Электрогидравлический следящий привод

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Соцналистичеснм Реепублвк(22) Заявлено Об. 12, 78(21) 2692 б 57/18-24 (51) М. Кл. с присоединением заявкм Йф -(23) Прморнтет б 05 В 11/01 1 оеуаарствеииый комитет С.СС Р лв аеаам изобретений я отирытяйОпубликовано 070233 бюллетень й 9 Дата опубликования описания 0802 В 1(7 ) Заявители54 ) ЭЛЕКтгоГИДРАВЛИЧЕСКИИ следящий прИВод 2 Изобретение относится к автоматике и предназначено для использованияв системах управления перемещением ра"бочих органов промышленных механизмов, например в системах управленияФункциональными узлами промышленныхтракторов,Известен привод, содержащий сум"матор, задающий блок, преобразовательи гидроусилитель (,1.Наиболее близким по технической.сущности является приводсодержащийсуммирующий блок, первый вход которого соединен с выходом задающего блока, второй. вход - с выходом датчикаперемещений, а выход - с входом Фаэочувствительного усилителя, первый,второй и третий электромеханическиепреобразователи,выходы которых черезгидроусилитель кинематически соедииены с датчиком перемещения и рабо"чим органом 21.Недостатками данного привода являются малое быстродействие, так каклюбое перемещение меньше порога срабатывания, переключающего устройстваотрабатывается на замедленной скорости. Перемещения, большие порогасрабатывания переключающего устройства, начинают отрабатываться на ЗО большей скорости, но при подходе к согласованному положению привод переключается на замедленную скорость, что затягивает время отработки, кроме того данный привод не может обеспечить высокую точность, так как уменьшение порога срабатывания реле управления скоростью медленного подвода приводит к автоколебаниям в системе.Цель изобретения - повышение быстродействия и точности привода.Это достигается тем, что в извест" ный электрогидравлический следящий привод введены пороговые блоки точного и грубого отсчетов, генератор импульсов переменной частоты, счетчик, элементы задержки, ключи, элементы НЕ, И, ИЛИ, выходы первого и второго элементов ИЛИ соединены соответствен" но с первыми входами первого элемента И и счетчика, второй вход которого подключен к выходу первого элемента И, выход третьего элемента ИЛИ че" реэ первый элемент НЕ соединен с вторым входом первого элемента И, к третьему входу которого через генератор импульсов переменной частоты подключены входы вторых и первый пороговых блоков точного и грубого отсчетов ивыход фазочувствительного усилителя,выход первого порогового блока. точного отсчета подключен к первому входу первого элемента ИЛИ и к первымвходам второго и третьего элементов И, выход второго порогового блока точного отсчета - к второму входупервого элемента ИЛИ и к первым входам четвертого и пятого элементов И,выходпервого порогового блока грубОФЬотсчета - к первому входу второго"элемента ИЛИ и к первому входу 10четвертого элемента ИЛИ, выход второ 6.порогового грубого отсчета - кйбдрому входу второго элемента ИЛИЙ к первому входу пятого элементаИЛИ, первый выход счетчика соединен 15с первыМ входом шестого элемента ИЛИ,второй вход которого подключен к выходу шестого элемента И, второй выход счетчика соединен с входами первого, второго, третьего и четвертого 2 Оэлементов задержки и к вторым входамтретьего и пятого элементов И, выходпервого элемента задержки подключенк первому входу третьего элемента ИЛИи через второй элемент НЕ - к первомувходу седьмого элемента И, выход второго элемента задержки подключен квторому входу третьего элемента ИЛИ,к первому входу шестого элемента И ичерез третий элемент НЕ - к первомувходу восьмого элемента И, выход ЗОтретьего элемента задержки подключенк третьему входу третьего элемента ИЛИ и к первому входу девятогоэлемента. И, выход четвертого элементазадержки подключен к четвертому входу третьего элемента ИЛИ и к вторымвходам шестого, седьмого и восьмогоэлементов И, выход седьмого и восьмого элементов И соединены с третьим входом второго элемента ИЛИ, вы"код девятого элемента И через первыйключ подключен к входу первого электромеханического преобразователя, вы"ход шестого элемента ИЛИ соединен свторыми входами второго и четвертогоэлементов И, выходы второго и третьего элементов И.,соединены соответственно со вторыми входами четвертогои пятого элементов ИЛИ, а выходычетвертого и пятого элементов И "а третьими входами и пятого и четвер- ЗОтого элементов ИЛИ, выходы четвер"того и пятого элементов ИЛИ.соответственно через второй и третий ключиподключены к второму и третьему электромеханическим преобразователям. 55.а фиг. 1 приведена функциональная схема электрогидравлического . следящего привода; на .фиг. 2 ц 3 представлены зависимости выходных Я напряжений пороговых блоков и частоты генератора импульсов переменной частоты от величины рассогласования; на фиг. 4 - временная диаграмма работы отдельных элементов привода. Предлагаемое устройство содержитсуммирующий блок 1, задающий блок 2,датчик перемещений 3, рабочий орган 4, фазочувствительный усилитель 5,первый и второй пороговые блоки точного отсчета 6 и 7, первый и второй,пороговые блоки грубого отсчета 8и 9, первый и второй элементы ИЛИ 10и 11, счетчик 12, первый элемент И 13,генератор импульсов переменной частоты 14, третий элемент ИЛИ 15, первый, второй и третий элементы НЕ 16,17 и 18, второй элемент И 19, первый, второй, третий и четвертый элементы задержки 20, 21, 22 и 23, третий, четвертый и пятый элементы И 24,25 и 26, первый ключ 27, четвертыйэлемент ИЛИ 28, шестой, седьмой, восьмой и девятый элементы И 29, 30, 31и 32, пятый и шестой элементы ИЛИ 33и 34, второй и третий ключи 35 и 36,первый, второй и третий электромеханические преобразователи 37, 38 и 39,гидроусилитель 40.Выходные напряжения (см. фиг.2,4 )первого и второго пороговых блоков 6,7 точного отсчета обозначены И 6 и И 7,выходные напряжения первого и второго пороговых блоков 8, 9 грубого отсчета - И 8 и И 9, величина рассогласования - Е, выходное напряжение счетчика - И 12, выходные напряжения первого, второго, третьего и четвертого элементов задержки - И 20, И 21,И 22 и И 23, выходные напряжения первого, второго и третьего электромеханических преобразователей И 37, И 38н И 39, скорость перемещения штокагидроусилителя - Ч,постоянные временисрабатывания и отпускания электромеханических.преобразователей -Тэ и Сцдчастота генератора импульсов переменной частоты -, заданная точность привода - 6-тЧЭлектрогидравлический следящийпривод работает следующим образом.В зависимости от знака и величины рассогласования 6. срабатывают первый(второй) пороговые блоки точного отсчета 6 (7) и грубого отсчета 8 (9).При этом сигналом с выхода первого(второго) порогового блока грубогоотсчета 8 (9) через второй элементИЛИ 11 удерживается в исходном состоянии счетчик 12 и через четвертый (пятый ) элемент ИЛИ 28 (33) ивторой (третий) алвчи .35 (36) включает второй (третий) электромеханический преобразователь 33 (39). Штокгидроусилителя 46 идет "вперед"("наведем) со скоростью ч. при уменьшении рассогласования до величиныпорога срабатывания первого (второгопорогового блока грубого отсчета 8 (9), равной5 г - ч э фа,сигнал с выхода первого (второго)порогового блока грубого отсчета 8(9 ) исчезает и на выходах счетчика 12появляются последовательно импульсы, поступающие на вход счетчика 12 .с генератора импульсов переменной частоты 14 через первый элемент И 13. Первый импульс через шестой эле- мент ИЛИ 34 и второй (,четвертый) элемент И 19 (25), четвертый (пятый) элемент ИЛИ 28 (33) и второй (третий) ключ 35 ( 36) подтверждает включение второго (третьего) электромвханического преобразователя 38 (39), Шток гид-роусилителя 40 продолжает двигаться с прежней скоростью ф 1 впередф (фнаэад"). Второй импульс через первый, второй, третий и четвертый элементы задержки 20, 21, 22 и 23, третий элемент ИЛИ 15 и первый элемент НЕ 16 запрещает прохождение импульсов иа счетчик 12, через второй и четвертый элементы задержки 21 и 23, шестой элемент ИЛИ 34, второй (четвертый ) элемент И 19 (25), четвертый (пятый) 20 элемент ИЛИ 28 (33), второй ( третий) ключ 35 (36 ) подтверждает включение второго ( третьего ) электромеханичес кого преобразователя 38 (39 ), через третий (пятый ) элемент И 24 (26), пятый(четвертый) элемент ИЛИ 33.( 28) включает третий ( второй)ключ 36 (35). При этом через время ТЗ включается третий (второй 1 электромеханический преобразователь 39 (38 и перекрыва-, ет сливную и напорную магистрали гидроусилителя 40, Шток гидроусилителя останавливается. После исчезновения сигнала на первом элементе задержки 20 через второй элемент НЕ 17, седьмой элемент И 30, девятый элемент И 32 и первый ключ 27 включается первый электромеханический преобразователь 37, который через время Г втягивается и перекрывает напорную магистраль гидроусилителя 40. После 40Эисчезновения сигнала на втором эле" менте задержки 21 через третий элемент НЕ 18, восьмой элемент И 31 и второй элемент ИЛИ 11 сбрасывается счетчик 12, при этом с второго и 4 третьего злектромеханического преобразователя 38. (39) снимается сигнал и они отпускают.После исчезновения сигнала с третьего элемента задержки 22 снимается напряжение с первого электромехаиического преобразователя 37, и ои так же отпускает, После исчезновения сиг" нала с выхода четвертого элемента задержки 23 привод приходит в исходное состояние.Таким образом рассогласованиеэ фтотрабатывается на полной скорости. При рассогласовании ЕМ ут.включается только первый (второй ) порого О вый блок точного отсчета б (7 ) и иь- пульсы через первый элемент И 13 поступают на счетчик 12. Первым импульсом. через шестой элемент ИЛИ 34, второй (четвертый) элемент 19 (25), б 5 четвертый пятый) элемент ИЛИ 28 (ЗЗ) .и через второй (третий ) ключ 35 (Зб) выключается второй (третий)электромеханический преобразователь 38 ( 391, Второй импульс через первый,. второй, третий и четвертый элементы задержки 20, 21, 22 и 23, третий элемент ИЛИ 15 и Первый элемент НЕ 16 запрещает прохождение импульсов на счетчик 12, через второй и четвертый элементы задержки 21 и 23, шестой элемент И 29, шестой элемент ИЛИ 34, второй (четвертый) элемент И 19 (25), четвертый (пятый ) элемент ИЛИ 28 ( 33), второй (третий ) ключ 35 (,36) подтверждает включение второго (третьего ) . электромеханического преобразователя 38 (39 , через третий (пятый) элемент И 24 (26); пятый (четвертый) элемент ИЛИ 33 (28 ) включает третий ( второй) ключ 36 (35), При этом через время Г включается третий (,второй) электромеханический преобразователь 39 38 ) и перекрывает сливную и напорную магистрали гидроусилителя 40. Шток гидроусилителя останавливается. После исчезновения сигнала на первом элементе задержки 20 через второй элемент НЕ 17, седьмой элемент И 30, девятый элемент И 32 и первый ключ 27 включается первый электромеханический преобразователь 37, который через время Т 3 втягивается и перекрывает напорную магистраль гидроусилителя 40. После исчезновения сигнала на втором элементе задержки 21 через третий элемент НЕ 18, восьмой элемент И 31 и второй элемент ИЛИ 11 сбрасывает счетчик 12, при этом с второго и третьего электромеханических преобразователей 38 и 39 снимается сигнал и они отпускают. После исчезновения сигнала с третьего элемента задержки 22 снимается напряжение с первого электромеханического преобразователя 37 и он также отпускает. ПосЛе исчезновения сигнала с четвертого элемента задержки 23 система приходит в исходное состояние.Таким образом, за время между двумя импульсами шток гидроусилителя 40 отрабатывает перемещение При этом,. если оставшееся рассогласование будет меньше порога срабатывания дЕ первого (второго) порогового блока точного отсчета б ( 7 ),который определяет необходимую точность работы привода, то привод останавливается. Если при исчезновении сигнала с четвертого элементазадержки 23 рассогласование будетбольше порога срабатывания первого( второго) порогового блока точногоотсчета 6 (7 ), то на счетчик 12 поступят два импульса и привод сделает еще один шаг, Далее процесС повторяется до тех пор, пока не будет от 802918работано заданное рассогласование с заданной точностью.Из фиг. 3 видно, .что если при рассогласовании, равном порогу срабатывания первого (второго порогового блока грубого отсчета 8 (9 ), т.е. при Е = Ч Хз+ЬЕ:частота генератора будет равная/Г(Гц), а при рассогласовании, равном порогу срабатывания первого (,второго) порогового блока точного отсчета 6 (7 ), т.е. прй Е = 1 Ет частота генератора будет равна Ч /ьЕт, то любое рассогласование меньшее порога срабатывания первого (второго) порогового блока грубого отсчета 8 (,9 ) будет отрабатываться за один шаг. 15Изменяя зависимость Г = Г (с.), можно обеспечить устойчивую работу привода при любой заданной точности тИспользование изобретения позволит 20 увеличить быстродействие и точность перемещения рабочих органов производственных механизмов, что значительно увеличит их производительность, повысит качество выпускаемой продукции р 5 и даст народному хозяйству значительный экономический эффект.Формула изобретенияЭлектрогидравлический следящий привод, содержащий суммирующий блок, первый вход которого соединен с выходом задающего блока, второй вход - с выходом датчика перемещения, а выход - с входом фазочувствительного усилителя, первый, второй и третий электромеханические преобразователи, выходы которых через гидроусилитель кинематически соединены с датчиком перемещения и рабочим органом, о т ли ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия и точности привода, он содержит пороговые блоки точного и грубого отсчетов, генератор импульсов переменной. частоты, счетчик, элементы задержки, ключи элементы НЕ, И, ИЛИ, выходы первого и второго элементов ИЛИ соединены соответственно с первыми входами первого элемента И и счетчика, второй вход которого подключен к выходу пер ного элемента И, выход третьего элемента ИЛИ через первый элемент НЕ соединен с вторым входом первого элемента И, к третьему входу которого через генератор импульсов переменной частоты подключены входы первых и вт рых пороговых блоков точного и грубого отсчетов и выход фазочувствительного усилителя, выход первого порогового блока точного отсчета под- Я ключен к первому входу первого элемента ИЛИ и к первым входам второго и третьего элементов И, выход второго порогового блока точного отсчета - к второму входу элемента ИЛИи к первым входам четвертого и пятого элементов И, выход первого порогового блока грубого отсчета . - кпервому входу второго элемента ИЛИи к первому входу четвертого элемента ИЛИ, выход второго пороговогоблока грубого отсчета - к второмувходу второго элемента ИЛИ и к первому входу пятого элемента ИЛИ, первый выход счетчика соединен с первым входом шестого элемента ИЛИ,второй вход которого подключен к выходу шестого элемента И, второй выход счетчика соединен с входами первого, второго, третьего и четвертогоэлементов задержки и к вторым входамтретьего и пятого элементов И, выход первого элемента задержки подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ и через второй элемент НЕк первому входу седьмого элемента И,выход второго элемента задержки подключен к второму входу третьего элемента ИЛИ, к первому входу шестого элемента И и через третий элемент НЕ - кпервому входу восьмого элемента И,выход третьего элемента задержки подключен к третьему входу третьего элемента ИЛИ и к первому входу девятого элемента И, выход четвертогоэлемента задержки подключен к четвертому входу третьего элемента ИЛИ ик вторым входам шестого, седьмого ивосьмого элементов И, выходы седьмогои восьмого элементов И соединены соответственно с вторым входом девятогоэлемента И и с третьим входом второго элемента ИЛИ, выход девятого элемента И через первый ключ подключенк входу первого электромеханическогопреобразователя, выход шестого элемента ИЛИ соединен с вторыми входамивторого и четвертого элементов И,выходы второго и третьего элементов И соединены соответственно с вторыми входами четвертого и пятого элементов ИЛИ, а выходы четвертого ипятого элементов И - с третьими входами пятого и четвертого элементовИЛИ, выход четвертого и пятого элементов ИЛИ соответственно через второй и третий ключи подключены к второму и третьему электромеханическимпреобразователям.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Следящие приводы, Под ред.д,т.н, проф, Чемоданова Б. К. - И:Энергия, 1976, книга вторая, с. 204,рис. 13-7.2. Авторское свидетельство СССРР 185484, кл. С 05 3 , 17.05.65802918 и Составитель Г. Нефедовае кто В. Гонча тех ва Ео кто Я.Ывыдк ПодписноеССР атент , г. ужгород, ул. Проектная каэ 6ВНИИПЯ Госао делам 113 ОЭ.5 . сила Тираж 51 арственного комитет эобретений и открыт ЖРауюская наб