SU950964A1 - Пневмогидравлический привод - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к пневмогидроавтоматике и может быть использовано дл  привода исполнительных механизмов прецизионного перемещени  инструмента в станках с числовым про граммным управлением. Известен пневмогидравлический привод, содержащий пневмогидравличес кий двигатель, пневмополости которого соединены через пневморедуктор и пневмораспределитель с источником сжатого воздуха и атмосферой, а гидрополости соединены с последовательно св занными двухлинейным npe(«iBaтелем потока с управл квдим устройством и двухлинейным регулируемым гидрораспределителем, св занным с задающим устройством tl3. Недостатком известного привода  вл етс  низка  точность вследствие возможности облитерации, особенно при малых смещени х, в нелинейной зоне расходной характеристики гидрораспределител . Цель изобретени  - повышение точности путем исключени  облитерации гидрораспределител . Указанна  цель достигаетс  тем, что управл ющее устройство прерывател  потока выполнено в виде формиро вател  последовательности прерывающих импульсов, вход которого подключен к задакмцему устройству. При этом прерыватель потока может быть выполнен, например, в виде неподвижного корпуса с двум  отверсти ми и цилиндрической поворотной пробки,имеющей сквозные ргшиа ьные отверсти  дл  периодического соединени  отверстий корпуса,и св занной с формирователем прерывающих импульсов, или в виде . . пакета из трех дисков, причем каждый из крайних дисков выполненнеподвижным с одним О1 верстием, а «средний выполнен с расположенными по окружности отверсти ми дл  периодического соединени  отверстий крайних дисков и св зан с формирователем прерывающих импульсов. «а фиг. 1 изображенпневмогидравлический привод с прерывателем потока в виде корпуса и цилиндрической пробки; на фиг. 2 - прерыватель потоке в.виде пакета из трех дисков; на фиг. 3 - график зависимости величины потока рабочей жидкости через прерыватель йотока. от времени; на фиг. 4 график зависимости величины потока абочей жидкостичерез гидррраспределитель в зависимости от смещени  (расходна  характеристика). Пневмогидравлический привод содер жит пневмогидравлический двигатель пневмополости 2 и 3 которого соединены через пневморедуктор 4, пневмораспределитель 5 и параллельно установленные дроссель б и обратный клапан 7 с источником сжатого воздуха (не показан) и атмосферой. Гидрополости 8 и 9 соединены с последовательно св занными двухлинейным прерывателем 10 потока с управл к цим устройством в виде формировател  11 последовательности прерывающих импульсов и двухлинейным рюгулируемьзм например, золотниковым гидрораспределителЕМ 12, золотник которого (не показан св зан с задающим устройством 13. Рабочий орган 14 двигател  1 снабжен датчиком 15 обратной св зи . Прерыватель 10 потока может быть выполнен (см. фиг. 1) в виде неподвижного корпуса 16 с двум  отверсти ми 17 и 18 и цилиндрической поворотной пробки 19, имеющей сквозные радиальные отверсти  (изображено одно радиальное отверстие 20), и св занной с формирователем 11 прерывающих импульсов. Прерыватель потока может быть вы полнен также (см. фиг, 2) в виде пакета из трех дисков 21-23, из которых каждый из крайних дисков 21 и 23 выполнен неподвижным с одни отверстием 24 и 25 соответственно, а средний диск 22 выполнен с распо,ложенными по окружности отверс ти ми (показано одно отверстие 26) и св зан с формирователем 11 прерываю щих импульсов. Компенсатор 27 св зан пневмополостью 28 с пневморедуктором 4, а гидрополостью 29 - с гидрораспределителем 12. К . гидрополост м 8 и 9 подключен обратный клапан 30. На фиг. 3 обозначены:р - величин потока рабочей жидкости; t - врем ; Т - период последовательности преры вающих импульсов; Т - длительность импульса потока рабочей жидкости, На фиг„ 4 обозначены:Q - величин потока рабочей жидкости; х - смещение золотника гидрораспределител  1 Пневмогидравлический привод рабо тает следующим образом. Задающее устройство 13 подает си нал на смещение золотника гидрораспределител  12 и включение формировател  11, при подаче через пневмораспределитель 5 сжатого воздуха в пневмополость 2 перемещаетс  рабочий орган 14. Рабоча  жидкость перетека между гидрополост ми 8 и 9 через пр рыватель 10 потока и гидрораспределитель 12, смещение которого опреде л ет скорость перемещени  рабочего органа 14. Пробка 19 прерывател  10 (или диск 22 фиг; 2), враща сь с частотой , определ емой фopмиpoвaтeлavi 11 последовательности прерывающих импульсов , периодически соедин ет через отверсти  17, 18 и 20 (отверсти  24, 25 и 26 фиг.2) гидрополость 9 с гидрораспределителем 12, В эти промежутки времени величина потока рабочей жидкости максимальна и определ етс  смещением золотника гидрораспределител  12f остальное врем  поток рабочей жидкости отсутствует. Средний (на один прерывающий импульс) поток рабочей жидкости через прерыватель 10 определ етс  размера.и его конструктивных элементов и не зависит от частоты импульсов формировател  11, котора  определ етс  задающим устройством 13 и выбираехч:. выше частоты собственных .колебаний привода в целом , предпочтительно в области частоты среза последнего. Таким образом, прерыватель 10 потока уменьшает среднюю величину потока жидкости, а за счет пульсации потока устран етс   вление облитерации золотника гидрораспределител  12, При переключении пневмораспределител  5 двигатель 1 реверсируетс , скорость обратного хода определ етс  настройкой дроссел  6, а гидрополости 8 и 9 сообщаютс  через обратный клапан 30. Утечки рабочей жидкоети в приводе компенсируютс  компенсатором 27. В процессе рабочего хода рабочего органа 14 прерыватель 10 формирует импульсы расхода со скважностью S f/T, где f и Т - соответственно длительность и период импульсов-расхода . Если пренебречь утечками, то можно считать, что за врем  Т и Т между гидрополост ми 8 и 9 перетекает один и тот же объем жидкости V, откуда следует, что Qm«x Qcp.-T 2ср, где QppH - соответственно средНИИ поток рабочей жидкости за период Т и максимальный поток в течение времени т соответственно, причем величина Qrna соответствует линейной зоне расходной характеристики золотника, а QCP требуемой наименьшей скорости пневмогидропривода. Таким образом, величина скважности дл  прерывател  10, выполненного согласно фиг. 1, определ етс  из соотношени  S 2п где п - число радиальных отверстий 20 в пробке прерывател ;

а - диаметр отверстий 17 и 18;

b - диаметр отверсти  20;

D - диаметр пробки 19. Величина скважности дл  прерывател  10, выполненного согласно фиг. определ етс  из соотношени 

c+d

S N

jTOo

где N - число отверстий 26 в диске

22;.

с и d - соответственно ширина отверстий 24, 25 и 26 в дисках 21, 23 и лиске 22 вдоль окружности вращени  соответственно; DO - диаметр окружности, на которой расположены отверсти  26 диска 22.

Из графиков фиг. 3 и 4 видно, что за счет формировани  прерывателем 10 потока импульсов длительностью f средний расход за период Т уменьшаетс  по сравнению с максимальным в . При этом значени  пиковых потоков в каждый период спредел ютс  величиной смещени  золотника гидрораспределител  12, чем обеспечиваетс  регулирование скорости.Скорость двигател  1 в каждый период. Т измен етс  в среднем пропорционально амплитуде импульсов потока, однако гидродвигатель сглаживает дискретный характер потока.(фильтрует импульсы7 и реальна  скорость двигател  1  вл етс  непрерывной функцией времени t.

На графике фиг. 4 зависимости потока Q через гидрораспределитель 12 от смещени  х золотника наблюдаютс  две зоны - линейна  и нелинейна , , при этом за счет наличи  прерывател  |10, в который пропускают лишь импульс потока за период Т, амплитуда потока соответствующа  наименьшей установившейс  скорости, может быть повышена до I котора  соответствует линейной зоне характеристики (фиг. 4).

Таким образом, прерыватель потока жидкости не только устран ет облитерацию золотника, но и обеспечивает работу золотника в линейной зоне при малых скорост х, что также способствует повышению точности перемещсэни  рабочего органа привода.

Применение данного изобретени  дл  привода исполнительных механизмов станков с ЧПУ, позвол ет производить финишную обработку криволинейных зеркал и подобных изделий с высокой

точностью и минимальной шероховатостью за один проход однолезвийного инструмента, например, алмазного резца . При управлении от микропроцессора или микро ЭВМ весь процесс чистового течени  зеркала, например, диаметром 200-300 мм, занимает 1,5-2 ч. Процент брака после отладки систем станка на первой детали будет незначителен, .улучшаетс  также симметричность поверностей вращени  относительно оптической оси. Тем самым повышаетс  эконогА чесКа  эффективность от применёни  станков с числовым программным управ лением .

Claims (3)

1.Пневмогидравлический привод, содержащий пневмогидравлический двигатель , пневмополости которого соединены через пневморедуктор и пневмораспределитель с источником сжатого воздуха и атмосферой, а гидрополости .соединены с последовательно св занными двухлинейным прерывателем потока с управл ю .щим устройством и двухлинейным регулируемым гидрораспределителем, св занным с задающим устройством, о т л чающийс  тем, что, с целью повышени  точности путем исключени  облитерации гидрораспределител , упрал ющее устройство выполнено в виде формировател  последовательности прерывающих импульсов, вход которого подключен к задающему устройству.

2.Привод по п. 1, о т л и ч а 10 щ и и с   тем, что прерыватель потока выполнен в виде неподвижного корпуса с двум  отверсти ми и цилиндрической поворотной пробки, имеющей сквозные радиальные отверсти  дл  периодического соединени  отверстий корпуса

и св занной с формирователем прерывающих импульсов.

3.Привод ПОП.1, отличающийс  тем, что прерыватель потока выполнен в виде пакета из трех дис ков, причем каждый из крайних дисков выполнен неподвижным с одним отверстием , а средний выполнен с расположенными по окружности отверсти ми

дл  периодического соединени  отверстий крайних дисков и св зан с формирователем прерывающих импульсов.

Источники информации, .прин тые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 532507, кл. В 23 Q Б/Об, 1972.

26 г5

Q/ntfX

9ер О

УН X/j.min

X

фаг .Ч