RU2170370C1 - Магнитострикционный электрогидравлический усилитель - Google Patents
Магнитострикционный электрогидравлический усилитель Download PDFInfo
- Publication number
- RU2170370C1 RU2170370C1 RU99123515A RU99123515A RU2170370C1 RU 2170370 C1 RU2170370 C1 RU 2170370C1 RU 99123515 A RU99123515 A RU 99123515A RU 99123515 A RU99123515 A RU 99123515A RU 2170370 C1 RU2170370 C1 RU 2170370C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnetostrictive
- working fluid
- nozzles
- amplifier
- housing
- Prior art date
Links
Landscapes
- Servomotors (AREA)
Abstract
Использование: в электрических приводах различных машин. Усилитель состоит из источника рабочей жидкости, двух сопел, постоянных дросселей, линий подвода рабочей жидкости, поворотной заслонки с ребрами жесткости, пластинчатого упругого элемента, двух прямолинейных магнитострикционных исполнительных элементов с обмотками управления, двух частей блока управления и корпуса усилителя. Технический результат: повышение точности и надежности. 1 ил.
Description
Изобретение относится к гидроавтоматике и может быть использовано в электрогидравлических приводах машин.
Известен электромеханический преобразователь, который содержит три пары биморфных пластин, упругую металлическую трубку с поворотной заслонкой, гибкую тягу с пружиной, два сопла, гидроусилитель и блок управления [1].
Известен другой электромеханический преобразователь гидроусилителя, содержащий корпус, две пары биморфных керамических элементов, два конусных штифта с пружинным элементом, удерживающих механический узел, состоящий из тонкостенной трубки и поворотной заслонки, и два сопла [2].
Перечисленные устройства [1, 2] имеют недостаточные точность и надежность преобразования сигналов, что ограничивает область их использования. Наличие пружинных элементов и штифтовых опор в приводе усилителя способствует созданию люфта при работе исполнительного узла (заслонки), снижая точность регулирования. А применение керамических элементов привода снижает надежность устройства из-за хрупкости последней.
Наиболее близким по технической сущности к предложенному устройству является электрогидравлический усилитель, выбранный в качестве прототипа [3]. Устройство содержит электромеханический преобразователь, выполненный в виде основания, двух пакетов из пьезокерамических пластин разной толщины, поворотную заслонку с рычагами и пружиной, источник рабочей жидкости, два сопла с дроссельными элементами и две части блока управления.
Наличие пружинного элемента и опоры рычагов поворотной заслонки, пакетов пьезокерамических пластин создают люфт в механическом узле и снижает его точность позиционирования. Применение пьезокерамических приводов, набранных из пластин, снижает общую надежность устройства, повышает неопределенность в регулировании его приводов, что ограничивает область технического использования.
Техническим результатом изобретения является повышение точности и надежности.
Поставленная цель достигается тем, что в магнитострикционный электрогидравлический усилитель, содержащий источник рабочей жидкости, подключенный к первому и второму соплам через первую и вторую линии подвода рабочей жидкости с первым и вторым дросселями соответственно, поворотную заслонку, закрепленную по геометрической оси между первым и вторым соплами на равных от них расстояниях, первую и вторую части блока управления усилителя, дополнительно введены первый и второй прямолинейные исполнительные магнитострикционные элементы с первой и второй обмотками управления соответственно, одни концы которых жестко соединены с корпусом усилителя, а их вторые концы - с пластинчатым упругим элементом, на средней части которого жестко закреплена заслонка.
Схема магнитострикционного электрогидравлического усилителя приведена на чертеже.
Магнитострикционный электрогидравлический усилитель содержит источник 1 рабочей жидкости, первое и второе сопла 2, 3, первый и второй дроссели 4, 5 постоянного сечения, первую и вторую линии 6, 7 подвода рабочей жидкости, поворотную заслонку 8 с ребрами жесткости, пластинчатый упругий элемент 9, первый и второй прямолинейные исполнительные магнитострикционные элементы 10, 11, первую и вторую обмотки 12, 13 управления, первую и вторую части 14, 15 блока управления, корпус усилителя 16.
Источник 1 рабочей жидкости через первую и вторую линии 6, 7 подвода рабочей жидкости с постоянными дросселями 4, 5 соответственно соединен с первым и вторым соплами 2, 3, включенными по мостовой гидравлической схеме. Между соплами 2, 3 по геометрической оси корпуса 16 усилителя размещена поворотная заслонка 8 с ребрами жесткости, которая другим своим концом жестко закреплена на середине упругого пластинчатого элемента 9. Его концы жестко соединены с одними концами первой и второго прямолинейных исполнительных магнитострикционных элементов 10, 11, на рабочей части которых размещены первая и вторая распределительные обмотки 12, 13 управления и подключенные к выводам первой и второй частям 14, 15 блока управления соответственно. Другие концы исполнительных магнитострикционных элементов 10, 11 жестко соединены с корпусом 16 усилителя.
Магнитострикционный электрогидравлический усилитель работает следующим образом.
Перед началом работы усилителя (см. чертеж) в его обмотки 12, 13 управления подаются токовые сигналы J12 = J0 и J21 = J0 равной величины с выходов блока управления, представленного двумя частями 14, 15, работающими в противофазе. В обмотках 12, 13 управления формируются продольные магнитные поля, которыми перемагничиваются первый и второй исполнительные магнитострикционные элементы 10 и 11, позволяют перевести привод в середину диапазона регулирования за счет одноименного изменения их исходной (ненапряженное состояние) длины (эффект Джоуля).
Это приводит к тому, что монолитный механический узел из элементов 8-11 занимает в корпусе 16 усилителя положение равновесия (исходное положение). При этом поворотная заслонка 8 находится на равных расстояниях от рабочих поверхностей сопел 2 и 3, уравнивая их сопротивления, создаваемые источником 1 рабочей жидкости (или газа) через линии 6, 7 подвода и постоянные дроссели 4, 5.
Для отклонения заслонки 8 от положения равновесия блок управления формирует противофазные токовые сигналы J12 = J0 + J1 и J21 = J0 ± J1, где J1 = J0 - токовый сигнал диапазона линейного перемещения магнитострикционного привода. Происходит соответствующее изменение длины плеч (10 и 11) механического узла 8-11, что вызывает заданное полярное отклонение заслонки 8 от положения равновесия, а значит, сопротивление сопел 2 и 3. Наибольшее смещение заслонки 8 имеет место тогда, когда ток в одной обмотке 12 (13) управления отсутствует, а в другой 13 (12) равен удвоенному значению J0, и определяется линейными размерами элементов 8-11 привода:
где δ - величина перемещения заслонки до сопла 2 или 3;
λs - магнитострикция насыщения элементов 10, 11;
L - их длина;
Lз, Lпл - длины заслонки 8 и плеча элемента 9.
где δ - величина перемещения заслонки до сопла 2 или 3;
λs - магнитострикция насыщения элементов 10, 11;
L - их длина;
Lз, Lпл - длины заслонки 8 и плеча элемента 9.
Применение заслонки 8 с ребрами жесткости в монолитном приводе, выполненном по дифференциальной схеме, повышает точность преобразования за счет компенсации температурных составляющих элементов 10, 11 и устранения люфтов кинематических соединений. Упрощение схемы привода и выполнение его из металлических сплавов, кроме того, повышает надежность и технологичность магнитострикционного электрогидравлического усилителя относительно прототипа.
Источники информации
1. А.с. N 1036963 СССР. Электромеханический преобразователь. МКИ F 15 В 3/00, БИ 31-83.
1. А.с. N 1036963 СССР. Электромеханический преобразователь. МКИ F 15 В 3/00, БИ 31-83.
2. А. с. N 1118810 СССР. Электромеханический преобразователь гидроусилителя. МКИ F 15 В 3/00, БИ 38-84.
3. А.с. N 928089 СССР. Электрогидравлический усилитель. МКИ F 15 В 3/00, БИ 18-82, прототип.
Claims (1)
- Магнитострикционный электрогидравлический усилитель, содержащий корпус, источник рабочей жидкости, подключенный к первому и второму соплам через первую и вторую линии подвода рабочей жидкости с первым и вторым дросселями соответственно, поворотную заслонку, закрепленную по геометрической оси между первым и вторым соплами на равных от них расстояниях, первую и вторую части блока управления усилителя, отличающийся тем, что в него введены первый и второй прямолинейные исполнительные магнитострикционные элементы с первой и второй обмотками управления соответственно, одни концы которых жестко соединены с корпусом усилителя, а их вторые концы - с пластинчатым упругим элементом, на средней части которого жестко закреплена заслонка.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99123515A RU2170370C1 (ru) | 1999-11-09 | 1999-11-09 | Магнитострикционный электрогидравлический усилитель |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99123515A RU2170370C1 (ru) | 1999-11-09 | 1999-11-09 | Магнитострикционный электрогидравлический усилитель |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2170370C1 true RU2170370C1 (ru) | 2001-07-10 |
Family
ID=20226719
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99123515A RU2170370C1 (ru) | 1999-11-09 | 1999-11-09 | Магнитострикционный электрогидравлический усилитель |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2170370C1 (ru) |
-
1999
- 1999-11-09 RU RU99123515A patent/RU2170370C1/ru active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4736131A (en) | Linear motor driving device | |
JP3184254B2 (ja) | 機械的撓み素子 | |
Karunanidhi et al. | Mathematical modelling and experimental characterization of a high dynamic servo valve integrated with piezoelectric actuator | |
US7788921B2 (en) | Shape memory alloy actuator | |
Pérez et al. | Modeling, fabrication, and validation of a high-performance 2-DoF piezoactuator for micromanipulation | |
US5701043A (en) | High resolution actuator | |
Ling et al. | Design and modeling of an improved bridge-type compliant mechanism with its application for hydraulic piezo-valves | |
US5270595A (en) | Dynamic thermal compensation for a magnetostrictive actuator | |
RU2170370C1 (ru) | Магнитострикционный электрогидравлический усилитель | |
Hubbard et al. | Design and characterization of a dual-stage, thermally actuated nanopositioner | |
EP1269612A2 (en) | Linear voice coil actuator with compensating coils | |
US6548921B2 (en) | Linear actuator of small size | |
CN115149767A (zh) | 电磁驱动可调刚度纳米定位平台 | |
Zhang et al. | A linear piezomotor of high stiffness and nanometer resolution | |
Zhang et al. | A fast switching bistable electromagnetic microactuator fabricated by UV-LIGA technology | |
JP3809624B2 (ja) | レバー変位拡大機構 | |
Zhou et al. | Linear piezo-actuator and its applications | |
Choi et al. | Designing compensator of dual servo system for high precision position control | |
CN110822008A (zh) | 一种基于磁流变液的驱动器 | |
JPS60200758A (ja) | 磁性流体を用いたアクチユエ−タ | |
RU2176753C1 (ru) | Магнитострикционный дифференциальный электрогидравлический усилитель | |
RU2324844C2 (ru) | Магнитострикционный электрогидравлический усилитель с пропорциональным управлением | |
RU2338934C1 (ru) | Рычажный магнитострикционный электрогидравлический усилитель | |
JPH03273882A (ja) | 直動駆動装置 | |
RU2300672C2 (ru) | Магнитострикционный электрогидравлический усилитель |