RU1834993C - Электрогидравлическа след ща система - Google Patents

Abstract

Использование: в устройствах адаптивного управлени  станков, промышленных роботов, испытательных стендов и летательных аппаратов. Сущность: величина скорости и осевого перемещени  абразивных брусков 31 определ етс  по частоте следовани  импульсов и количеству импульсов, 6 соответственно поступающих от датчика 3. Информаци  от датчика 3 и управл ющей программы периодически используетс  дл  расчета рассогласовани  по перемещению рабочего органа 2. Если текущее рассогласование по перемещению меньше заданного , то срабатывает элемент 9 и скорость гидромотора 1 уменьшаетс , если текущее рассогласование по перемещению больше заданного, то срабатывает элемент 10 и скорость гидромотора 1 уменьшаетс . Изменение скорости происходит до тех пор, пока будет достигнуто равенство текущего рассогласовани  заданному по программе зна- чению. Тем самым обеспечиваетс  оптимальное управление скоростью разжима абразивных брусков 31. Периодичность опроса и контрол  соотношени  рассогласовани  определ етс  программой. А з.п. ф-лы, 2 ил. -э ....... 13 00 GJ 4 ю о CJ со

Description

Изобретение относитс  к гидроавтоматике и может быть использовано в устройст- вах.адаптивного управлени  станков, промышленных роботов, испытательных стендов и летательных аппаратов.

Изобретение предназначено дл  получени  технического результата, заключающегос  в упрощении конструкции цепи адаптивного управлени  и повышение надежности за счет исключени  отказов, вызванных неправильным заданием функционального параметра, например, скорости гидродвигател .

Причинно-следственна  св зь между достигаемым техническим результатом и совокупностью признаков заключаетс  в том, что указанное выполнение цепи адаптивного управлени  позвол ет реализовать адаптивное управление с помощью единственного датчика с минимальной номенклатурой и с минимальным количеством элементной базы, т.е. упростить конструкцию этой цепи, кроме того возможность пе- ремены структуры той же цепи, т.е. структуры прохождени  задающего сигнала на шаговый электродвигатель либо без приращени , либо с положительным или отрицательным приращением параметра позвол ет повысить надежность системы при наличии ошибок персонала путем автоматической оптимизации указанного задающего сигнала.Выполнение распределительного устройства в виде золотника , а гидродвигател  -в виде гидромотора позвол ет использовать датчик пути и шаговый электродвигатель с минимальным -количеством передающих деталей и, тем самым также упростить конструкцию системы, одновременно наличие дополнительного корпуса защищает систему от продуктов износа рабочего органа, т.е. направлено на повышение надежности.

На фиг.1 изображена блочно-конструк- тивна  схема электрогидравлической след щей системы на примере ее использовани  в конструкции хонинговального станка; на фиг.2 - принципиальна  схема цепи адаптивного управлени .

Система содержит (фиг.1) исполнительный гидродвигатель в виде гидромотора (ГМ) 1, кинематически св занного выходными валами (не обозначены) с рабочим органом 2 и с датчиком контролируемого параметра, например, датчиком 3 пути гидромотора 1 и гидравлически св занный с электрогидравлическим распределительным устройством 4, электромеханический преобразователь которого, выполненный в виде шагового электродвигател  (ШД) 5, подключен к устройству 6 числового программного управлени  (УЧПУ), включающему цепь адаптивного управлени  контролируемым параметром (фиг,2), св занную с датчиком 3 и выполненную в виде операторов 7, 8 условного перехода с выходами ДА, НЕТ, логического элемента 9 инкре- ментировани  и логического элемента 10 декремёнировани . -Вход первого оператора 7 св зан с программоносителем УЧПУ 6

0 и с датчиком 3, выход ДА соединен со входом элемента 10, а выход НЕТ - со входом второго о.ператора 8, выход ДА последнего соединен со входом элемента 9, а выход НЕТ и выходы элементов 9, 10

5 св заны с электродвигателем 5. Распределительное устройство 4 выполнено в виде золотника 11 и винтового преобразовател  12, гайка 13 которого соединена с валом (не обозначен) электродвигател  5, а винт 14 0 с золотником 11. Рабочий орган 2 снабжен дополнительным винтовым преобразователем 15, гайка 16 которого соединена муфтой (не обозначена) с валом тидромотора 1, а винт 17 - с рабочим органом 2. Гидромотор

5 1 ц преобразователь 15 размещены в дополнительно выполненном общем корпусе 18, состо щем из стакана 19 и крышки 20, в которой имеетс  радиальный паз 21 дл  размещени  поперечно установленного на вин0 те 17 штифта 22.

Распределительное устройство 4 подключено к баку 23 и насосу 24, имеющему предохранительный клапа н 25 и манометр 26. Рабочий орган 2 имеет хвостовик 27 дл 

5 св зи с винтом 17 ли с разжимным конусом 28, размещенным внутри корпуса 29 хона, который кинематически св зан с конусными планками 30, установленными в продольных пазах (не обозначены) корпуса 29. На

0 планках 30 закреплены абразивные бруски 31. Обрабатываема  деталь 32 закреплена в зажимном приспособлении 33, Гайка 13 имеет опору 34 качени .

На фиг.2 обозначены: RTOK, Нзад - теку5 щее и заданное программой значени  контролируемогопараметракак рассогласовани  по пути, соответственно, Узад - заданное программой значение скорости рабочего органа, ± ДV - приращение

0 скорости.

Электрогидравлическа  след ща  система работает следующим образом.

Рабоча  жидкость от насоса 24 поступает к золотнику 11 под давлением, настраи5 ваемым по показани м манометра 26 с помощью клапана 25. В зависимости от положени  золотника 11 рабоча  жидкость подаетс  в одну из полостей гидропотора 1, а друга  его полость сообщаетс  с баком 23. Текущее положение золотника 11 задаетс 

шаговым электродвигателем 5 через винтовую передачу 12. Подача рабочей жидкости в соответствующую полость гидромотора 1 обеспечивает вращательное движение гайки 16, например, против часовой стрелки и осуществл етс  перемещение винта 17 вниз вместе с хвостовиком 27 и конусом 28, который разжимает радиально планки 30 с абразивными брусками 31, прижима  их к стенкам обрабатываемой детали 32 с удельным давлением, необходимым дл  выполнени  процесса хонинговани . Скорость радиальной подачи брусков 31 определ етс  объемом рабочей жидкости, поступающим в единицу времени в соответствующую полость гидромотора 1, что определ етс  в свою очередь величиной смещени  золотника 11 из среднего положени . Указанна  величина смещени  золотника 11 регулируетс  шаговым электродвигателем 5 по задающим сигналам УЧПУ 6. УЧПУ 6.работает в цепи адаптивного управлени  циклически в режиме таймерного прерывани  (опроса). Величина скорости и осевого перемещени  абразивных брусков 31 определ ютс  поча- стоте следовани  импульсов и количеству импульсов, соответственно, поступающих от датчика 3.

В УЧПУ 6 по информации от датчика 3 и управл ющей программы периодически рассчитываетс  рассогласование и R текущее сравниваетс  с R заданным. Если (, то по сигналу оператора 8 срабатывает элемент 9 и УЧПУ 6 вырабатывает импульсы дл  поворота шагового электродвигател  5 в направлении увеличени  подачи рабочей жидкости в гидромотор 1 и увеличени  скорости последнего до тех пор пока не будет достигнуто равенство . Если , то по сигналу опе- ратора 7 срабатывает элемент 10 и в УЧПУ 6 вырабатываютс  импульсы дл  поворота шагового электродвигател  5 в обратном направлении дл  уменьшени  скорости гидромотора 1 также до достижени  равенства . Тем самым обеспечиваетс  оптимальное управление скоростью разжима абразивных брусков 31. Периодичность опроса и контрол  соотношени  Втек И Нзад определ етс  программой.

Из вышеизложенного видно, что в данной электрогидравлической след щей системе реализуетс  адаптивное управление скоростью рабочего органа с помощью минимального количества элементов в цепи адаптивного управлени  и единственного датчика, т.е. с помощью простой схемы этой цепи, обладающей возможностью перемены структуры прохождени  задающего импульсного сигнала на шаговый электродвигатель , что в свою очередь позвол ет повысить надежность системы за счет автоматической оптимизации задающего импульсного сигнала даже в случае 5 ошибочного задани  обслуживающим персоналом чрезмерно большого значени  скорости Узад.

Одновременно выполнение распределительного устройства в виде золотника, а 0 гидродвигател  в виде гидромотора позвол ет использовать датчик пути и электродвигатель с минимальным количеством передающих деталей, т.е. упростить систему в целом, а наличие дополнительного кор5 пуса защищает гидродвигатель и винтовой преобразователь от продуктов износа рабочего органа и обрабатываемой детали, т.е. направлено на повышение надежности. Таким образом, использование данной

0 электрогидравлической след щей системы позволит упростить конструкцию и повысить надежность устройства адаптивного управлени  станков, промышленных роботов , испытательных стендов и летательных

5 аппаратов.

В насто щее врем  изготовлены опытные образцы электрогидравлической след щей системы, прошедшие испытани  с положительными результатами.

Claims (5)

1. Электрогидравлическа  след ща  система , содержаща  исполнительный гидродвигатель, кинематически св занный с рабочим органом и с датчиком

5 контролируемого параметра и гидравлически св занный с электрогидравлическим распределительным устройством, электромеханический преобразователь которого подключен к устройству числового

0 программного управлени , включающему цепь адаптивного управлени  контролируемым параметром, св занную с указанным датчиком, отличающа с  тем, что цепь адаптивного управлени  выполнена в виде

5 двух операторов условного перехода с выходами Да, Нет логического элемента инк- рементировани  и логического элемента декрементировани , при этом вход первого оператора св зан с датчиком, выход Да

0 соединен с входом элемента декрементировани , а выход Нет - с входом второго оператора, выход Да последнего соединен с входом элемента инкрементировани , а выход Нет и выходы логических элемен5 тов св заны с электромеханическим преобразователем .

2. Система по п. 1, отличающа с  тем, что датчик контролируемого параметра выполнен в виде датчика пути гидродвигател .

3.Система по п. 1,отличающа с  тем, что электрогидравлическое распределительное устройство выполнено в виде золотника и винтового преобразовател , а его электромеханический преобразователь - в виде шагового электродвигател , вал которого соединен с гайкой винтового преобразовател , винт которого соединен с золотником.

4.Система norm. 1-3, от л ича юща - с   тем, что гидродвигатель выполнен в ви

де гидромотора с двум  выходными валами, один из которых соединен с датчиком, а другой кинематически св зан с рабочим органом , причем последний снабжен дополнительным винтовым преобразователем, гайка которого соединена с валом гидромотора , а винт - с рабочим органом.

5. Система по п.4, отличающа с  тем, что гидромотор и дополнительный винтовой преобразователь размещены в дополнительно выполненном общем корпусе.

сна 40/700

Скопец )

Фиг. 2