SU1511471A1 - След щий позиционный привод - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к средствам пневмогидроавтоматики и может быть использовано в качестве силового исполнительного механизма промышленного робота. Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи , надежности и улучшение эксплуатационных свойств привода. Смещение золотника 11 приводит к изменению живого сечени  канала 9 и изменению скорости перемещени  штока. При полном перекрытии канала 9 происходит позиционирование привода. Перемещение золотника 11 достигаетс  подачей сигнала управлени  на один из индукторов 13, 14, в соответствии с которым мен етс  величина магнитного пол  и баланс расхода ферромагнитной жидкости (ФМЖ) из камеры 24 в управл ющие камеры 20, 21, соответственно и баланс давлений в последних. Мембраны 22, 23 гарантируют защиту золотниковой пары от возможного попадани  частиц ФМЖ и увеличивают эффективную площадь, на которую воздействует перепад в камерах 20, 21. 3 ил.

Description

25 Ik г

АЛ.; ..

/ТУТ// XXJ У .

ШУ//О

у } Х 7 /у

315114

Изобретение относитс  к машино- строению, в частности к средствам пневмогидроавтоматики, и может быть использовано в качестве силового исполнительного механизма промьшлен- ного робота.

Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи , надежности и улз 1шение эксплуатационных свойств ю привода.

На фиг, 1 дана принципиальна  схема привода, на фиг, 2 - схема регулирующего устройства на фиг, 3 - регулирующее .устройство, сечение, 15

След щий позиционный привод (фиг, 1,2) содержит блок управлени  (БУ), исполнительный пневмоцилиндр 1 со штоком 2, датчики 3 и 4 обратной св - зи по положению и скорости, демпфи- 20 рующее устройство, включающее гидроцилиндр 5, шток 6 которого св зан со штоком 2, а полости 7 и 8 сообщены между собой через перепускной канал 9 и регулирующее устройство 25 10, выполненное в виде управл емого золотника 11, расположенного в корпусе 12, в котором, кроме того, размещены индукторы 13 и 14 магнитного пол , внутри которых расположены 30 шнеки 15 и 16, изготовленные из ферромагнитного материала и установл.ен- ные на немагнитном валу 17, соединенном с вращательным электроприводом 18, причем шнеки 15 и 16 выпол- з5 нены с противоположно направленными углами подъема винтовых каналов 19 (фиг, 3),

Статически уравновешенный золотник 11 отделен от его управл ющих 40 камер 20 и 21 взаимодействующими с ними мембранами 22 и 23, Управл ю- ЩЛ& камеры 20 и 21 соеди нены с расходной камерой 24 через магниторео- логические щелевые дроссели 25 и 26, 5 Корпус 12 заполнен ферромагнитной жидкостью.

Устройство работает следующим образом .

Электропривод 18 приводит во вращение с посто нной скоростью шнеки 15 и 16, При отсутствии управл ющего сигнала (тока в обмотках возбуждени  индукторов 13 и 14) ферромагнитна  жидкость из расходной камеры 24 по- -г даетс  шнеком 16 в управл ющую камеру 21, а шнеком 15 - в управл ющую камеру 20, Из камеры 21 через магни- тореологический дроссель 25, а из

50

0 5 0 5

0 5

г

0

714

камеры 21 через дроссель 26 жидкость снова поступает в камеру 24, При по влении тока в обмотке возбуждени  одного из индукторов, например индуктора 13, возникает магнитное поле, при определенной величине которого сила магнитного взаимодействи  прочно удерживает ферромагнитную жидкость в винтовом канале 19 шнека 15 (шнек превращаетс  во вращаюш ийс  цилиндр), В этом случае подача ферромагнитной жидкости из расходной камеры 24 в управл ющую камеру 20 отсутствует. Одновременно при по влении магнитного пол  происходит пр мо пропорциональное запирание щелевого дроссел  25 и расход жидкости из камеры 21 в камеру 24 прекращаетс . Это приводит к быстрому увеличению давлени  в камере 21 за счет подачи жидкости шнеком 16 из камеры 20 через открытый дроссель 26 в камеру 21, При воздействии давлени  на мембрану 23 возникает смещающее усилие, приложенное к золотнику 11 , Перемещение вьгход- ного штока 2 привода происходит при подаче возц,-уха под давлением в одну из полостей пневмоцилиндра 1, При этом происходит переток жидкости по каналу 9 между полост ми 7 и 8 через управл емый золотник 11, В процессе перемещени  в БУ происходит сравнение сигналов, поступающих от датчиков 3 и 4, с заданными и вырабатываютс  соответствующие управл ющие сигналы, поступаюш;ие на обмотки возбуждени  индукторов 13 и 14, в соответствии с которыми мен етс  величина магнитного пол  каждого индуктора 13 и 14, баланс расхода ферромагнитной жидкости из камеры 24 в управл ющее камеры 20 и 21 и баланс давлений в этих камерах 20 и 21, под действием которого происходит смещение золотника 11, что приводит к изменению живого сечени  канала 9 и изменению скорости перемещени  выходного штока 6, При полном перекрытии канала 9 происходит позиционирование привода.

Таким образом, предлагаемый привод позвол ет осуществл ть изменение скорости перемещени  выходного штока 6 по заданному закону как при разгоне, так и при торможении, выдерживать заданную скорость перемещени , осуществл ть позипкониро5

вание выходного штока в любой точке траектории перемещени . Наличие двух управл ющих камер 20 и 21, а также двух дросселей 25 и 26, соедин ющих их с расходной камерой 24, обеспечивает быстрое изменение баланса давлений и усилий, воздействующих на золотник 11. Наличие мембран 22 и 23 позвол ет значительно увеличить полезную площадь, на которую воздействует давление, создаваемое в управл ющих камерах 20 и 21, и достигнуть нужной динамики и величины перемещени  золотника 11 при меньших значени х давлений в управл ющих камерах 20 и 21 и следовательно, при меньшем диапазоне изменени  управл ющего сигнала (тока в обмотках возбуждени ), что значительно повышает чувствительность и быстродействие регулирующего устройства предлагаемого привода. Кроме того, наличие мембран 22 и 23 гарантирует защиту золотниковой пары от возможного попадани  частиц твердой фракции ферромагнитной ж:идкости между золотником 11 и корпусом 12, а также позвол ет использовать в гидроконтуре гидроцилиндра 5 любую жидкость, традиционно примен емую в гидроустройствах , что повышает надежность и улучшает эксплуатационные харак - теристики предлагаемого приво - да.

Таким образом, возможности предлагаемого устройства позвол ют использовать его в качестве привода различных технологических машин и оборудовани , к динамике и точности позиц юнировани  которых предъ вл ютс  повышенные требовани .

0

5

0

14716.

Claims (1)

1. Формула изобретени  След ашй позиционный привод, содержащий блок управлени , исполнительный пневмо1Д1линдр со штоком,дат- чики обратной св зи по положению и скорости штока, подключенные к блоку управлени , демпфирующее устройство , включающее гидроцилиндр, шток которого жестко св зан со штоком пневмоцилиндра, а полости сообщены между собой через перепускной канал, и регулирующее устройство, выполненное в виде управл емого золотника, расположенного в корпусе с возможностью перекрыти  перепускного канала и образующего расходную камеру шнека, св занного с валом электропривода и охваченного индуктором магнитного пол , подключенного к блоку управлени , при этом корпус регулир тощего устройства вьшолнен из немагнитного материала и заполнен ферромагнитной жидкостью, а расходна  камера св 5 зана с управл ющей камерой золотника , отличающийс  тем, что, с целью повьш1ени  быстродействи , надежности и улучшени  эксплуатационных свойств привода, регулиQ рующее устройство снабжено двум  маг- Iнитореологическими щелевыми дроссел ми и дополнительныь: шнеком, охваченным дополнительным индуктором магнитного пол  и жестко св занным с валом электропривода, а золотник вы полнен с второй управл ющей камерой, при этом дополнительный индуктор подключен к блоку управлени , шнеки выполнены с противоположно направленными углами подъема винтовых поверхностей , а управл ющие камеры золотника сообщены с расходной камерой через щелевые дроссели.

   0

   jS

   И:

   10

   f

   ZT

   87

   Фиг.1

   Физ.З

   ZT T

   IS

   11