SU1102664A1 - Hydropneumatic follow-up feed drive - Google Patents

Hydropneumatic follow-up feed drive Download PDF

Info

Publication number
SU1102664A1
SU1102664A1 SU823429550A SU3429550A SU1102664A1 SU 1102664 A1 SU1102664 A1 SU 1102664A1 SU 823429550 A SU823429550 A SU 823429550A SU 3429550 A SU3429550 A SU 3429550A SU 1102664 A1 SU1102664 A1 SU 1102664A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
adder
coordinate
drive
flow regulator
double
Prior art date
Application number
SU823429550A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Эдуард Моисеевич Годин
Михаил Львович Сокольский
Леонид Николаевич Кебец
Григорий Матвеевич Купицкий
Николай Викторович Шкребтий
Владимир Иванович Мацкевич
Яков Ошерович Корф
Иван Евгеньевич Золотарев
Original Assignee
Московский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Авиационный Институт Им.Серго Орджоникидзе
Волжское объединение по производству легковых автомобилей
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Московский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Авиационный Институт Им.Серго Орджоникидзе, Волжское объединение по производству легковых автомобилей filed Critical Московский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Авиационный Институт Им.Серго Орджоникидзе
Priority to SU823429550A priority Critical patent/SU1102664A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1102664A1 publication Critical patent/SU1102664A1/en

Links

Landscapes

  • Supply Devices, Intensifiers, Converters, And Telemotors (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Description

Изобретение относитс  к мгаииностроению и может быть использовано, в частности, в приводах станков с числ вым программным управлением. Известен пневмогидравлический след щий привод подачи, содержащий пневмогидроцилиндр с рабочими полост ми и двусторонним штоком, задатчик , выполненный в виде кинематически св занного с сумматором координаты электродвигател , контур скоростной обратной св зи управление по координате и компенсатор утечек tl3 Данный привод характеризуетс  сложностью конструкции и недостаточной точностью отработки координаты. Известен также пневмогидравлический след щий привод подачи, содержащий пневмогидроцилиндр с рабочими и управл ющими полост ми и двусторонним штоком, задатчик, выполненный в виде электродвигател , взаимодействующего с сумматором координаты св занным с регул тором расхода, гид равлически св занным с управл ющими полост ми, контур скоростной обратной св зи, св занный с двусторонним штоком и сумматором, и контур управлени  по,,координате, включающий гайку-упор и компенсатор утечек t2J. Недостатками известного привода  вл ютс  сложность конструкции сумматора координаты, выполненного в ви де механической передачи, а также то, что совмещено управление по скорости и координате в одном блоке, в результате снижаетс  надежность и точность привода. Цель изобретени  - упрощение конструкции и повышение надежности, а также повыиение точности позицйонировани . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в пневмогидравлическом след щем приводе подачи, содержащем пневмогидроцилиндр с рабочими и управл ющими полост ми и двусторонним штоком, задатчик, выполненный в виде электродвигател , взаимодействующего с сумматором координаты, св занным с регул тором расхода, гидравлически св занным с рабочими полост ми, контур скоростной обратной св зи, св занный с двусторонним штоком и сумма тором, и контур управлени  по коорди нате, включающий гайку-упор и компен сатор утечек, сумматор выполнен в ви де замкнутой гидравлической емкости с двум  плунжерами, один торец которой выполнен в виде мембраны, св зан ной с регул тором расхода, причем один из плунжеров св зан с задатчиком , а другой - с контуром скоростной обратной св зи. При этом емкость сумматора сообще на с компенсатором утечек через расп ределительное устройство. Кроме того, контур управлени  по координате выполнен в виде шагового электродвигател , кинематически св занного с регул тором расхода через гайку-упор и жестко св занного с двусторонним штоком, На чертеже представлена принципиальна  схема привода. Пневмогидравлический след щий привод подачи содержит пневмогидроцилиндр 1 с установленным в немпсхлым поршнем 2 с двусторонним штоком 3 с образованием рабочих полостей 4,5. В полом поршне 2 расположен неподвижный поршень 6, образующий управл ющие полости 7,8. Рабочие полости 4, 5 сообщены с трехпозиционным направл ющим пневмораспределителем 9, а последний подключен через редуктор 10 к источнику 11 сжатого газа. Управл ю .щие полости 7,8 выполнены с возможностью подключени  одна к другой через регул тор расхода, выполненный в виде двух последовательно установленных клапанов 12,13 с управл ющими входами 14,15 и пружинами 16,17, или через гидрораспределитель 18 быстроro хода с электромагнитом 19 и пружиной 20. Кроме того, привод содержит задатчик, выполненный в виде электродвигател  21, кинематически св занного через пару винт-гайка 22 с сумматором координаты, включающий згмкнутую гидравлическую емкость 23 с двум  плунжерами 24,25, один торец которой выполнен в виде мембраны 26, св занной с управл ющим входом 14 клапана 12. Плунжер 24 св зан с электродвигателем 21 через пару винтгайку 22,.а плунжер 25 подключен к контуру 27 скоростной обратной св зи. Привод включает также контур управлени  по координате, выполненный в виде шагового электродвигател  28, кинематически св занный через зубчатую передачу 29, винт 30, гайку-упор 31 с управл ющим входом 15 клапана 13. Компенсатор утечек включает емкость 32, через обратные клапаны 33, 34 подключенную к управл ющим полост м 7,8, и емкость 35 с поршнем-грузом 36, установленную с возможностью сообщени  с замкнутой гидравлической емкостью 23 через распределительное устройство 37. Перемещение плунжеров 24,25 ограничиваетс  концевыми выключател ми 38,39,40 и 41. Привод работает следующим образом. В исходном положении клапаны 12 и 13 закрыты. Электромагнит 19 запитан от систе ttj управлени  (не показанаЬ тем сакым обеспечиваетс  быстра  установка штока 3 в исходное положение. По сигналам системы управлени  шаговый электродвигатель 28, враща  через зубчатую передачу 29 винт 30, устанавливает гайку-упор 31 в положение, соответствующее требуемому размеру обрабатываемой детали, благодар  чему под действием пружины 17 клапан 13 открываетс . В то же врем  поступает сигнал на электродвигатель 21, который пропорционально требуемой скорости режущего инструмента (не показан), св занного со штоком 3, на чинает вращать пару винт-гайка 22 и перемещать плунжер 24, который входи в емкость 23, в результате этого происходит деформаци  мембран 26, котора  жестко св зана с управл ющим входом 14 клапана 12, заставл   открытьс  последний. Электромагнит 19 при этом обесточиваетс , и под действием пружины 20 гидрораспредели тель 18 устанавливаетс  в положение верхнее по чертежу. Одновременно йереключаетс  пневмораспределитель в положение, соответствующее направ лению перемещени  двустороннего штока 3, и газ через редуктор 10 от источника 11 поступает в соответствующую рабочую полость 4 или 5. Под действием перепада давлени  в рабочих полост х 4,5 полый поршень 2 с двусторонним штоксм 3 перемещаютс  в заданном направлении. При этом ра боча  жидкость перетекает из одной управл ющей полости, например, 8 в полость 7 через клапаны 12,13. Регу лирование скорости перемещени  штока 3 обеспёчйваетс1  за счет разной величины открыти  клапана 12. Стабилизаци  скорости движени  штока 3 осуществл етс  за счет наличи  конту ра 27 скоростной обратной св зи. При перемещении штока 3 перемещаетс  плу жер 25 в направлении, противоположном движению плунжера 24. и со скоростью , пропорциональной скорости пе ремещени  режущего инструмента. Благодар  чему в згилкнутой гидравлической емкости 23 устанавливаетс  избы точное давление по сравнению с начал ным давлением, пропорциональное требуемой скорости движени  режущего инструмента, с учетом обратной св зи по скорости, котора , деформиру  в ту или иную сторону мембрану 26, управл ет открытием клапана 12. При подходе к заданной координате заранее выставленна  в нужное положение гайка-упор 31, воздейству  на клапан 13, принудительно закрывает его, разобща  управл ющие полости 7,8. Одновременно с этим отключаетс  электродвигатель .21 и переключаетс  пневмораспределитель 9 в исходное по чертежу положение. После окончани  цикла кратковременно переключаетс  распределительное устройство 37, и рабоча  жидкость из емкости 35 перетекает в емкость 23, обеспечива  тем самым компенсацию утечек, и устанавливает давление в емкости 23, равное давлению начгша цикла, за счет наличи  поршн -гру за 36. При реверсе привода подачи электродвигатель 21 вращаетс  в противоположную сторону, пневмораспределитель 9 устанавливаетс  в противоположную позицию относительно нейтргшьной, но при этом участвует друга  кромка клапана 12, котора  на чертеже не . показана. Дл  компенсации изменени  давлени  рабочей жидкости за счет движени  плунжера 25 в замкнутей гидравлической емкости 23 при быстрой установке штока 3 в исходное положение , при включении гидрораспределител  18, необходимо кратковременно переключить распределительное устройство 37. Технико-экономическа  эффективность от использовани  предаюженного привода по сравнению с приводом с механическим выполнением сумматора координаты и объединенным управлением по скорости и координате позвол ет повысить стабильность подачи в диапазоне скоростей 10-30 мм/мин в пределах 10-15% и снизить затраты на изготовление привода до 25% при обеспечении точности 3-5 мкм.The invention relates to micro-engineering and can be used, in particular, in drives of machine tools with numerical program control. A pneumatichydical following feed drive is known, which contains a pneumohydraulic cylinder with working cavities and a double-sided rod, a gauge made in the form of a motor coordinate kinematically connected to an adder, a speed feedback loop, a coordinate control and a leak compensator tl3 This drive is characterized by design complexity and insufficient accuracy working out the coordinates. Also known is a pneumatic-hydraulic servo-driven feed drive, which contains a pneumatic cylinder with working and control cavities and a double-sided rod, a control device made in the form of an electric motor, interacting with an adder, coordinates associated with a flow regulator, and hydraulically connected with control cavities a high-speed feedback coupled to a two-sided rod and an adder, and a control loop in a coordinate that includes a stop nut and a leak compensator t2J. The disadvantages of the known drive are the complexity of the design of the adder coordinates, made in the form of a mechanical transmission, as well as the fact that the speed and coordinate controls are combined in one unit, as a result, the reliability and accuracy of the drive are reduced. The purpose of the invention is to simplify the design and increase reliability, as well as to improve positioning accuracy. The goal is achieved by the fact that in a pneumohydraulic tracking feed drive containing a pneumohydraulic cylinder with working and control cavities and a double-sided rod, the setter is made in the form of an electric motor that interacts with a coordinate adder and is connected to a flow controller that is hydraulically connected to the workers a cavity, a speed feedback loop associated with a two-sided stem and a sum torus, and a coordinate control loop including a stop nut and a leak compensator, the adder is configured as a lock a whip hydraulic tank with two plungers, one end of which is made in the form of a membrane connected to the flow regulator, one of the plungers being connected to the setter and the other to the high-speed feedback loop. In this case, the capacity of the adder is communicated with the leakage compensator through the distribution device. In addition, the coordinate control loop is made in the form of a stepper motor, kinematically connected to the flow regulator through the stop nut and rigidly connected to a double-sided rod. The drawing shows a schematic diagram of the drive. The pneumatichydical following feed drive contains a pneumohydraulic cylinder 1 with a two-sided piston 2 installed with a double-sided rod 3 with the formation of working cavities 4.5. In the hollow piston 2 there is a fixed piston 6, forming the control cavities 7.8. The working cavities 4, 5 are in communication with the three-position guide valve 9, and the latter is connected via a reducer 10 to the source 11 of the compressed gas. The control cavities 7.8 are arranged to be connected one to the other through a flow regulator made in the form of two valves in series 12.13 with control inputs 14.15 and springs 16.17, or through a directional control valve 18 an electromagnet 19 and a spring 20. In addition, the actuator contains a setting device, made in the form of an electric motor 21, kinematically connected through a pair of screw-nut 22 with a coordinate adder, including a closed hydraulic capacity 23 with two plungers 24.25, one end of which is made a diaphragm 26 connected to the control input 14 of the valve 12. The plunger 24 is coupled to the electric motor 21 through a pair of screwdriver 22, and the plunger 25 is connected to the speed feedback loop 27. The actuator also includes a coordinate control loop, made in the form of a stepper motor 28, kinematically connected via gear 29, screw 30, stop nut 31 with control input 15 of valve 13. Leak compensator includes capacity 32, through check valves 33, 34 connected to the control cavity 7.8, and a reservoir 35 with a piston load 36, which is mounted for communication with a closed hydraulic reservoir 23 through the distributor 37. The movement of the plungers 24.25 is limited by limit switches 38,39,40 and 41. Priv d operates as follows. In the initial position, the valves 12 and 13 are closed. The electromagnet 19 is powered from the control system ttj (not shown by such a method, the rod 3 is quickly reset to its original position. According to the control system signals, the stepper motor 28, rotating the gear 30 through the gear train 29, sets the stop nut 31 to the position corresponding to the required size of the workpiece so that the valve 13 opens under the action of the spring 17. At the same time, a signal is supplied to the electric motor 21, which is proportional to the required speed of the cutting tool (not shown) connected to the current 3, begins to rotate a pair of screw-nut 22 and move the plunger 24, which is included in the container 23, as a result of which the membranes 26 deform, which is rigidly connected with the control input 14 of the valve 12, causing the latter to open. de-energized, and under the action of the spring 20, the hydraulic distributor 18 is placed in the upper position in the drawing, simultaneously the pneumatic distributor is in the position corresponding to the direction of movement of the double-sided rod 3 and the gas through the gearbox 10 from the source 11 is in proper working cavity 4 or 5. Under the influence of differential pressure in the working cavities 4,5 hollow piston 2 with bilateral shtoksm 3 are moved in a predetermined direction. At the same time, the working fluid flows from one control cavity, for example, 8 into cavity 7 through valves 12, 13. The regulation of the speed of movement of the rod 3 is ensured1 due to the different magnitude of the opening of the valve 12. The speed of movement of the rod 3 is stabilized due to the presence of a speed feedback loop 27. When moving the rod 3, the blade 25 moves in the direction opposite to the movement of the plunger 24. and at a speed proportional to the speed of movement of the cutting tool. Due to this, an overpressure is established in the closed hydraulic reservoir 23 compared to the initial pressure proportional to the required speed of movement of the cutting tool, taking into account the speed feedback, which, deforming to either side of the diaphragm 26, controls the opening of the valve 12. When approaching a given coordinate, the nut-stop 31 is pre-set to the desired position, acts on the valve 13, forcibly closes it, separating the control cavities 7.8. At the same time, the electric motor .21 is turned off and the pneumatic distributor 9 is switched to the position according to the drawing. After the end of the cycle, the switchgear 37 switches for a short time, and the working fluid from the tank 35 flows into the tank 23, thereby compensating for leaks, and sets the pressure in the tank 23, equal to the pressure of the start cycle, due to the presence of a piston - for 36. When the drive reverses The feed motor 21 rotates in the opposite direction, the pneumatic distributor 9 is set in the opposite position relative to the neutrino, but the other edge of the valve 12 is involved, which is not in the drawing. is shown. To compensate for the change in pressure of the working fluid due to the movement of the plunger 25 in the closed hydraulic reservoir 23 when the stem 3 is quickly set to its original position, when the hydraulic distributor 18 is turned on, it is necessary to switch the distributor 37 briefly. Technical and economic efficiency from using the actuator compared to the actuator the mechanical execution of the adder coordinates and the combined control of speed and coordinate improves the stability of the feed in the range of Span 10-30 mm / min in the range of 10-15% and reduce the cost of manufacturing the drive up to 25% while ensuring an accuracy of 3-5 microns.

Claims (3)

1. ПНЕВМОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ СЛЕДЯЩИЙ ПРИВОД ПОДАЧИ, содержащий пневмогидроцилиндр с рабочими полостями и двусторонним штоком, задатчик, выполненный в виде электродвигателя, взаимодействующего с сумматором координаты, связанным с регулятором расхода, гидравлически связанным с рабочими полостями, контур ско ростной обратной связи, связанный с двусторонним штоком и сумматором, и контур управления по координате, включающий гайку-упор и компенсатор утечек, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности, сумматор выполнен в виде замкнутой гидравлической емкости с двумя плунжерами, один торец которой выполнен в виде мембраны, связанной с регулятором расхода, причем один из плунжеров связан с задатчиком, а другой - с контуром скоростной обратной связи.1. PNEUMATIC HYDRAULIC FOLLOW-UP DRIVE, containing a pneumohydraulic cylinder with working cavities and a double-sided rod, a setter made in the form of an electric motor interacting with a coordinate adder connected with a flow regulator hydraulically connected with the working cavities, a speed feedback loop connected with the double-sided rod and the adder, and the control loop along the coordinate, including the stop nut and leak compensator, characterized in that, in order to simplify the design and increase reliability, the adder full in the form of a closed hydraulic reservoir with two plungers, one end of which is made in the form of a membrane connected to a flow regulator, one of the plungers connected to the master, and the other to the high-speed feedback loop. 2. Привод поп. 1, отличающийся тем, что емкость сумматора сообщена с компенсатором утечек через гидрораспределитель.2. Drive pop. 1, characterized in that the capacity of the adder is in communication with the leakage compensator through the valve. 3. Привод по пп. 1 и 2, о т л и— чающийся тем, что, с целью повышения точности позиционирования, контур управления по координате выполнен в виде шагового электродвигателя, кинематически связанного с регулятором расхода через гайку-упор и жестко связанного с двусторонним штоком.3. The drive according to paragraphs. 1 and 2, which consists in the fact that, in order to improve positioning accuracy, the coordinate control loop is made in the form of a stepper motor kinematically connected to the flow regulator through a thrust nut and rigidly connected to a two-sided rod. SU ...,11026SU ..., 11026
SU823429550A 1982-04-26 1982-04-26 Hydropneumatic follow-up feed drive SU1102664A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823429550A SU1102664A1 (en) 1982-04-26 1982-04-26 Hydropneumatic follow-up feed drive

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823429550A SU1102664A1 (en) 1982-04-26 1982-04-26 Hydropneumatic follow-up feed drive

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1102664A1 true SU1102664A1 (en) 1984-07-15

Family

ID=21008857

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823429550A SU1102664A1 (en) 1982-04-26 1982-04-26 Hydropneumatic follow-up feed drive

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1102664A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР 795868, кл. В 23 Q 5/26, 1979. 2. Авторское свидетельство СССР № 921769, кл. В 23 Q 5/06, 1980. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
GB928545A (en) Control of hydraulic forging presses
US2998238A (en) Controller for the back pressure against the main ram of a press
SU1102664A1 (en) Hydropneumatic follow-up feed drive
GB954444A (en) Positioner for a movable member
CN101463849A (en) Hydraulic electrohydraulic ratio control system and method for prebending machine
US2735342A (en) Glaser
US5425237A (en) Counterbalance system
CN202021540U (en) Linear motor driving device for reciprocating follow-up control of spindle of honing machine
GB939951A (en) Improvements relating to booster-assisted hydraulic systems
US2600777A (en) Follow-up pressure fluid servomotor
CN103775411A (en) Hydraulically-controlled pilot level servo valve based on speed difference dynamic pressure feedback
CN203685739U (en) Servo valve based on speed difference dynamic pressure feedback hydraulic control guide level
US3605911A (en) Machine tool control systems
GB564727A (en) Improvements in and relating to hydraulic presses
SU876376A2 (en) Pneumohydraulic servo drive
CN210343895U (en) Hydraulic system of synchronous valve of hydraulic gate type plate shearing machine
CN202097649U (en) Drive device for reciprocating servo-actuated control chain of honing machine main shaft
CN102189480A (en) Reciprocating follow-up control linear motor driving device for main shaft of honing machine
JPH07119860A (en) Liquid pressure direction control device and liquid pressure operating device using the control device
CN201998053U (en) Honing machine spindle reciprocation servo control device driven by leading screw and nut
US4510720A (en) Honing control system
GB1445680A (en) Apparatus for controlling the operation of fluid pressure motors
US4406191A (en) Work shaping
US3045435A (en) Machine tool control
SU775411A1 (en) Accurate movement pneumohydraulic drive