SU877154A1 - Электропневматический двухкаскадный привод с цифровым управлением - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к автоматическому управлению и может найти применение при управлении технологическими лини ми.

Известен электропневматичёский двухкаскадный привод с цифровым управлением , содержащий корпус с установленными в нем двухпозиционными клапанами, поршни, управл емые этими клапанами, золотник и пневматический исполнительный механизм с двум  рабочими полост ми, шток которого св зан с золотником и поршн ми рычагом обратной св зи СИ

Известный.привод критичен к инерционным нагрузкам и при их значительных величинах может потер ть устойчивость .

Цель изобретени  - повышение устойчивости и улучшение динамических характеристик.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что привод снабжен демпфирующим устройством , выполненным в виде двух поршней с дросселирующими каналами, св занных с золотником через общий щток и расположенных в корпусе с образованием четырех рабочих камер, попарно сообщенных между собой дросселирующими каналами,- а кажда  пара

сообщена с одной из рабочих полостей пневматического исполнительного механизма , причем золотник св зан с рычагом обратной св зи через упругий элемент, например, пружину.

На чертеже представлена конструктивна  схема предлагаемого привода.

Электропневматический двухкаскадный привод с цифровым управлением со10 держит корпус 1 с установленными в нем двухпозиционными клапанами 2-4, последовательно установленные активно сцепленные поршни 5 г 7, управл емые клапанами 2 - 4, золотник 8 и

15 пневматический исполнительный механизм , выполненный в виде поршн  9 со штоком 10, размещенных в корпусе 1с образованием рабочих полостей 11 и 12,

20

Кроме того, привод содержит демпфирующее устройство, включающее два поршн  13 и 14 с дросселирующими каналами 15 и 16, св занные с золотником 8 общим щтоком 17 и расположенные

25 в корпусе 1 с образованием четырех рабочих камер 18-21.

Рабочие камеры 18 и 19 сообщены . между собой дросселирующим каналом 15 и линией 22 с рабочей полостью 11, а рабочие камеры 20 и 21 - дроссели30

рующим каналом 16 и линией 23 с рабочей полостью 12..

Шток 10 св зан посредством рычага 24 обратной св зью с золотником 8 через упругий элемент, например пружину 25, а через адток 26 - с поршнем 5 старшего разр да.

Далее привод содержит напорные и сливные магистрали, соответственно 27 -.29, линии 30 - 37 управлени  и линии 38 и 39 пневматического исполнительного механизма.

Привод работает следующим образом

При отсутствии сигнала поршень 9 пневматического исполнительного механизма и золотник 8 наход тс  в нейтральном положении. Поршень 5 старшего разр да находитс  в крайнем левом (по периметру) положении, а поршни 6 и 7 - в крайнем правом положении. Поршни 15 и 16 также наход тс  в нейтральном положении.

При подаче сигнала управлени  на двухпозиционный клапан 3 лини  31 управлени  сообщаетс  с напорной магистралью 27. При этом поршень б, а вместе с ним поршень 5, перемещаютс  (по чертежу) влево г заставл   через рычаг 24 обратной св зи и пружину 25 двигать.с  золотник 8 с закрепленными на нем поршн ми 13 и 14 демпфирующег устройства также влево.

Рабоча  полость 11 соедин етс  с напорной магистралью 28, а рабоча  полость 12 - со сливной магистралью 29.

Под действием перепада давлени  в рабочих полост х 11 и 12 пневматического исполнительного механизма поршень 9 перемещаетс  вправо, передава усилие на золотник 8 через рычаг 24 обратной св зи и пружину 25, заставл   его зан ть исходное положение.

Кроме того, при возрастании давлени  в рабочей полости 11, оно передаетс  по линии 22 в рабочую камеру 18 и далее по дросселирующему каналу 15 в рабочую камеру 19 под дейг ствием перепада давлени  в рабочих камерах 18 И 19, обусловленного наличием дросселирующего канала 15, поршень 13 перемещаетс  (по ч.ертежу) вправо, предева  усилие на золотник

В установившемс  состо нии поршень § занимает положение, соответствующее перемещению поршн .б.

Благодар  перетоку рабочей среды через дросселирующие каналы 15 и 16 дав,ение в рабочих камерах 18 - 21 демпфирующего устройства выравниваетс . Золотник 8 и поршни 13 и 14 устанавливаютс  в нейтральное положение .

Динамика привода определ етс  динамикой основной части привода, включающей золотник 8 и пневматический исполнительный механизм с поршнем 9 и штоком 10, охваченных рычагом 24 обратной св зи.

Передаточна  функци  силовой час-привода имеет вид

- «

(-1)

«(s) .O-cl

.lVNvS

где Tj - посто нна  времени силовой

части привода; К - коэффициент усилени ; Ч, - коэффициент демпфировани ; S - оператор Лапласа. Параметры передаточной функции : св заны с параметрами привода следующими .соотношени ми:

I

ТцП)

U)

v

ВТ

т-)

РМ

к;-..

i

вт

где Тц - посто нна  времени пневматического исполнительного механизма; Ку - коэффициент обратной св зи

по скорости;

m - инерционна  масса нагрузки; K0.J. - коэффициент в зкого трени ; /f - коэффициент механической передачи обратной св зи; F - площадь поршн  пневматического исполнительного механизма;

1C - коэффициент усилени  по давлению .

При введении демпфирующего устройства , выполненного в виде поршней 13 и 14 с дросселир5пощими каналами 15 и 16 и общим штоком 17, св занным с золотником 8, с учетом незначительности массы демпфирующего устройства/ а также сообщении его рабочих камер 18, 19 и 20, 21 с рабочими полост ми 11 и 12 пнев матического исполнительного .механизма посто нна  времени его равна

рд

m

m

(Я

RT.||A

Коэффициент демпфировани  скорректированной , системы определ етс  следующим образом

т.Тц. К. й-г

н

(6)

ifV(

FA - площадь демпфирующего, устройства;

СпР - жестко.сть пружины;

Тд - посто нна  времени демпфирующего устройства;

Z - максимальный ход,поршней демпфирующего устройства;

Эйд - массовый секундный расход

через дросселирующие каналы; Рд - равновесное давление в рабочих камерах демпфирующего устройства; R,Т - газова  посто нна  и температура рабочей среды. Таким образом, устойчивость привода достигаетс  за счет увеличени : коэффициента демпфировани  Ч. Параметры корректирующего демпфирующего устройства (площадь и ход поршн , посто нна  времени, жесткость пружины) выбираютс  исход  из требований к величине козффициента демпфировани  f jj, .

Claims (1)

1. Авторское свидетельство СССР № 217844, кл. F 15 В 9/03, 1966.