Электрогидравлический следящий привод

 

Электрогидравлический следящий привод относится к области гидроавтоматики и может быть использован в гидросистемах летательных аппаратов. Привод содержит последовательно соединенные задатчик, сравнивающий усилитель, электромеханический преобразователь, гидроусилитель, а также устройство дополнительной обратной связи по производной от перепада давлений. Гидроусилитель связан с электромеханическим преобразователем и с полостями гидроцилиндра. Шток гидроцилиндра связан цепью отрицательной обратной связи по положению со сравнивающим усилителем. Устройство дополнительной обратной связи содержит гидравлический конденсатор, выполненный в виде подпружиненного поршня. Обе полости гидравлического конденсатора через нерегулируемые дроссели связаны с основным гидроцилиндром и в то же время с полостями дополнительного гидроцилиндра. Торцевые камеры дополнительного гидроцилиндра соединены с полостями основного гидроцилиндра. Шток выполнен в виде дроссельных игл. Иглы изменяют площади регулируемых дросселей. К дросселям подключены сопла обратной связи. Полости регулируемых дросселей связаны с давлением управления. Изобретение позволяет повысить точность в работе привода при статической нагрузке и нежесткой связи гидродвигателя с нагрузкой, а также увеличить демпфирование на резонансных частотах. 1 ил.

Изобретение относится к области гидроавтоматики и может быть использовано в гидросистемах летательных аппаратов.

Известен электрогидравлический следящий привод, содержащий последовательно соединенные задатчик, сравнивающий усилитель, электромеханический преобразователь и струйный усилитель с поворотной струйной трубкой, связанной с электромеханическим преобразователем, и приемной платой, окна которой соединены с полостями гидроцилиндра, шток которого связан цепью отрицательной обратной связи по положению со сравнивающим усилителем [Баженов А.И. и др. Проектирование следящих гидравлических приводов летательных аппаратов, М.: Машиностроение, 1978, с. 199, рис. 4.2].

Недостатком данного привода является зависимость скорости движения исполнительного гидродвигателя от нагрузки на выходном звене.

Известен электрогидравлический следящий привод, отличающийся от предыдущего наличием устройства обратной связи по перепаду давлений [Чупраков Ю.И. Гидропривод и средства автоматики, М.: Машиностроение, 1979, с. 109, рис. 76].

Недостатком данного привода является нежесткость характеристик привода, зависящих от величины контактного трения в гидродвигателе и в опорах нагрузки, и увеличенная ошибка по выходной координате.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является электрогидравлический следящий привод, содержащий устройство обратной связи по производной от перепада давлений, выполненное в виде гидравлического конденсатора, дополнительного гидроцилиндра и нерегулируемого дросселя [Чупраков Ю.И. Гидропривод и средства автоматики, М.: Машиностроение, 1979, с. 162, рис. 112].

Недостатком прототипа является наличие ошибки по выходной координате при статической нагрузке и нежесткой связи гидродвигателя с нагрузкой, а также недостаточное демпфирование на резонансных частотах.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение точности работы привода при статической нагрузке и нежесткой связи гидродвигателя с нагрузкой, а также увеличение демпфирования на резонансных частотах.

Поставленная задача достигается тем, что имеется электрогидравлический следящий привод, содержащий последовательно соединенные задатчик, сравнивающий усилитель, электромеханический преобразователь и гидроусилитель, связанный с электромеханическим преобразователем и с полостями основного гидроцилиндра, шток которого связан цепью отрицательной обратной связи по положению со сравнивающим усилителем, а также устройство дополнительной обратной связи по производной от перепада давлений, содержащее гидравлический конденсатор, выполненный в виде подпружиненного поршня, в отличие от прототипа обе полости гидравлического конденсатора через нерегулируемые дроссели связаны с основным гидроцилиндром и в то же время связаны с полостями дополнительного гидроцилиндра, торцевые камеры которого соединены с полостями основного гидроцилиндра, а шток выполнен в виде дроссельных игл, изменяющих площади регулируемых дросселей, к которым подключены сопла обратной связи, а полости регулируемых дросселей связаны с давлением управления.

Существо устройства поясняется чертежом, где изображена схема предлагаемого привода.

Электрогидравлический следящий привод, содержащий последовательно соединенные задатчик (на чертеже не показан), сравнивающий усилитель 1, электрически связанный с электромеханическим преобразователем 2, гидроусилитель 3, связанный с электромеханическим преобразователем 2 и с полостями 4, 5 основного гидроцилиндра 6, шток 7 которого связан цепью 8 отрицательной обратной связи по положению со сравнивающим усилителем 1, а также устройство дополнительной обратной связи по производной от перепада давлений, содержащее гидравлический конденсатор 9, выполненный в виде подпружиненного поршня 10, в отличие от прототипа обе полости гидравлического конденсатора 9 через нерегулируемые дроссели 11, 12 связаны с основным гидроцилиндром 6 и в то же время связаны с полостями дополнительного гидроцилиндра 13, торцевые камеры 14, 15 которой соединены с полостями 4, 5 основного гидроцилиндра 6, а шток 16 выполнен в виде дроссельных игл 17, 18, изменяющих площади регулируемых дросселей 19, 20, к которым подключены сопла обратной связи 21, 22, а полости регулируемых дросселей 19, 20 связаны с давлением управления.

Электрогидравлический следящий привод работает следующим образом.

Рабочая жидкость под давлением подается в гидроусилитель 3, при отсутствии сигнала задатчика давления в полостях 4, 5 одинаковы и шток 7 неподвижен. При подаче сигнала задатчика на электромеханический преобразователь 2 возникает перепад давления в полостях 4 и 5. Шток 7 перемещается под действием перепада давлений до тех пор, пока сигнал задатчика не будет скомпенсирован сигналом цепи 8 обратной связи и сигналом дополнительной обратной связи. При подаче сигнала задатчика шток 7 под действием возникшего перепада давлений перемещается, например, вправо, давления в полостях гидравлического конденсатора 9 равны давлениям в соответствующих полостях основного гидроцилиндра 6, т.е. P1^*=P1, P^*2=P2, шток 16 дополнительного гидроцилиндра 13, выполненный в виде дроссельных игл 17, 18, перемещается вправо, вследствие чего изменяются площади регулируемых дросселей 19, 20. Это, в свою очередь, приводит к увеличению расхода через сопло 22 обратной связи и уменьшению расхода через сопло 21 обратной связи. В результате, давление в полости 4 увеличивается, шток 7 основного гидроцилиндра 6 перемещается вправо, тем самым реализуется положительная обратная связь по перепаду давлений на малых частотах привода.

При работе привода на больших частотах давления в полостях 4, 5 гидроцилиндра 6 отличаются от давлений в соответствующих полостях гидравлического конденсатора 9, т.е. P1 ≠ P1^*, P2 ≠ P^*2, а давления в торцевых камерах 14, 15 дополнительного гидроцилиндра 13 равны давлениям в соответствующих полостях гидроцилиндра 6. Искажения давлений в полостях гидравлического конденсатора 9 по сравнению с давлениями в полостях 4, 5 гидроцилиндра 6 при больших частотах достигают такой величины, что при P1 > P2 шток дополнительного гидроцилиндра 13 будет за счет разницы площадей, а также перепада давлений в торцевых камерах 14, 15 дополнительного гидроцилиндра 13 перемещаться влево, знак обратной связи изменится с плюса на минус. Тем самым реализуется отрицательная обратная связь по производной от перепада давлений на больших частотах работы привода.

Формула изобретения

Электрогидравлический следящий привод, содержащий последовательно соединенные задатчик, сравнивающий усилитель, электромеханический преобразователь и гидроусилитель, связанный с электромеханическим преобразователем и с полостями гидроцилиндра, шток которого связан цепью отрицательной обратной связи по положению со сравнивающим усилителем, а также устройство дополнительной обратной связи по производной от перепада давлений, содержащее гидравлический конденсатор, выполненный в виде подпружиненного поршня, отличающийся тем, что обе полости гидравлического конденсатора через нерегулируемые дроссели связаны с основным гидроцилиндром и в то же время связаны с полостями дополнительного гидроцилиндра, торцевые камеры которого соединены с полостями основного гидроцилиндра, а шток выполнен в виде дроссельных игл, изменяющих площади регулируемых дросселей, к которым подключены сопла обратной связи, а полости регулируемых дросселей связаны с давлением управления.

РИСУНКИ

Рисунок 1