Пневматический следящий привод

 

ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ СЛЕДЯЩИЙ ПРИВОД, содержащий исполнительный пневмоцилиндр, поршень и шток, установленные в пневмоцилиндре с образованием рабочих полостей, пневмораспределитель золотникового типа, подключенньй к линиям связи рабочих полостей пневмоцилиндра с источником давления и атмосферой и выполненный с управлением от мембранного привода , имеющего разделительный мембранный блок, размещенный в корпусе с образованием двух управляющих камер и связанный с золотником и через гфужину обратной связи - со штоком исполнительного пневмоцилиндра, и пневмоцилиндр обратной связи по скорости штока исполнительного пневмоцилиндра , полости которого связаны через дроссель с атмосферой, а шток жестко связан со штоком исполнительного пневмоцилиндра, причем одна из управляющих камер, расположенная между мембранным блоком и корпусом со стороны пружины обратной связи , подключена к источнику командного давления, отличающийс я тем, что, с целью упрощения конструкции и повьшения точности позиционирования , пневмодилиндр обратной связи по скорости вьнтолнен с одной управляющей полостью, связанной с второй управляющей камерой,, мембранного привода. 00 ю сд

СОЮЗ СОВЕТСКИХ соцИАлистических

РЕСПУБЛИК

4(51) F 15 В 9/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3532433/29-06 (22) 03.01.83 (46) 30.01.85. Был. P- 4 (72) И.M.Ëèìoíîâ и В.N.БельАерман (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт промышленных гидроприводов и гидроавтоматики (53) 621.526(088.8) (56) 1. Чупраков Ю.И. Гидропривод и средства гидроавтоматики. М., "Машиностроение", с. 165, рис. 116.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 398763, кл. F 15 В 9/16, 1971. (54)(57) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ СЛЕДЯЩИЙ

ПРИВОД, содержащий исполнительный пневмоцилиндр, поршень и шток, установленные в пневмоцилиндре с образованием рабочих полостей, пневмораспределитель золотникового типа, подключенный к линиям связи рабочих полостей пневмоцилиндра с источником давления и атмосферой и выполненный с управлением от мембранного привода, имеющего разделительный мембранный блок, размещенньгй в корпусе с образованием двух управляющих камер и связанный с золотником и через пружину обратной связи — со штоком исполнительного пневмоцилиндра, и пневмоцилиндр обратной связи по скорости штока исполнительного пневмоцилиндра, полости которого связаны через дроссель с атмосферой, а шток .жестко связан со гчтоком исполнительного пневмоцилиндра, причем одна из управляющих камер, расположенная между мембранным блоком и корпусом со стороны пружины обратной связи, подключена к источнику командного давления, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью упрощения конструкцйи и повышения точности позиционирования, пневмоцилиндр обратной связи по скорости выполнен с одной управляющей полостью, связанной с второй управляющей камерой . мембранного привода. та (1.).

Недостатком известного привода является сложность конструкции (проточной части конструкции).

Известен пневматический следящий привод, содержащий исполнительный пневмоцилиндр, поршень и шток, установленные в пневмоцнлиндре с образованием рабочих полостей, пневмораспр делитель золотникбвого гтипа, подключенный к линиям связи рабочих полостей пневмоцилиндра с источником давления и атмосферой и выполненный с управлением от мембранного привода, имеющего разделительный мембранный блок, размещенный в корпусе с образованием двух управляющих камер н связанный с золотннкшм и через пружину обратной связисо штоком исполнительного пневмоцилиндра, и пневмоцилиндр обратной связи по скорости штока исполнительного пневмоцилиндра, полости которого связаны через дроссель с атмосфе- 45 рой, а шток жестко связан со штоком ,исполнительного пневмоцилиндра, причем одна из управляющих камер, расположенная между мембранным блоком и корпусом со стороны пружины

Обратной связи, подключена к источнику командного давления, и сумматор командного давления и сигнала обрат. Ной CIISISH TIO CICOPOCTH $ 2 ), Однако наличие сумматора в схеме привода усложняет его конструкцию и снижает точность позиционирования . из-sa появления дополнительной пог30

Ф 11372

Изобретение относится к средствав гидропневмоавтоматики и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для автоматизации производственных процессов, в частности в промышленных роботах и станках с числовым программным управлением.

Известен электрогидравлический следящий привод, содержащий исполни- 10 тельный гидроцилиндр, дросселирующкй гидрораспределитель, включен-.. ный в диагональ гидравлического моста, образованного двумя постоянными дросселями и двумя регулируемыми дросселями, входящими в состав гидроусилнтеля, гидроцилиндр обратКОй сВязи ПО скОрОстн ВЫХОдногО звена, полости которого подключены к диагонали гидравлического мос57

2 решности в цепи передачи командного давления.

Цель изобретения - ynpopeHHe конструкции и повышение точности позиционирования привода.

Поставленная цель достигается тем, что в пневматическом следящем приводе, содержащем исполнительный пневмоцилиндр, поршень и шток, установленные в пневмоцилиндре с образованием рабочих полостей, пневмораспределитель золотникового типа, под-.: ключенный к линиям связи рабочих полостей пневмоцилиндра с источником давления и атмосферой и выполненный с управлением от мембранного привода, имеющего разделительный мембранный блок, размещенный в корпусе с образованием двух управляющих камер и связанный с золотником и через пружину обратной связи — со штоком исполнительного пневмоцилиндра, и пневмоцилиндр обратной связи по скорости штока исполнительного пневмоцилиндра, полости которого связаны через дроссель с атмосферой, а шток жестко связан со штоком исполнительного пневмоцилиндра, причем одна из управляющих камер, расположенная между мембранным блоком и корпусом со стороны пружины Обрат

° ной связи, подключена к источнику командного давления, пневмоцнлиндр обратной. связи по скорости выполнен с одной управляющей полостью, связанной с второй управляющей камерой мембранного привода.

На фиг. 1 изображена схема пред» лагаемого привода; на фиг. 2 - графическая зависимость Величины давления в полости пневмоцилиндра обратной связи от скорости перемещения штока исполнительного пневмоцилнндра.

Пневматический следящий привод (фиг. 1) содержит исполнительный пневмоцилиндр 1, поршень 2 и шток 3, установленные в пневмоцилиндре 1 с образованием рабочих полостей 4 и

5, пневмораспределитель 6 золотникового типа, подключенный к линиям

7 и 8 связи рабочих полостей 4 и 5 пневмоцнлиндра с источником 9 давления н атмосферой и Выполненный с управлением От мембранного привода

10, имекицего разделительный мембранный блок 11, размещенный в корпусе

12 с образованием двух управлякпцих

3 11372 камер 13 и 14 и связанный с золотником 15 ° Кроме того, привод содержит пневмоцилиндр 16 обратной связи по скорости штока 3 с установленным в нем поршнем 17 со штоком 18 с обра5 эованием управляющей полости 19, сообщенной через регулируемый дроссель 20 с атмосферой и с управляющей камерой 14, и полости 21, связанной с атмосферой. Штоки 3 и 18 жестко связаны между собой кронштейном 22, а через пружину 23 обратной связи — с разделительным мембранным блоком 11. Управляющая камера 13 непосредственно подключена к источни- 15 ку 24 командного давления Р„ .

Устройство работает следующим образом.

При неизменном значении командного давления Р разделительный

20 мембранный блок 11 находится в равно весии под действием давления в управляющей камере 13 и усилия пружины 23 обратной связи. Золотник 15 находится в исходном положении, при котором линии 7 и 8 отсечены от источника 9 давления и атмосферы.

Шток 3 исполнительного пневмоцилиндра 1 неподвижен. В этом случае давление в управляющей полости 19 и . 0 камере 14 равно атмосферному.

При увеличении командного давления P„ что соответствует прямому ходу штока 3, вследствие разности эффективных площадей левой и правой части мембранного блока 11 золотник

15 пиевмораспределителя перемещается вправо. Рабочая полость 4 по линии 7 сообщается с источником 9 давления, а рабочая полость 5 — с атмосферой по линии 8. Шток 3 под дейст40 . вием перепада давления, действующего на поршень 2, перемещается влево, растягивая пружину 23, стремясь вернуть золотник 15 в исходное положение. Вместе со штоком 3 исполнитель45 ного пневмоцилиндра 1 движется и шток 18 пневмоцилиндра 16 обратной связи пб скорости. При этом давлеwe в управляющей полости 19 увеличивается и устанавливается соответ50 ственно скорости движения штока 3 °

Так как полость 19 соединена с управляющей камерой 14, то давление рабочей среды в последней возрастает 55 и вызывает появление дополнительного усилия, воздействующего на разделительный мембранный блок 11, которое стремится вернуть золотник 15 в исходное положение.

Таким образом, с помощью пружины 23 осуществляется отрицательная обратная связь по положению штока 3 исполнительного пневмоцилиндра 1, а с помощью величины давления в управляющей полости 19 — отрицательная обратная связь по скорости штока 3. Движение штока 3 происходит до тех пор, пока золотник 15 не займет свое исходное положение.

При уменьшении командного давления Рк, что соответствует обратному ходу штока 3, золотник 15 перемещается влево, рабочая полость 5 сообщается с источником 9 давления, а полость 4 — с атмосферой. В полости 5 и в управляющей камере 14 образуется разрежение, соответствующее скорости движения. Дополнительное усилие, возникающее при этом на мембранном разделительном блоке 11, стремится вернуть золотник 15 в исходное положение, т.е. аналогично осуществляется обратная связь по положению: и по скорости штока 3.

График (фиг. 2) построен по результатам расчета на ЭВМ. При этом по оси абсцисс откладывалась величина скорости Ч штока 3, равная скорости штока 18, а по оси ординат — величина дополнительного усилия F(H), возникающего на мембранном блоке 11 благодаря изменению давления в полости 19 и камере 14 при движении поршня 17 пневмоцилиндра 16.

Ветвь 25 соответствует прямому ходу штока 3, а ветвь — 26 обратному.

Из графика видно, что ветвь 25 практически совпадает с ветвью 26 ° т.е. в пределах применяемых скоростей привода эффект от воздействия обратной связи по скорости штока 3 ) не зависит от направления его движения.

Предложенное техническое решение упрощает конструкцию пневматического следящего привода с дополнительной обратной связью по скорости, исключая из его схемы сумматор, а также повышает точность позиционирования, так как сумматор вносит дополнительную погрешность в линии передачи командного давления.

Технико-экономическая эффективность от использования предложенно1137257

M/Ñ) ОЯ

Фиг.2

)цщцДЯ Заказ. 10495/26 Тираж 648 Пойписиое филиал ППП "Патент", г.ужгор©д, ул.Проектик э

ro привода заключается в повышении устойчивости, упрощении конструкции и повышении точности позиционирования, что расширит области его применения, так как при этом увеличивается грузоподьемностьи быстродействие.