PL62033B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 15.VIII.1967 (P 122 200) 10.11.1971 62033 KI. 60 a, 3/00 MKP F15b?3/00 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Henryk Józef Leskiewicz, Stanislaw Borowik, Jan Woj¬ nar, Eugeniusz Olko | B LIO T E K A J Wlasciciel patentu: Politechnika Warszawska (Katedra Automatyki Mechanicz¬ nej), Warszawa (Polska) [ Urze Dwustopniowy wzmacniacz hydrauliczny Przedmiotem wynalazku jest dwustopniowy wzmac¬ niacz hydrauliczny, w którym dokladnosc ustawienia oporów sterowanych typu dysza-przyslona jest korygo¬ wana przez elementy porównania cisnien, realizujace równoczesnie hydrauliczne sprzezenie zwrotne od polo- 5 zenia suwaka rozrzadczego, stanowiacego drugi stopien wzmocnienia.Wzmacniacze hydrauliczne sa obecnie szeroko stoso¬ wane jako elementy sterujace czlonów nastawczych w ukladach hydraulicznych. Stosowane poczatkowo kon- io strukcje z jednym oporem sterowanym, tak zwane wzmacniacze niesymetryczne, wskutek wielu wad, takich jak chociazby wrazliwosc na zmiany cisnienia zasilania i wplyw dynamicznego oddzialywania s*.rumian i a czyn¬ nika roboczego wyplywajacego z dyszy na dzialanie ze- 15 spolu dysza-przyslona, niemal zupelnie wyeliminowane zostaly przez wzmacniacze symetryczne z dwoma opo¬ rami sterowanymi. Sprzezenie zwrotne od polozenia su¬ waka rozrzadczego w wiekszosci znanych konstrukcji realizowane jest na drodze mechanicznej przez zastoso- 2o wanie sprezyn, na przyklad odciagajacych odpowiednio przyslone lub jako tak zwane kinematyczne sprzezenie zwrotne, w którym suwak jest zarazem elementem ze¬ spolu dysza-przyslona i jego przesuniecie powoduje zmiane wartosci oporu sterowanego. Wszystkie te roz- 25 wiazania wymagaja bardzo dokladnego wykonania ele¬ mentów i klopotliwej regulacji ich ustawienia.Celem wynalazku jest opracowanie dwustopniowego wzmacniacza hydraulicznego, który by pozwalal na au- tokorekcje oporów sterowanych i jednoczesnie posiadal 30 sprzezenie zwrotne przede wszystkim hydrauliczne od polozenia suwaka rozdzielczego.Cel zostal zrealizowany poprzez zbudowanie dwu¬ stopniowego wzmacniacza hydraulicznego skladajacego sie z korpusu do którego jest przymocowany przetwor¬ nik wejsciowy polaczony z ruchoma przyslona umie¬ szczona wewnatrz korpusu miedzy dwoma oporami ste¬ rowanymi i suwaka rozdzielczego umieszczonego wew¬ natrz korpusu oraz przewodów hydraulicznych wyposa¬ zonych w opory ograniczajace cisnienie w komorach w którym to wzmacniaczu miedzy pierwszym stopniem wzmocnienia majacym co najmniej jedna kaskade hy¬ drauliczna skladajaca sie z oporów wejsciowych, wyj¬ sciowych oraz oporów w postaci na przyklad rdzeni, i/riel lub zespolów dysza-przyslona wspólpracujacych z kwakiem rozdzielczym, a drugim stopniem wzmocnie¬ nia majacym postac suwaka rozrzadczego umieszczono elementy porównania cisnien oraz opory korekcyjne.Elementy porównania cisnien umieszczone sa miedzy komorami porównania cisnien z których to komór przy¬ najmniej jedna jest polaczona skrosnie przewodem hy¬ draulicznym z ta komora sterowania suwaka rozrzad¬ czego, która laczy sie przewodem hydraulicznym z ko¬ mora cisnienia kaskadowego tego elementu porównania cisnien którego komora sprzezenia skrosnego laczy sie odpowiednim kanalem z druga komora sterowania su¬ waka rozrzadczego.We wzmacniaczu wedlug wynalazku zastosowano ru¬ chome elementy porównania cisnien, na przyklad mem¬ brany, mieszki sprezyste, ruchome dysze. Nie sa one 6203362033 polaczone mechanicznie z suwakiem, co bardzo upra¬ szcza operacje zerowania wzmacniacza, ograniczona do zmiany wartosci jednego tylko oporu hydraulicznego.Przyklad wykonania wzmacniacza wedlug wynalazku jest przedstawiony na rysunku na którym fig. 1 przed¬ stawia schematycznie uklad wzmacniacza hydrauliczne¬ go symetrycznego, a fig. 2 odmiane wzmacniacza. W pierwszym stopniu wzmocnienia wzmacniacza znajduje sie przetwornik wejsciowy 1 i polaczona z nim ruchoma przyslona 2, umieszczona pomiedzy oporami wyjscio¬ wymi w postaci dysz 5 i 16, znajdujacymi sie w komo¬ rze 3. Do tych dysz przytwierdzone sa ruchome elemen¬ ty porównania cisnien 7 i 18. Elementy te o ksztalcie tloczków umieszczone sa w cylindrycznych otworach korpusu 4 tak, ze dziela ja na komory sprzezenia skros- nego 6 i 17 i cisnienia kaskadowego 8 i 19 stanowiace jednoczesnie komory porównania cisnien elementów po¬ równania cisnien 7 i 18. Komory te sa polaczone skros- nie, to znaczy, ze komory cisnienia kaskadowego jedne¬ go elementu porównania cisnien lacza sie odpowiedni¬ mi kanalami z komora sprzezenia skrosnego elementu drugiego. W kanalach tych umieszczone sa tlumiace opory hydrauliczne 9 i 20. Dysze 5 polaczono ze zró¬ dlem zasilania 26 poprzez opór wejsciowy zmienny 11, nastawiany zaworem iglowym 10 a dysze 16 poprzez opór wejsciowy staly 21. Czynnik roboczy odprowadza¬ ny jest z komory 3 odpowiednim kanalem do splywu 30.Komory cisnienia kaskadowego 8 i 19 polaczone sa bezposrednio z komorami 14 i 22 sterowania suwaka rozrzadczego 28, które z kolei polaczone sa ze splywem 30 poprzez opory zmieniajace wartosc z przesunieciem suwaka, zlozone z rdzeni 13 i 23 umocowanych do kor¬ pusu wzmacniacza 4 sprezynami 12 i 24, centrujacymi rdzenie w otworach 15 i 25 suwaka 28. Umozliwia to realizacje sprzezenia zwrotnego zaleznego od polozenia suwaka. Cisnienia obciazenia podawane sa do komór 27 i 29 i steruja czlonem nastawczym, nie uwzglednio¬ nym na rysunku.Na fig. 2 przedstawiono schematycznie odmiane wzmacniacza hydraulicznego w ukladzie niesymetrycz¬ nym. Dysza 16 i element porównania cisnien 18 sa tu¬ taj polaczone z odpowiednimi komorami tak samo jak na przyklad pojedyncza dysza 16 i element porównania cisnien 17 wzmacniacza hydraulicznego symetrycznego na fig. 1.Wzmacniacz dziala nastepujaco. W. stanie ustalonym dysze ustawiaja sie w takich odleglosciach od przyslony 2, by cisnienia w komorach 6, 8, 14, 17, 19 i 22 byly sobie równe. Na powierzchnie czolowe suwaka 28 oraz ruchomych elementów porównania cisnien 7 i 18 dzia¬ laja wtedy sily wzajemnie równowazace sie. Ustawienia suwaka w pozycji srodkowej, której odpowiada równosc cisnien w komorach obciazenia 27 i 29 dokonuje sie przez zmiane zaworem iglowym 10 wartosci oporu hy¬ draulicznego 11.Pojawieniu sie sygnalu sterujacego na wejsciu prze¬ twornika 1 odpowiada wychylenie sie przyslony 2. Wy¬ chylajac sie w kierunku dyszy 16 powoduje ona zwiek¬ szenie oporów wyplywu z tej dyszy i wzrost cisnienia kaskadowego w komorze 19 i polaczonej z nia bezpo¬ srednio komorze 22. Równoczesnie, na skutek odslonie¬ cia dyszy 5 przez przyslone 2 maleje opór wyplywu z tej dyszy i spada cisnienie kaskadowe w polaczonych z nia komorach 8 i 14. Nierównowaga cisnien dzialaja¬ cych na czola suwaka 28 wywoluje jego przesuniecie w kierunku cisnienia nizszego.W czasie przesuwu suwaka nastepuje wysuwanie sie z otworu 25 rdzenia 23 i zmniejszanie dlugosci szczeli- 5 ny utworzonej pomiedzy tym rdzeniem a suwakiem i stanowiacej opór na splywie z komory 22. Zmalenie wartosci tego oporu powoduje spadek cisnienia w ko¬ morze 22. W komorze 14 natomiast cisnienie rosnie, bo rdzen 13 wsuwa sie w otwór 15 suwaka 28 i opór na 10 splywie z tej komory wzrasta. Ruch suwaka trwa do chwili wyrównania sie cisnien w komorach 14 i 22.Równoczesnie z ruchem suwaka nastepuje przesuwanie sie elementów porównania cisnien 7 i 18 i polaczonych z nimi dysz 5 i 16. Ruch elementu 7 spowodowany jest 15 róznica cisnien w komorach 6 i 8 a elementu 18 — w komorach 17 i 19 i ustaje z chwila ich zrównania sie a wiec w momencie gdy zrównaja sie cisnienia w komo¬ rach 14 i 22. Stale opory 9 i 20 tlumia przeplyw czyn¬ nika roboczego z komory 8 do 17 i z komory 19 do 6 20 i zabezpieczaja przed oscylacjami elementów porówna¬ nia cisnien 7 i 18.Przedstawione urzadzenie cechuje szereg istotnych za¬ let. Nalezy do nich zwlaszcza prostota wykonania i la¬ twosc zerowania, osiagniete dzieki zastosowaniu kory- 25 gujacych elementów porównania cisnien. Urzadzenie charakteryzuje tez duza szybkosc dzialania i duza czu¬ losc. Ta ostatnia jest wynikiem zastosowania sprzezenia hydraulicznego i mozliwosci nalozenia na ruch suwaka drgan o malej amplitudzie i duzej czestotliwosci, po za- 30 stosowaniu odpowiedniej konstrukcji dyszki i elementu porównania cisnien. Pozwala to na wyrugowanie wply¬ wu obliteracji. Straty mocy wzmacniacza mpga byc bar¬ dzo male. Dodatkowa zaleta wynalazku jest mozliwosc zbudowania wzmacniacza niesymetrycznego, praktycz- 35 nie tak dokladnego jak symetryczny. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 40 1. Dwustopniowy wzmacniacz hydrauliczny skladaja¬ cy sie z korpusu do którego przymocowany jest prze¬ twornik wejsciowy, na przyklad elektromechaniczny, polaczony z ruchoma przyslona umieszczona wewnatrz korpusu miedzy dwoma oporami sterowanymi i z suwa- 45 ka rozrzadczego umieszczonego wewnatrz korpusu oraz przewodów hydraulicznych wyposazonych w opory ograniczajace cisnienie w komorach znamienny tym, ze miedzy pierwszym stopniem wzmacniacza majacym co najmniej jedna kaskade hydrauliczna, skladajaca sie z 50 oporów wejsciowych (11 i 21) i wyjsciowych (5 lub 16) oraz oporów w postaci najkorzystniej rdzeni (13 lub 23) wspólpracujacych z suwakiem rozrzadczym (28), a dru¬ gim stopniem wzmacniacza majacym postac suwaka roz¬ rzadczego (28) umieszczonego miedzy komorami stero- 55 wania suwaka (14 i 22) znajduja sie elementy porówna¬ nia cisnien (7 lub 18) miedzy komorami porównania cisnien (6 i 8) oraz (17 i 19) z których to komór, co najmniej jedna (6 lub 17) jest polaczona skosnie prze¬ wodem hydraulicznym z ta komora sterowania suwaka 60 (14 lub 22) która laczy sie przewodem hydraulicznym z komora cisnienia kaskadowego (8 lub 19) tego ele¬ mentu porównania cisnien (7 lub 18), którego komora sprzezenia skrosnego (6 lub 17) laczy sie odpowiednim kanalem z druga komora (14 lub 22) sterowania suwa- 55 ka rozrzadczego.62033 6 2.. Dwustopniowy wzmacniacz wedlug zastrz. 1 zna¬ mienny tym, ze przynajmniej jeden element porównania cisnien (7 lub 18) jest oporem wejsciowym (11 lub 21) albo oporem wyjsciowym (5 lub 16) lub tez oporem wspólpracujacym z suwakiem rozrzadczym (28) kaskady hydraulicznej pierwszego stopnia wzmocnienia. 3. Dwustopniowy wzmacniacz wedlug zastrz. 1, 2 znamienny tym, ze miedzy korpusem (4) i suwakiem rozrzadczym (28) znajduja sie elementy oporów hydra¬ ulicznych najkorzystniej w postaci rdzeni (13, 23) umie¬ szczonych suwliwie w otworach (15, 25) suwaka roz- rzadczego (28) polaczone stykowo lub sprezyscie z kor¬ pusem (4) przy pomocy sprezyn (12, 24). 4. Dwustopniowy wzmacniacz wedlug zastrz. 1—3 znamienny tym, ze w przewodach hydraulicznych la¬ czacych komory porównania cisnien (6, 8, 17, 19) i ko- 15 mory sterowania suwaka (14, 22) umieszczone sa stabi¬ lizujace opory hydrauliczne (9, 20). 5. Dwustopniowy wzmacniacz wedlug zastrz. 1—4 znamienny tym, ze przynajmniej jeden z oporów ogra¬ niczajacych komory pierwszego stopnia wzmocnienia jest oporem nastawnym (11 lub 21). 6. Odmiana wzmacniacza wedlug zastrz. 1—5 zna¬ mienna tym, ze przynajmniej jeden z elementów porów¬ nania cisnien (7, 18) jest jednoczesnie elementem oporo¬ wym rozdzielajacym komore pierwszego stopnia wzmoc¬ nienia na dwie kaskady hydrauliczne a dysze (5, 16) sa nieruchomo zamocowane w korpusie (4). " 7. Odmiana wedlug zastrz. 1—5 znamienna tym, ze ma zmienne z polozeniem suwaka rozrzadczego (28) opory wejsciowe umieszczone w wydrazeniach suwaka rozrzadczego (28) i polaczone ze zródlem zasilania (26). Fig.iKI. 60 a, 3/00 62033 MKP F 15 b, 3/00 Fig.

2 WDA-l. Zam. 6429. Naklad 250 egz. PL