SU799022A1 - Устройство дл управлени ревер-СиВНыМ пРиВОдОМ - Google Patents

Description

силы привода и генератор колебаний. Наложение дополнительр1ых колебаний на силу привода компенсирует зону неопределенности сил трени  поко , что позвол ет повысить точность измерений в этом устройстве 2.

Однако при этом ухудшаютс  динамические и энергетические характеристики устройства,.

Цель .изобретени  - улучшение динамических и энергетических характеристик устройства.

. Цель достигаетс  тем, что в устройство дл  управлени  реверсивным приводом с механической передачей, содержащее исполнительный орган, автоматический регул тор силы привода и генератор колебаний, введены датчики силы привода и перемещени  исполнительного органа, вычислительное устройство, блоки усреднени  силы привода и выключени  колебаний, измерительный прибор и задатчик. Причем выход датчика силы привода соединен с первым входом автоматического регул тора силы привода и входом блока усреднени , выход которого соединен с входом вычислительного устройства , соединенного выходами с измерительнь1м прибором и первым входом генератора колебаний, второй вход которого через блок выключени  колебаний соединен с выходом автоматического регул тора силы привода, соединенного вторым входом с выходом генератора колебаний, а третьим через дополнительно введенный перекл1рчатель с выходами задатчика и датчика перемещений. На фиг. 1 показана блок-схема устройства дл  управлени  реверсивным приводом; на фиг. 2 - графики обобщенных сил .и колебаний.

Устройство содержит привод 1 с механической передачей и исполнительный орган 2. К приводу присоединен автоматический регул тор 3 силы привода , входы которого св заны с датчиком 4 силы привода и через переключатель 5 с датчиком перемещени  или задатчиком б. Датчик 4 силы привода соединен с приводом, а датчик 7 перемещени  - с исполнительным органом , К автоматическому регул тору 3 подключен генератор 8 колебаний, один из входов которого через последовательно соединенные вычислительное устройство 9 и блок 10 усреднени  силы привода соединен с датчиком 4 илы привода, другой через блок 11 ыключени  колебаний соединен с выхоом автоматического регул тора. К ычислительному устройству 9 подсоеинен измерительный прибор 12.

На фиг. 2 показана зона трени  поо  в системе координат М и Q, де М - обобщенна  сила привода; Q - обобщенна  сила исполнительного ргана; лини  А - граница фактического трогани  в положительном направлении ( ход машины вперед ) лини  В - фактическа  граница тргани  в противоположном направлении (ход машины назад); пр ма  н нейтральна  лини , на которой сила трени  (момент трени ) равна нулю т.е. М - Q j .

Зона, ограниченна  лини ми А и В  вл етс  зоной трени  поко  (определ етс  экспериментально), Отрезки 13-14, 15-16, 17-18 - некоторые характерные горизонтальные отрезки зоны трени  поко  при значени х Q в точках 19 и 2j и при нулевом значнии Q . Точки 21,22 и 23 - средние точки горизонтальных отрезков. 14 Ц- аГ 1г-°

В рассматриваемом частном случае зона трени  поко  симметрична относительно начала координат и средн   точка 23 совпадает с точкой 0.

Точки-, наход щиес  посередине горизонтальных отрезков, например 21, 22 и 23, названы средними точками, а их 1вометрическое место - лини  С - названа средней линией. Точки, наход щиес  на пересечении горизонтальных отрезков с нейтральной линией н, например 24,25 и О нейтральные точки. cf - поправка, равна  приращению силы привода в нейтральной точке относительно средней точки одного горизонтального отрезка(Например дл  отрезка 13-14 сГ 2i а и b - линии трогани  задаваемой зоны трени  поко  (аналогичны А и В). .

На фиг. 2 показаны также графики пр моугольных колебаний 26 и 27 результирующей силы в зависимости от времени t с посто нными амплитудами , равными половине горизонтальных отрезков 17-18, 13-14, зон трени  относительно средних точек 2 и 21 соответственно. График пр моугольных колебаний 28 соответствует частичной компенсации трени  поко  в отрезке 15-16 относительной средней точки 22 и относительно точек 29 и 30.

Устройство может работать как в режиме точного измерени  силы исполнительного органа, так и в режиме точного ее задани . Возможен режим частичной компенсации трени  ПОКОЯ, зона трени  поко  произвольно сужаетс  в требуемых пределах.

Система в режиме измерени - рабо-тает следующим образом.

Если машина находитс  в остановленном состо нии под нагрузкой, то при изменении , в границах зоны трени  А-8,т.е. например- 1718-31-32 , трсгани  не происходит. Если в этот момент включить автомаческий регул тор 3 и с помощью генератора 8 колебаний подать на еговход колебани  26, амплитуда которых равна половине горизонтального размера зоны трени  поко  (фиг. 2), то при результирующа  сила периодически выходит за границу А, т.е. установка периодически трогаетс  в положительном направлении с частотой наложенных колебаний , к,-. - координата средней точки горизонтального сечени . При аналогично происходит пери одическое трогание привода в противо положном направлении. Очевидно, что при М(Г(1-О трогани  не. происходи Сигнал о трогании с помощью датчика 7 перемещени  через переключатель 5 подаетс  на вход автоматичес кого регул тора 3, который, ваздей-ству  на привод, уменьшает или увеличивает до тех пор, пока точка (, Q) не выйдет на среднюю линию с, в этот момент машина останавливаетс . Требуема  амплитуда колебаний задаетс  с помощью вычислительного устройства 9 в зависимости от сигнала М , получаемого от датчика 4 силы через блок 10 усреднени  силы, представл ющего собой фильтр низких частот. На измерительный прибор 12 от вычислительного устройства 9 подаетс  усредненное во времени. значение силы с учетом поправки rf В момент остановки привода показани  прибора соответствуют MQtcf MH т.е. точке, лежащей на нейтральной линии, где М Q.i Таким образом, по показани м М можно установить значение Q , С воз растанием Q (сила на исполнительном органе имеет случайную составл ю щую) автоматичедки, как было указано выше, возрастает сила привода М и одновременно на вход автоматическо го регул тора 3 через цепочку: датчи 4силы, блок 10 усреднени  силы, вычислительное устройство 9, генератор 8-колебаний подаютс  колебани ,, амплитуда которых возрастает в соответствии с увеличением горизонтального размера зоны трени  поко . Например , при Q Q2.f амплитуда 3 14 21 Автоматический регул тор 3 увеличивает М до тех пор, пока точка (h -jQ--) не выйдет на среднюю линию. В этот момент установка перестает трогатьс  и прибор 12 показывает значение М Q. . Датчик 7 перемещени  необходим дл  автоматической остановки механической системы. Когда переключатель 5соедин ет автоматическ-ий регул тор 3 с датчиком 7, установка работает в режиме измерени  силы исполнительного органа. Если в рассматриваемой на фиг,1 схеме переключателем 5 к входу автоматического регул тора 3 присоединит задатчик 6, установка будет работать в режиме задани  силы исполнительного органа. Работа установки Е режиме задани , в отличие от работы в режиме измерени , может быть эффективна только в том случае, когда существует составл юща  силы, завис щей от перемещени , например в лебедках. Здесь при превышении нагрузки лебедка потравливает трос и- этим уменьшает нагрузку до заданной величины. Причем потравливание троса происходит весьма экономно, так как обеспечиваетс  высока  точность за счет исключени  зоны трени  поко . Очевидно, могут быть случаи, ког-. да согласно технологическому процессу нужен только режим задани  или только режим измерени , например дл  лебедок (боковых-) траншейного землесоса - или дл  крансч, взвешивающего груз. В первом случае из схемы на фиг. 1 г-югут быть исключены датчик 7 перемещений и .переключатель 5, а задатчик G . непосредственно присоединен к входу автоматического , peryjisjTopa 3. Во втором случае можно исключить из схемы задатчик б и переключатель 5;а датчик 7 соединен с нходом. автоматического регул тора 3. Блок 11 выключени  колебаний в любом случае служит дл  выключени  генератора 8 колебаний в рр.жиме непрерывного вращени  машины, когда определенность трени  исчезает. Практически часто возникает задача Сужени  зоны трени  поко , так как полное ее исключение вызывает автоколебательные процессы в автоматизированном приводе. Дл  этого, воздейству  на вычислительное Устройство 9 корректирующим сигналом, можно уменьшить степень компенсации: отношение амплитуды колебаний а 1C половине горизонтального размера зоны трени  поко  - Ь- О (а /Ь)-/ при q/b-O - режим нулевой компенсации ,- режим полной к мпенсаНа графике 28 (фиг.2) показан случа 70%-ной компенсации q/t)-O,7 . -Пусть находитс  в окрестности точки 20. Если 7 .Qi 33 то результирующа  сила М.,- ч- а периодически выходит за границу А, т.е. установка периодически трогаетс  в положительном направлении. ,При М М , (1.Q,, аналогично происходит трогание в противоположном направлении . В случае г М, (1.-(1,- Q „ машина останавливаетс . При работе установки в режиме изменени  сигнал перемещени - исполнительного органа 2 датчиком 7 через переключатель 5 подаетс-  на вход автоматического регул тора 3, который, воздейству  на привод 1, уменьшает или увеличивает м - до тех пор, пока точка (М.-, ) не войдет в зону, ограниченную лини ми а-Ь f В этгот момент происходит остановка привода.

При работе установки в режиме задани  односторонние перемещени  исполнительного органа привод т к изменению его силы Q и к автоматической остановке машины при значении силы исполнительного органа, равной заданной на зещатчике б, с точностью до ширины зоны а-Ь. Например, нат жение троса зависит от угла поворота барабана лебедки и при периодическом изменении угла поворота в сторону , например наматывани  сила Q увеличиваетс . Когда точка ()входит в зону, ограниченную лини ми а-Ь, система останавливаетс .

При изменении ,(1 амплитуда колебаний, задаваема  с помощью вычислительного устройства 9 в зависимости от сигнала М

и корректирующего сигнала, уменьшаетс  пропорционально выбранной степени компенсации О / Ъ - 0,7 .

Таким образом, в зависимости от корректирующего сигнала, т.е, от степени компенсации а/Ъ , можно задать в пределах фактической зоны А-В любую ширину требуемой зоны трени  поко  а-Ь- В более общем, случае/ введ  в вычислительное уст .ройство программы изменени  корректирующего сигнала, можно задать любую конфигурацию зоны трени  поко  в рамках фактической, что позвол ет оптимизировать выбор параметров диНс1мической системы по точности и демпфирующим характеристикам.

Предлагаемое устройство может быть использовано в автоматизированном приводе оперативных лебедок земснар дов . Кроме того, оно может быть применено в натурных аэрогидродинамических испытани х дл  измерени  сил и моментов на рул х или сил сопротивлени , в том.числе и при испытани х в аэрогидродинамических трубах. Его можно использовать дл  взвешивани  грузов непосрбдственно при перегрузке их подъемными кранами .

Claims (2)

1. . Формула изобретени 

   Устройство дл  управлени  реверсивным приводом с механической передачей , содержащее исполнительный орган, автоматический регул тор силы привода и генератор колебаний, 5 отличающеес  тем, что, с целью улучшени  динамических и энергетических характеристик устройства, в него введены датчики силы привода и перемещени  исполнительного орган.а, 0 вычислительное устройство, блоки

   усреднени  силы привода и выключени  колебаний, измерительный прибрр и задатчик, пг ичем выход датчика силы привода соединен с первым входом 5 автоматического регул тора силы привода и входом блока усреднени ,, выход которого соединен с входом вы . числительного устройства, соединенного выходами с измерительным прибо- ром и первым входом генератора колебаний, второй вход которого через блок выключени  колебаний соединен с выходом автоматического регул тора силы привода, соединенного вторым входом с выходом генератора колеба5 НИИ, а третьим - через дополнительно

   введенный переключатель - с выходами : задатчика и датчика перемещений, i Источники информации,

   прин тые во внимание при экспертизе 0 1.Авторское свидетельство СССР , 186182, кл. G 01 М 13/04, 1966.
2. 2.Авторское .свидетельство .СССР № 285267, кл. F 16 С 39/06, 1970.