RU1773484C - Цифровой автоматический регул тор усили гидравлического пресса - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к машиностроению , в частности к конструкци м оборудовани  управлени  обработкой металлов давлением, и может быть использовано дл  управлени  величиной усили  гидравлических процессов Цель-увеличение производительности прессов. Точность и стабильность величины регулировани  усили  о пре- дел етс  применением микропроцессора 3, выполн ющего функцию вычислени  разности заданной и текущей величины усили , вычислени  скорости изменени  текущего усили  дл  коррекции посто нной времени регул тора и пресса и управлени  клапанным распределителем 1, редуцирующим давление рабочей жидкости, подаваемой в средние рабочие цилиндры пресса. Кроме того, повышение точности усили  прессовани  достигаетс  суммированием сигналов, подаваемых в микропроцессор 3 от датчиков давлени , в полост х средних 12 и боковых 16 рабочих цилиндров пресса и сигнала посто нного уровн , пропорционального весу подвижной поперечины пресса. 1 ил (Л С

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , в частности к конструкци м оборудовани  управлени  обработкой металлов давлением.

Известен регул тор усили  с использованием дроссельных регул торов с посто нным перепадом давлени  (Башта Т.М.Гидравлические приводы летательных аппаратов. - М.Машиностроение, 1967, с. 276, рис. 211).

Недостатком такой системы  вл етс  использование регул тора в виде золотниковой пары, что не позвол ет его примен ть в гидросистемах, работающих на водной эмульсии.

Наиболее близким по технической сущности  вл е с  регул тор давлени , содержащий клапанный распределитель, гидравлически св занный с главным гидрораспределителем пресса, со средними рабочими цилиндрами пресса и магистралью слива, а механически - с двум  исполнительными механизмами, первый из которых соединен с рабочими цилиндрами пресса, а второй - с регул тором давлени  масла, который механически св зан с приводом, а гидравлически с источником давлени  (а.с. №561012, М-кл. F 15 В 11/02, В 03 В 15/22, 1975г.).

Этому регул тору свойственна недостаточно высока  точность и стабильность величины поддерживаемого давлени  причем работа регул тора характеризуетс  автоколебани ми штоков исполнительных механизмов, что св зано с наличием в объекте исполнительные механизмы - клапанный распределитель - рабочие цилиндры пресса чистого запаздывани .

Х| XJ СА Ь 00

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности пресса за счет точности и стабильности величины регулируемого усилил.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что цифровой автоматический регул тор усили  гидравлического пресса, содержащий клапанный распределитель, гидравлически св занный с главным гидрораспределителем пресса, со средними рабочими цилиндрами пресса и магистралью слива, снабжен соединенными последовательно задатчи- ком усили , микропроцессор, цифроэиа- логовым преобразователем, первым сумматором, усилителем мощности, первым ключом, электромеханическим преобразователем , след щим приводом, св занным с клапанным распределителем, вторым ключом , св занным с управл ющим входом первого ключа и с входом электромеханического преобразовател , датчиком обратной св зи по положению, св занным входом со след щим приводом, а выходом - с первым сумматором, первым датчиком давлени , св занным входом со средними рабочими цилиндрами пресса, а выходом через первый фильтр с первым выходом второго сумматора , который своим выходом через аналого-цифровой преобразователь св зан с микропроцессором, вторым датчиком давлени , выход которого соединен через второй фильтр с вторым входом второго сумматора, а вход св зан с боковыми рабочими цилиндрами пресса, при этом на третий вход второго сумматора подаетс  сигнал посто нного уровн .

Применение задатчика усили  позвол ет повысить точность и стабильность регулируемого усили , так как он задает посто нно усилие в течение всего процесса, обеспечива  работу регул тора.

Применение микропроцессора позвол ет повысить точность и стабильность величины регулируемого усили , так как- она путем сравнени  заданной величины усили  с текущей обеспечивает поддержание заданной величины усили .

Применение аналого-цифрового и циф- роаналогового преобразователей позвол ет повысить точность и стабильность величины регулируемого усили , так как они обеспечивают нормальное функционирование регул тора усили .

Применение первого сумматора, датчика обратной св зи по положению и усилител  мощности позвол ет повысить точность и стабильность величины регулируемого усили , так как они обрабатывают сигналы, проход щие на вход датчика обратной св - зи по положению, и преобразованные сигналы с микропроцессора, обеспечива  работу регул тора.

Применение первого и второго ключей позвол ет повысить точность и стабильность величины регулируемого усили , так как они управл ют электромеханическим преобразователем, обеспечива  работу регул тора .

Применение электромеханического

0 преобразовател , след щего привода позвол ет повысить точность и стабильность величины регулируемого усили , так как они обеспечивают нормальное функционирование регул тора усили .

5Применение двух датчиков давлени ,

двух фильтров и второго сумматора позвол ет повысить точность и стабильность величины регулируемого усили , так как они отфильтровывают, усиливают сигналы, про0 порциональные давлению в средних и боковых цилиндрах, и суммируют их перед подачей в аналого-цифровой преобразователь .

Предполагаемое техническое решение

5 отвечает критерию существенные отличи  по следующим причинам.

В технике известно применение микропроцессора , осуществл ющего функцию вычислени . Однако по вление новых, не0 известных св зей задатчика усили , датчиков давлени  через фильтры, сумматор, аналого-цифровой преобразователь, клапанного распределител  через след щий привод, электромеханический преобразо5 ватель, ключи, усилитель мощности, сумматор , цифроаналоговый преобразователь и . датчик обратной св зи по положению - с одной стороны и микропроцессор - с другой определило и новую неизвестную ранее

0 функцию последней - вычисление разности заданной и текущей величины усили , вычисление скорости изменени  текущего усили  дл  коррекции посто нной времени регул тора и пресса и управление клапан5 ным распределителем, редуцирующим давление рабочей жидкости, подаваемое в средние рабочие цилиндры пресса.

Кроме того, подача на третий вход второго сумматора сигнала посто нного уровн , пропорционального весу подвижной

0 поперечины, позвол ет получить точное усилие прессовани ,

Все это позвол ет повысить точность и стабильность величины регулировани  усили .

5 На чертеже представлена структурна  схема цифрового автоматического регул тора усили .

Регул тор усили  содержит клапанный распределитель 1, гидравлически св занный с главным гидрорасиределителем пресса , с магистралью слива, со средними рабочими цилиндрами пресса, соединенные последовательно зэдатчик усили  2, микропроцессор 3, цифроаналоговый преобразователь 4, первый сумматор 5, усилитель мощности 6, первый ключ 7. электромеханический преобразователь 8, след щий привод 9, св занный с клапанным распределителем 1, второй ключ 10, св занный с управл ющим входом первого ключа 7 и с входом электромеханического преобразовател  8, датчик 11 обратной св зи, св занный входом со след щим приводом 9, а выходом - с первым сумматором 5, первый датчик давлени  12, св занный входом со средними цилиндрами пресса, а выходом - через первый фильтр 13 с первым входом второго сумматора 14, который своим выходом через аналого-цифровой преобразователь 15 св зан с микропроцессором 3, второй датчик давлени  16, выход которого соединен через второй фильтр 17с вторым входом второго сумматора 14, а вход - св зан с боковыми цилиндрами пресса.

Ключи 7 и 10 выполнены по схеме взаимосв занного компаратора с усилителем мощности.

Цифровой автоматический регул тор усили  работает следующим образом,

Задатчиком усили  2 устанавливаетс  необходимое усилие. При работе на микропроцессор 3 с датчиков давлени  12 и 16 средних и боковых цилиндров через фильтры 13 и 17, сумматор 14, аналого-цифровой преобразователь 15 начнут поступать сигналы , соответствующие текущему усилию пресса. В микропроцессоре 3 определ етс  сумма

S-F,+ F, -F, i&. где FT - текущее усилие;

dFT

скорость изменени  текущего

dt усили  за врем ,

Затем в микропроцессоре 3 определ етс  разность AF цифровых сигналов усили 

AF F3- Ј Fгде Рз - заданное усилие задатчиком:

- - сумма текущего усили  и скорости

изменени  усили  за врем .

Полученна  разность сигналов преобразуетс  цифроаналоговым преобразователем 4 в аналоговый сигнал определенной

пол рности и поступает на первый сумматор 5, где суммируетс  с инверсным сигналом обратной св зи по положению механически св занного с валом след щего

привода 9. После усилени  в усилителе мощности 6 сигнал рассогласовани  включает первый ключ 7, если он положительный, либо второй ключ 10, если он отрицательный и подаетс  на вход электромеханического

преобразовател  8, который воздействует на входной шток сервопривода след щего устройства 9, что приводит к пропорциональному перемещению его выходного штока в определенном направлении.

Выходной шток след щего привода, воздейству  на впускной либо сливной штоки клапанного распределител  1, регулирует параметры потока рабочей жидкости, поступающей из главного гидрораспределител  пресса через клапанный распределитель 1 в средние рабочие цилиндры пресса, чем обеспечиваетс  регулировка создаваемого усили .

На третий вход сумматора 14 подаетс 

сигнал посто нного уровн , пропорциональный весу подвижной поперечины пресса , что позвол ет получить точное заданное усилие прессовани .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Цифровой автоматический регул тор усили  гидравлического пресса, содержащий задатчик усили , последовательно соединенные первый сумматор и усилитель, последовательно соединенные первый сумматор и усилитель, последовательно соеди- ненныеэлектромеханический

   преобразователь, след щий привод и датчик обратной св зи по положению, выходом св занный с первым входом первого сумматора , второй сумматор, первый и второй ключи, клапанный распределитель, гидравлически св занный с главным гидрораспределителем пресса, со средними рабочими цилиндрами пресса, с магистралью слева и

   со след щим приводом, датчики давлени  в полост х средних и боковых рабочих цилиндров пресса, отличающийс  тем.что с целью увеличени  производительности пресса за счет повышени  точности и стабильности величины регулируемого усили , регул тор усили  снабжен микропроцессором , цифроаналоговым и аналогоцифровым преобразователем и двум  фильтрами, причем задатчик усили  через последовательно

   соединенные микропроцессор и цифроаналоговый преобразователь соединен с вторым входом первого сумматора, выход усилител  св зан с управл ющими входами первого и второго ключей, а их выходы - с

   входами электромеханического преобразовател , датчики давлени  в полост х средних и боковых рабочих цилиндров через фильтры соединены с

   входами второго сумматора, выход которого через аналого-цифровой преобразователь св зан с вторым входом микропроцессора.

   1

   1Г- 1l

   /(средним

   , 0ff60VVM

   I цилинс - ф |/aw

   Ј сли&ну/о магистрали I

   L P-°A6-Ј L. цилиндров пресса