Устройство для синхронизации исполнительных двигателей

(191 011 В 11/О Ъгг:.",С И Ь ТЕ 11 Л 6ХНф ь"4 РЦц; ЩО "Р 1,ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ нс ГОСУДАРСТВЕННЬИ 4 НОМИТЕТ СПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГ(71) Специальное ко трукторское бю-ро диэелестроения Производственногообъединения "Звезда"(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИНХРОНИЗАЦИИ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, содержащее источник рабочей среды поддавлением, устройство для сброса рабочей. среды, задающее устройство идатчики перемещения рабочих органов,связанные со сравнивающим устройством, включающим многокамерный сумматор, имеющий корпус со стержнем, закрепленным в корпусе на упругих элементах, часть которых имеет одну,величину эффективной площади, а остальные - другую, причем упругие элементы разной эффективной площадичередуются вдоль стержня и закрепленыв корпусе с образованием равного числа положительных и отрицательных камер управления, а также первой и второй рабочих камер первая. из которыхимеет входной канал, связанный с источником рабочей среды, выходной канал, связанный с второй рабочей камерой, и клапан, взаимодействующийсо стержнем, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения быстродействия и точности, сравнивающееустройство выполнено с числом сумматоров, равным числу двигателей, приэтом число камер управления одинакового знака каждого сумматора равночислу двигателей, вторая рабочая камера каждого сумматора выполнена свходным и выходным каналами и снабжена клапаном, первая рабочая камеракаждого сумматора соединена выходнымканалом с одной из отрицательных камер управления, с входным каналомвторой рабочей камеры этого же сумматора и содним из двигателей, одна:из положительных камер управлениякаждого сумматора соединена с задающим устройством, а датчик перемещениякаждого рабочего органа соединен с отрицательными камерами управления связанного с этим рабочим органом сум"матора, количество которых на единицу меньше числа двигателей, и с од"ной из положительных камер управлениякаждого из остальных сумматоров, приэтом выходные каналы, всех вторых рабочих камер соединены с устройством для сброса рабочей среды,2, Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оно снабжено регулируемыми дросселями почислу двигателей, а каждый регулируемый дроссель установлен на выходедатчика перемещения,3. Устройство по и. 2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оно снабжено дополнительными регулируемымидросселями по числу двигателей, приэтом первые и вторые рабочие камерыкаждого сумматора соединены с испол.нительным двигателем через один издополнительных регулируемых дросселей.10386Изобретение относится к гидропневмоавтоматике, в частности к системамсинхронизации исполнительных двигателей, работающих параллельно на общую нагрузку, 5Известно устройство для синхрониз аци и исполни тел ьнь 1 х дви гателей, содержащее источник рабочей среды поддавлением, устройство сброса рабочейсреды, задающее устройство и датчики 10перемещения рабочих органов, связанные со сравнивающим устройством, вклю.чающим многокамерный сумматор, имеющий корпус со стержнем, закрепленнымв корпусе на упругих элементах, часть 15которых имеет одну величину эффективной площади, а остальные - другую,причем упругие элементы разной эффективной площади чередуются вдоль стержня и закреплены в корпусе с образованием равного числа положительных иотрицательных камер управления, атакже первой и второй рабочих камер,первая из которых имеет входной ка"нал, связанный с источником рабочей 25среды, выходной канал, связанный совторой рабочей камерой, и клапан, взаимодействующий со стержнем 1 1 1.Недостатками известного устройства являются низкие быстродействиеи точность из-за использования дляопераций сравнения осредненного сигнала датчиков перемещения,Цель изобретения - повышение быстродействия и точности,35Поставленная цель достигается тем,что сравнивающее устройство вьполненос числом сумматоров, равным числудвигателей, при этом число камер управления одинакового знака каждогосумматора равно числу двигателей,вторая рабочая камера каждого сумма"тора выполнена с входным и выходнымканалами и снабжена клапанами, первая рабочая камера каждого сумматора45соединена выходным каналом с однойиз отрицательных камер управления ивыходным каналом второй рабочей камеры этого же сумматора и с одним издвигателей, одна из положительныхкамер управления каждого сумматорасоединена с задающим устройством, адатчик перемещения каждого рабочегооргана соединен с отрицательными камерами управления связанного с этимрабочим органом сумматора, количество которых на единицу меньше числадвигателей, и с одной из положительных камер управления каждого из ос 30тальных сумматоров, при этом выходныеканалы всех вторых рабочих камерсоединены с устройством для сбросарабочей среды.При этом устройство снабжено регулируемыми дросселями по числу двигателей, а каждый регулируемый дроссель установлен на выходе датчика перемещений,Кроме того, устройство снабженодополнительными регулируемыми дросселями по числу двигателей, при этомпервые и вторые рабочие камеры каждого сумматора соединены с исполнительным двигателем через один из дополнительных регулируемых дросселей,На чертеже изображена схема устройства для синхронизации исполнительных двигателей,Устройство содержит, например, триисполнительных двигателя 1-3, которыемогут быть как пневматическими илигидравлическими так и двигателямивнутреннего сгорания (дизелями), работающими на общую нагрузку, например, на корабельньй винт 4, с которым эти двигатели связаны с помощьюзубчатых колес 5-7, Двигатели 1-3 управляются с помощью отдельных исполнительных механизмов 8-10 соответственно, которые могут быть выполнены,например, в виде пневмоцилиндров,штоки которых 11-13 служат рабочимиорганами, связанными с рейками топливных насосов (не изображены), подающих топливо двигателям 1-3,Устройство имеет также источник 14рабочей среды под давлением, устройство 15 сброса рабочей среды, задающее устройство 16, клапан 17 дляотключения устройства для синхронизации от двигателей 1-3 и датчики 1820 перемещения штоков 11-13 соответственно, связанные со сравнивающимустройством, выполненным в виде трехсумматоров 2 1-23, имеющих корпуса24-26, Сумматор.21 имеет стержень 27,закрепленный на упругих элементах 2834, иэ которых элементы 28, 30, 32,34 имеют одну величину эффективнойплощади, а элементы 29, 31 и 33 другую.Элементы разной эффективной площади чередуются вдоль стержня 27 с образованием в сумматоре 21 положительных камер 35"37 управления, отрицательных камер 38-40 управления, первой рабочей камеры 41 и второй рабочей камеры 42. Первая рабочая камера1038630 341 имеет входной 43 и выходной 44каналы и клапан 45, а вторая рабочаякамера " входной 46 и выходной 47каналы и клапан 48,Сумматоры 22 и 23 выполнены аналогично., их стержни, упругие элементы, камеры и клапаны на чертеже неизображены.Первая рабочая камера 41 сумматора 21 выходным каналом соединена с 10отрицательной камерой 40 управления,входным каналом 46 второй рабочейкамеры 42 и, через механизм 8 - сдвигателем 1, Положительная камера37 управления связана с задающим устройством 16, датчик 18 соединен с отрицательными камерами 38 и 39 управления и с одной из положительных камер управления каждого из сумматоров22 и 23, а выходной канал 47 второй 20рабочей камеры 42 соединен с устройством 15 для сброса рабочей среды. Аналогично первая рабочая камеракаждого из сумматоров 22 и 23 соединена выходным каналом с одной из отрицательных камер управления и с вход"ным каналом второй рабочей камеры этого же сумматора и с.одним из двигателей 2 и 3, одна из положительных, камер управления каждого сумматора 22и 23 соединена с задающим устройством 16, а каждый из датчиков 19 и 20перемещения рабочих органов 12 и 13соединен с отрицательными камерамиуправления связанного с соответствующим рабочим органом сумматора, ко"личество которых (в данном случаедве) на единицу меньше числа двигателей, и с одной из положительных камеруправления каждого из остальных сум 40маторов, при этом выходные каналывторых рабочих камер соединены с устройством 15 для сброса. рабочей среды.Кроме того, устройство снабженорегулируемыми дросселями 48-50, ус 45тановленными на выходах датчиков 1820 соответственно, и дополнительнымирегулируемыми дросселями 5-53, причем первые и вторые рабочие камеры41 и 42 сумматора 21 соединены с дви Огателем 1 через дроссель 51, а первые и вторые рабочие камеры 22 и 23сумматоров соединены с двигателями 2и 3 через дроссели 52 и 53 соответственно. 55Устройство для синхронизации исполнительных двигателей работает следующим образом,4Производится раздельный запускдвигателей 1.-3, задающее устройство16 устанавливается в требуемое положение, при этом пневматический сигнал поступает в положительную управ"ляющую камеру каждого из сумматоров21-23, сьязанную с задающим устройством 16. В результате, в каждомсумматоре 21-23 происходит смещениестержня вниз (по чертежу), в первыхрабочих камерах расстояние между клапанами и стержнями увеличивается, аво вторых рабочих камерах расстояниемежду клапанами и стержнями уменьшается, Вследствие этого давление в выходных каналах первых рабочих камери во входных каналах вторых рабочихкамер сумматоров 21-23 возрастает,а стержни, благодаря одновременномувозрастанию давления в отрицательныхкамерах, соединенных с выходными каналами первых рабочих камер, устанав-ливаются в равновесном положении.Таким образом сумматоры 21-23 приэтом работают как повторители сигнала,поступающего от задающего устройства 16,От сумматоров 21-23 через регулируемые дроссели 51-53 рабочая средапоступает к пневмоцилиндрам 8- 10двигателей 1-3, При этом, из-за раз"личий характеристик сумматоров, тру"бопроводов и дросселей, может возникнуть несинхронность движениярабочих органов 11-13, тогда двигатели1-3 получают разные сигналы и, следовательно, одни из двигателей 1-3 перегружаются, а другие. - не догружаются. Сигнал датчика 18 поступает черезрегулируемый дроссель 48 в две отрицательные камеры 38 и 39 сумматора21 и в одну из положительных камеркаждого из сумматоров 22 и 23,Сигнал датчика 19 поступает черезрегулируемый дроссель 49 в две отри"цательные камеры сумматора 22 и в одну из положительных камер каждогоиз сумматоров 21 и 23,Сигнал датчика 20 поступает черезрегулируемый дроссель 50 в две отри"цательные камеры сумматора 23 и в одну из положительных камер каждогоиз сумматоров 21 и 22,Гсли сигналы всех датчиков 18-20равны между собой, то стержни сумматоров 21-23 не смещаются из равно"весного положения и сумматоры продол"жают работать как повторители.3Если нагрузка на одном из двигателей, например на двигателе 1, воз" растает, то давление (сигнал) на вы" ходе датчика 18 и в отрицательных камерах 38 и 39 сумматора 2 1 увеличива ется, а давление в выходном канале 44 первой рабочей камеры 4 1 уменьшается, вследствие чего рабочий орган . 11 уменьшает подачу топлива к двига 1 О телю 1. Одновременно увеличивается давление в положительных камерах сумматоров 22 и 23, соединенных с датчиком 18, давление в выходных каналах первых рабочих камер сумматоров 22 и 23 увеличивается и рабочие органы 12 и 13 увеличивают подачу топлива к двигателям 2 и 3. Процесс заканчивается после выравнивания давлений в выходных каналах первых рабочих камер всех сумматоров 21 "23.Таким образом, при неравномерной нагрузке на двигатели 1-3 регулирую- щее воздействие сравнивающего устройства, состоящего из сумматоров 2 1- 23, направлено на уменьшение подачи топлива к более нагруженным двигателям и увеличение подачи топлива к менее нагруженным двигателям, благодаря чему нагрузка на двигатели выравнивается. Рассогласование не превы" шает одного процента.Применение предлагаемого устройства позволит повысить быстродействие и точность синхронизации исполнительных двигателей, работающих на общую нагрузку,оставитель ехред Ж.Кас Редакт Лушников каз 6186(404/5 Филиал 11 ПП "Патент", г, Ужгород, ул, (1 роектна Тираж 717 ВНИИПИ Государств по делам иэобре 113035, Москва, Жвенскии Корректор ". Ватрушки Подписноенного комитета СССРений и открытийРаушскал наб., д