Цифровое шаговое исполнительное устройство

 

28740I

ОПИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Саветскит

Социалистических

Ресаублик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Кл. 42m, 23/00

Заявлено 10. I 1.1969 (№ 1310969/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 19.ХI.1970. Бюллетень ¹ 35

Дата опубликования описания 27.1.1971

Комитет ао делам изобретений и открытий ари Совете тлииистрое

СССР

МПК G 06с 23/03

УДК 511.118(088.8) Авторы изобретения

К. М. Рагульскис, С. К. Каушинис и П. А. Скролис т

Каунасский политехнический институт

;итl

Заявитель

ЦИФРОВОЕ ШАГОВОЕ ИСПОЛНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к технике цифрового автоматического управления технологическими процессами, оборудованием, устройствами и т. д.

Известен цифровой шаговый электромеханический привод, содержащий последовательно расположенные в кожухе подвии.ные электромагниты с сердечниками возвратно-поступательного движения.

Однако в таких приводах применяются электромагниты с подвижными корпусами, что снижает к. п. д. привода из-за низкой добротности электромагнитов, малого быстродействия и малой надежности из-за подвижных токопроводов.

Недемпфированное соударение подвижных частей привода создает большой шум, интенсивные ударные колебания и малую точность перемещения выходного шгока.

Целью предлагаемого изобретения является повышение к. п. д. устройства, увеличение быстродействия, надежности и точности путем уменьшения движущихся масс, уменьшение ударных колебаний путем гидравлического демпфирования в сочетании с распорными пружинами и электромагнитными силами.

B предлагаемом цифровом шаговом I:"«Io;нительном устройстве на немагнптной корпусной втулке (обойме) по наружной поверхности последовательно неподвижно расположены корпуса электромагнитов, а их сердечники сцеплены в подвижную цепь при помощи подвижных немагнитных обойм.

Для демпфирования соударений движущихся частей устройства часть внутреннего пространства корпусной втулки заполняется жидкостью, которая в конце любого перемещения в любую сторону запирается между сердечником и обоймой, в которой сделаны специальные щели для создания гидравлического сопротивления вытекающей жидкости.

kIa чертеже представлено описываемое устройство.

Устройство содержит корпусную втулку 1 из немагнитного материала, на которую последовательно насажены корпуса (с катушками) электромагнитов 2 — 4, изолированные друг от друга шайбами 5 II 6 из маlомагнитнопроницаемого материала и сжатых гайкой 7, обоймы 8 — 10 пз немагнитного материала с сердечниками 11 — 14 (последний одновременно является выходным штоком), распорные пружины 15 — 17, уплотнительные кольца 18 и

19, шейку 20 ступенчатого сердечника, в которую входят губы 21 обоймы, широкие прорези

22 в обоймах для свободной циркуляции жидкости, камеры 28 и 24 для запирания жидкости и узкие щели 25 и 26 для создания гидравлического сопротивления при торможении. Обойзо ма 8 и сердечник 11 являются неподвижными, 287401

15 г0 г5

Зо

"-5

40 а обоймы 9 и 10 и сердечники 12 — 14 — подвижны. Вместо индивидуальных пружин каждого электромагнита может быть применена одна общая возвратная пружина, расположенная между корпусной втулкой и выходным штоком. Часть внутреннего пространства корпусной втулки 1 заполняется рабочей жидкостью, служащей для гидравлического торможения и смазки.

Сердечники 12 — 14 имеют конусные наконечники для увеличения электромагнитной силы притяжения при сравнительно больших ходах.

Для обеспечения сборки сердечников с обоймами последние имеют продольные прорези (типа разжимных цанг). Один конец соединения ступенчатого сердечника с обоймой подвижен в продольном направлении, а второй соединен неподвижно (пайка, сварка, шифтовка, резьба и т. д.) с обоймой следующего электромагнита. Вместо цангового подвижного соединения сердечника с обоймой может применяться сборное разъемное соединечие.

Питание электромагнитов 2 — 4 производится от источника двоичных сигналов. Количество электромагнитов выбирается в зависимости от требуемого числа положений исполнительного устройства.

Рабочие ходы сердечников 12 — 14 электромагнитов 2 — 4 соответственно равны одной, двум, четырем и т. д., т. е. десятичному значению каждого последующего разряда двоичного числа. Число возможных положений выходного штока — 2, где и — число электромагнитов. Управляющие сигналы могут поступать .параллельно в любые электромагниты, а перемещение выходного штока равно сумме перемещений отдельных сердечников.

В исходном положении выходной шток имеет наибольший вылет, все катушки обесточены. На фиг. 1 показан электромагнит 8 под током (сердечник притянут). При поступлении напряжения в любой из электромагнитов (например, электромагнит 4) сердечник 14 притягивается до упора шейки 20 в губы 21 обоймы, растягивая пружину 17. Жидкость, находящаяся в обойме 10, свободно вытесняется через широкие прорези 22 щели в обойме в левую полость от сердечника до тех пор, пока в конце хода сердечник (поршень) своей кромкой закроет эту щель и запирает жидкость в камере 28, имеющей узкие щели (отверстия)

25 для вытекания жидкости, что создает требуемое гидравлическое сопротивление движению сердечника и обеспечивает плавное сближение упоров.

При отключении напряжения, например, от электромагнита 8 сердечник 18 под действием пружины 1б двигается влево, передвигая обойму 10 с сердечником (штоком) 14 до упора в губы 21 обоймы 9, в конце хода демпфирование происходит аналогично, т. е. жидкость сжимается в камере 24 и постепенно вытесняется через узкую щель 25.

Применение индивидуальных разжимных пружин не только уменьшает габариты, но и в сочетании с электромагнитными тяговыми силами и гидравлическими демпферами позволяет получить требуемый закон движения как выходного, так и промежуточных звеньев.

Предмет изобретения

Цифровое шаговое исполнительное устройство для управления технологическими процессами, содержащее корпусную втулку из немагнитного материала с последовательно расположенными электромагнитами с возвратными пружинами к каждому и с сердечниками возвратно-поступательного движения, отличаюи ееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, в нем сердечники электромагнитов, размещенные внутри корпусной втулки, соединены обоймами из немагнитного материала, снабженными продольными прорезями, а корпуса электромагнитов жестко закреплены на втулке.

287401

Составитель Н. П. Макаренко

Редактор E. В. Семанова Техред А. А. Камышникова Корректор Л. Л. Евдоиов

Заказ 39081 I 4 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Мииистпов СССР

Москва, Ж-25, Раушская иаб., д. 4 5

Типография, пр. Сапуиопа, 9