Устройство управления приводом

ZIP архив

Текст

(56) Авторское свиде989173, кл. Р 15 В 32В. Владимироапожников,П. Цупров ельство СС 9/03, 1981.(54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПРВОДОМ(57) Изтике и мсистемахторов иретениявозмож инал уирарода 3щение рпередает обретение относится к гидроавтомаожет быть использовано в следящихтранспортных средств, манипулялетательных аппаратов. Цель изоб - расширение функциональных остей и повышение точности. Сигвления из блока 5 проходит от электк электроду 4, обеспечивая перемеабочего тела 13. Далее движение ся через шестерню 8 и водило 9 на Ц 11 г/ / ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬППРИ ГКНТ СССР распределитель 18 и гидроцилиндр 19. Рычаг 21 возвращает распределитель 18 в исходное положение, а от датчика 20 поступает сигнал отрицательной обратной связи в блок 5, где он нейтрализует сигнал управления и шток 25 останавливается. Если на устройство действуют перегрузки вдоль направления движения рабочего тела 13, то балансировка осуществляется с помощью преобразователя 2, рабочее тело 14 которого обеспечивает формирование встречного усилия на шестерне 7 и исключает непредусмотренные движения водила 9 и распределителя 18. На электроды 28 и 29 может быть по. дан корректируюгций сигнал или они могут быть закорочены. В случае колебательного движения штока 25 на дросселе возникает перепад давления, воздействуюьций через преобразователь 2 на распределитель 18 115: тмен 111 ен 1 я ско 1 ости н 11 п., г:111;51 да Б,енияя в полостях гидроцилиндра 19. 3 з. п. ф-лы, 4 ил, С:45 50 55 Изобретение относится к области гидро- автоматики и может быть использовано в следящих системах транспортных средств, манипуляторов и летательных аппаратов.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повьииение точности.На фиг. 1 изображена схема устройства управления приводом с управлением электромеханическими преобразователями параллельными электрическими сигналами; на фиг. 2 - то же, с комбинированной коррекцией; на фиг. 3 - то же, с последовательными электрическими сигналами; на фиг. 4 схема фиг. 1 с планетарным редуктором в аксонометрической проекции.Устройство содержит входной электромеханический преобразователь в виде магнитоэлектрического преобразователя 1, дополнительный электромеханицеский преобразователь 2, эквивалентны и преобразователю 1, связанному электродами 3, 4 с задатчиком 5, механизм балансировки в виде планетарного редуктора 6 (фиг, 1, 2, 4) с ко. ронной шестерней 7, солнечной шестерней 8, водилом 9 и сателлитом 10 и входиыми и;сстернями 11, 12. Электроиро 1 годные рабочие тела 13, 14 преобразователей 1, 2 кинематически связаны упругими элементами 5, 16 с шестернями 8, 11, выполняющими функции дифференциальных входов редуктора 6, и одинаково ориентированы в пространстве относительно направления воздействия перегрузки.Выход механизма балансировки - водило 9 связан преобразователем перемещения рабочего тела, выполненным в виде рычага 17 с первым каскадом, например гидравлическим распределителем 18 гидроусилителя (не обозначен) . Распределитель 18 подключен к гидроцилиндру 19, имею 1 цему датчик 20 обратной связи и рыцаг 21 обратной связи, связанный с распределителем 18 пружиной 22. Кинематицеские элементы 23, 24 связи снабжены управляемыми фрикционными муфтами (не обозначены). Гидро- цилиндр 19 соединен штоком 25 и пружиной 26 с инерционной нагрузкой 27. Формирователь корректирующего сигнала (не изобр а жен ) подкл юч аетс я к эл ектр ода м 28, 29 преобразователя 2.На фиг, 2 комбинированная коррекция обеспечивается подключением к рабочему телу 14 преобразователя 2 гидромеханице. ского устройства, включающего датчик 30 динамического перепада давления с подпружиненным поршнем (не обозначен), дроссель 31 и разделительные элементы 32, 33. Датчик 30 и дроссель 31 гидравлически связаны с полостями гидроцилиндра 19.На фиг, 3 механизм балансировки выполнен в виде дифференциального рычага 34 Рабочие тела 13, 14 изолированы от полюсов магнитов 35, 36 преобразователей 1, 2. За 5 10 15 20 25 30 35 40 датчик 5 вьшолнен в виде электронного блока сравнения. Преобразователи 1, 2 могут быть выполнены в виде магнитогидродинамических машин с жидкими рабочими телами 13, 14. Формирователь корректирующего сигнала может быть выполнен с датчиком ускорения или с датчиком скорости измененияя усилия штока 25.Устройство управле 1 гия приводом (фиг. 1, 4) работает следующим образом.Сигнал управления, подаваемый из блока 5, проходит от электрода 3 к электроду 4, пересекая магнитные линии полюсов магнита 35. По правилу левой руки возникает электродина ми ческая сила, при водяда я в движение электропроводнос рабочее тело 13. В слуцае использования жидкого рабочего тела 13 онс движется в канале между полюсами магнита 35 и передает движение через упруНЙ еенп 1 о и э 1 е 1 е.1 а иестео н 1 О 3. Дальше движение передается на водило 9 и на рычаг 17, а от него -- на распределитель 18.Согласование требуемых направлений движения в редукторе 6 осуществляется прОстым выбором иаиразлений движения элементов 23 и 24. Например, при движении элемента 15 вправо (по цертежу) передаца ,1 вижепия Через элемент 23 происходит так, цто ось сателлита О направлена;1 австрецу на наблюдателя от плоскости чертежа (или при повороте вправо элемента 23 на фиг. 4), а движение распре;1 е.Нтыя 18 происходит при этом влево ио гертежу с растяжением пружины 22., Шток 25 гидроцилиндра 18 выдв 1 гаетс 11, преодолсзая нагрузку, в том числе инерцио;1 ную нагрузку 27. При этом рычагом 27 распреедите,"1 ь 18 возвращается в исходное положение, а с помощью датцика 20 поступает сигнал отрицательной электрической обратной связи в блок 5, где он нейтрализует сигнал управления, после чего в исходное положение приходит и рабочес тело 13. Шток 25 устанавливается в требуемом положении в условиях колебательности, обусловлен - ой влиянием инерционной нагрузки и ежескостей. При поступлении сигнала в обратном направлении, т. е. от электрода 4 к электроду 3 все движение происходит в обратном направлении, т. е. ось сателлита 10 движется от наблюдателя периеидикулярно плоскости .ертежа (или при повороте влево элс мсю а 23 по фиг. 4), и распределитель 18 движется вправо по цертежу, сжимая пружину 22.Шток 25 гидроцилиндра 19 и рыцаг 21 с пружиной 22 возвраща 1 от распредели- гель 18 в исходное 11 оложение. С датчика 20 поступает в блок 5 электрический сигнал отрицательной обратнои связи, что приводит в исходное положение рабочее тело 3 преобразователя 1.Если на устройство действуют перегрузки в опасном направлении вдоль направления движения рабочего тела 3, то балансировка осуществляется с помощью преобразователя 2, постоянно, подключенного рабочим телом 14 ко второму входу редуктора 6. Например, при действии перегрузки, совпадающей по направлению с направлением рассмотренного выше варианта работы с направлением движения водила 9 навстрецу наблюдателю (или при повороте вправо элемента 23 по фиг. 4), под действием перегрузки возникает усилие, сдвигающее упругий элемент 16 и через элемент 24, передающееся на шестерню 11. Направление поворота элемента 24 выбрано таким образом, что поворот шестерни 12 вызывает действие усилия на шестерне 7, которое приводит к действию усилия встречного относительно водила 9, т. е. повороту влево элемента 24 по фиг, 4, что исключает непредусмотренные движения водила 9, а следовательно, и распределителя 18.Выбирая передаточное отношение к водилу 9 от шестерни 8 эквивалентным передаточному отношению от шестерни 11 (с учетом нагрузок, трения и т. п.), можно обеспечить равенство приводимых нагрузок. Вследствие идентичности характеристик каналов между полюсами магнитов 35, 36 и идентичности линий передачи обеспечивается эквивалентность на входах редуктора 6 инерционных нагрузок и сил вязкого трения нагрузок при действии перегрузок.На электроды 28, 29 может быть подан, например, от датчика ускорения дополнительный корректирующий сигнал в случае необходимости снижения колебаний давления в полостях гидроцилиндра 19 при работе на инерционную нагрузку 27. В этом случае в соответствии с корректирующим сигналом осуществляется дополнительное управление движением рабочего тела 14 и таким образом дополнительное движение распределителя 18, что приводит к дополнительному регулированию расхода, поступающего в полости гидроцилиндра 19. Это позволяет снизить колебания при движении штока 25 и нагрузки 27,Если использовать электромеханический датчик скорости изменения усилия непосредственно со штока 25, то корректирующее воздействие может быть использовано как для приводов с гидроцилиндром 19, так и для приводов, имеющих двигатель в виде шарико-винтовой передачи.Работа устройства на фиг. 2 отличается тем, что колебания расхода в полостях гидроцилиндра 19 при работе на инерционную нагрузку 27 передаются гидравлическими импульсами. Если движение штока 25 йлавное, то давления, подводимые через дроссель 31, одинаковы и рабочее тело 14 не приходит в движение при движении штока 25, работающего в обычном режиме по сигналу 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 управления от преобразователя 1, как это описано,В слуцае колебательного движения штока 25 возникает динамическое нарастание перепада давления в полостях гидроцилиндра 19, отчего приходит в движение поршень датчика 30 и на дросселе 31 возникает перепад давления. Этот перепад давления через элементы 32, 33 воздействует на рабочее тело 14 и приводит в дополнительное движение распределитель 18. Тем самым уменьшается скорость нарастания давления в полости гидроцилиндра 19, что демпфирует колебания штока 25. Требуемые характеристики режима коррекции обеспечиваются с учетом параметров дросселя 31 и датчика 30.Следует отметить, цто при рассмотренном движении распределителя 18 от гидромеханического воздействия из полости гидроцилиндра 19 происходит одновременно и движение рабочего тела 4, При этом движении возникает электрический сигнал, который можно снимать с электродов 28, 29. Использование этого электрического сигнала возможно, например, для расширения диапазона регулирования характеристик коррекции. В цастности, возможно сравнение фаз электросигнала управления в преобразователе 1 и указанного электросигнала из преобразователя 2 с последующим изменением сигнала в преобразователе 1 для дополнительной коррекции движения штока 25 совместно с нагрузкой 27. Возможно замыкание накоротко электродов 28, 29, например для демпфирования, в случае необходимости движения рабочего тела 14 под действием гидромеханицеского воздейсп вил (демпфирование за счет реакции рабоцсго гела ,4 при его движении в магнитном поле) и т. и.Работа по фиг. 3 происходип прп отсу- твии необходимости в дополнительном упр;:нлении от преобразователя 2 и поэтому определяется лишь требованиями бал и:.сипопки при действии перегрузок. В св.;, с этим вм, сто планетарног 9 редуктора 6 использован дифференциальный двуплечий рычаг 34. а расположение полюсов магнита 36 изменены на обратные по отношению и полюс,пм магнита 35.Такое обратное включение обеспецнвет взаимное противовключение сил орсгрузок на двуплечем рычаге, 34, что оцевидно из схемы фиг. 3 при прнлохеппи сп. пс; . грузок на обоих рабо их телах 3 н 4; о, иаковом направлении, Сигнал упгравлен.:н поступает одновременно в преооразовате. ли 1,2.Работа в соответствии с сигналом управления происходит аналогично описанию по фиг. 1.Преимугцества устройства управления приводом заключаются в его работоспособности практически в неограниченном диапазоне перегрузок в сочетании с возможностьювведения дополнительных управляющих или корректирующих воздействий, улучшающих характеристики и расширяющих в итоге функциональные возможности.Формула изобретения1, Устройство управления приводом, содержащее входной электромеханический преобразователь с подвижным изолированным от полюсов рабочим телом, соединенным электродами с задатчиком и кинематически связанным с преобразователем перемещения рабочего тела в перемещение первого каскада гидроусилителя, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения точности, оно снабжено дополнительным электромеханическим преобразователем, эквивалентным входному электромеханическому преобразователю, а также регулируемым механизмом балансировки с дифференциальными входами, каждый из которых кинематически связан с рабочим телом одного из электромеханических преобразователей, а рабочимвыходом - с преобразователем перемещения, причем рабочие тела электромеханических преобразователей одинаково ориентированы в пространстве относительно направления воздействия перегрузки.2. Устройство по п, 1, отличающееся тем,что механизм балансировки выполнен в видепланетарного редуктора, коронная и солнеч"О ная шестерни которого связаны с рабочимителами электромеханических преобразователей, а водило - с преобразователем перемещения,3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся15 тем, что оно снабжено формирователем корректирующего сигнала, подключенным к дополнительному электромеханическому преобразователю.4. Устройство по пп. 1 - 3, отличающеесятем, что по меньшей мере один электроме 20 ханический преобразователь выполнен в виде магнитогидродинамической машины.1588927 Л б б .б иг.б Л 1 б Л дг,4 с оставитель С. Рождесхред А. Кравчукраж 531та по изобретениямЖ - 35, Раушскаямбинат Патент. г твенскииКорректор С.Подписноеи открытиям прнна 6., д. 4/5Ужгород. ул. Га Ре За НИИ

Смотреть

Заявка

4489890, 03.10.1988

ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ В-8710

АНЧУКОВ ВЛАДИМИР АЛЕКСАНДРОВИЧ, ВЛАДИМИРОВ СЕРГЕЙ ВАСИЛЬЕВИЧ, ЛАТЫПОВ САЛИМЖАН ГАЛИМЖАНОВИЧ, САПОЖНИКОВ ВЛАДИМИР ИВАНОВИЧ, ПРОКОФЬЕВ ЮРИЙ ПАВЛОВИЧ, ЦУПРОВ МИХАИЛ ПЕТРОВИЧ

МПК / Метки

МПК: F15B 9/03

Метки: приводом

Опубликовано: 30.08.1990

Код ссылки

<a href="https://patents.su/5-1588927-ustrojjstvo-upravleniya-privodom.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство управления приводом</a>

Похожие патенты