродвигателя 1 движется ,вправо, вытесняя жидкость из полости 9 в полость 8 через распределитель 10. Скорость прямого хода устройства изменяется пропорционально велмне сме" щения подвижного элемента 11, а последняя - пропор ционально цислу подаваемых на вход электромеханицеского4 преобразователя 14 импульсов, знак которых определяет увеличение или уменьшение скорости, в том числе до нуля, При переключении распределителя 5 привод реверсируется. Скорость обратного хода определяется настройкой дросселя 6, а полости 8 и 9 сообщаются через обратный клапан 19. Утеч" ки жидкости в гидросистеме компенсируются компенсатором 20 утечек.Скорость прямого хода штока 15 составляетЧ=Кр, (1) где Ч - скорость прямого хода штока15; М - длина дроссельной щели 13; К- коэффициент усиления распре" делителя 10 по скорости, вычисляемый из соотношения к: р -- аР 1 о Р. р где Ь - ширина дроссельной щели 13 У. " коэффициент расхода дроссельной щели 13; Г " эффективная площадь гидравли"цеских полостей 8 и 9;р - плотность жидкости; ЬР " перепад давлений на дроссель"ной щели 13. В свою очередьР +РьРдьРр в "- -(1) (3) где ЬРО- перепад давлений на дроссель"ной щели при отсутствии сил сопротивления движению што" ка 15; Йп - полезная нагрузка на штоке15;К - сила трения,Из соотношений (1), (2) и (3) следует кЧ=Р рЬ откуда видно, что величина К, а следовательно, и изменение скорости в соответствии с соотношением (1) зависят от полезной нагрузкии сил трения данного конкретного привода что при постоянстве ширины Ь щели 13 (фиг. 2) снижало бы точность перемещения штока 15. Однако путем изменения ширины -Ь щели 13 смещением элемента 12 и установления тем самым для каждого ва" рианта нагрузок заданного коэффициента К независимо от, режима его работы и конструктивных и технологических особенностей, влияющих на величину сил трения, обеспечивается высокая точность привода.6формула изобретения Пневмогидравлический привод, содер" жащий пневмогидродвигатель, пневмати": ческие полости которого через распределительную и регулируоцую аппаратуру подключены к источнику давления, а гидравлические - к двухлинейному рас" пределителю с двумя элементами, гер" метично сопряженными между собой с образованием дроссельной щели, и элект" ромеханический преобразователь для управления длиной дроссельной щели в одном направлении, связанный с одним из элементов распределителя, выполненным подвижным, и с замкнуть и контуром управления положением штока пневмогидродвигателя, о т л и ц а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона регулирования, он снабжен дополнительным, преобразователем для управления шири" ной дроссельной щели, связанным с другим элементом распределителя, установ" ленным с возможностью перемещения в направлении, пересекающемся с направлением движения электромеханического преобразователя. 1, Авторское свидетельство СССРМ 532507, кл, В 23 Я,5/06,1 Я 3. 5 961262С другой стороны, если преобразо" :вать соотношение (1) к видуьч= КчМ (5) где Ь и й - соответственно приращение (дискретность) скорости штока 15 и приращение (дискретность)смещения элемента 11при подаче на преобразователь 14 одного им" 10пульса,то видно, что регулируемая величина К /позволяет обеспечить требуемую величину дискретности дерегулирования скорости, что расширяет диапазон ре гулирования привода и также повышает точность перемещения штока.Применение данного изобретения,в системах прецизионного перемещения инструмента станков с числовцм про граммным управлением позволит повысить их точность и расширить диапазон регулирования и, тем самым, эффективность их использования, Например, при ;финишной обработке изделий, ограничен- ных сферическими и асферическими поверхностями, возможно выполнение криволинейной поверхности с заданной точностью и шероховатостью за один проход однолезвийного инструмента (алмазного За резца) при одновременном улучшении симметричности поверхностей вращения относительно оптической оси, что яв" ляется характерным для точения. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе