SU994816A1

SU994816A1 - Positional pneumohydraulic drive

Info

Publication number: SU994816A1
Application number: SU813352046A
Authority: SU
Inventors: Семен Иванович Гончаров; Николай Дмитриевич Паршин; Александр Николаевич Болтышев; Евгений Александрович Филимонов
Original assignee: Новочеркасский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.Серго Орджоникидзе
Priority date: 1981-10-30
Filing date: 1981-10-30
Publication date: 1983-02-07

Description

(54) ПОЗИЦИОННЫЙ ПНЕВМОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРИВОД(54) POSITIONAL PNEUMATIC HYDRAULIC DRIVE

1one

Изобретение относитс к пневмогидравлическим приводам которые, в частности, наход т широкое применение в промышленных роботах, станках и манипул торах.The invention relates to pneumatic-hydraulic drives, which, in particular, are widely used in industrial robots, machine tools and manipulators.

Известен позиционный пневмогидравлический привод, содержащий исполнительный пневмоцилиндр, шток .которого жестко св зан со штоком гидроцилиндра, управл ющие полости которого заполнены магнитореологичёской жидкостью и св заны между собой через регулируемый дроссель с дросселирующим каналом и органом управлени с переключателем 1 .A position pneumohydraulic actuator is known which contains an actuating pneumatic cylinder, a rod which is rigidly connected to a hydraulic cylinder rod, the control cavities of which are filled with a magnetorheological fluid and are interconnected via an adjustable choke with a throttling channel and a governing body with a switch 1.

Недостатком известного привода Явл етс сложность конструкции тормозного устройства, включающего гидроцилиндр и регулиру;емый дроссель.A disadvantage of the known drive is the complexity of the design of a braking device including a hydraulic cylinder and an adjustable choke.

Целью изобретени вл етс упрощение конструкции привода.The aim of the invention is to simplify the design of the drive.

Поставленна цель достигаетс тем, что в позиционном пневмогидравлическом приводе , содержащем исполнительный пневмоцилиндр , шток которого жестко св зан со штоком гидроцилиндра, управл ющие полости которого заполнены магнитореологичёской жидкостью и св заны между собой через регулируемый дроссель с дросселирующим каналом и органом .управлени с переключателем, орган управлени дроссел выполнен в виде трех последовательно расположенных электромагнитных катущек, охватывающих дросселирующий канал, причем центральна электромагнитна катушка св зана через переключатель с источником посто нного тока, а две крайние катушки - через переключатель с источником переменного и посто нного тока.The goal is achieved by the fact that in a position pneumatic-hydraulic actuator containing an actuating pneumatic cylinder, the rod of which is rigidly connected to the hydraulic cylinder rod, the control cavities of which are filled with magnetorheological fluid and connected to each other through an adjustable throttle to the throttling channel and the control element with the switch, the organ the throttle controls are made in the form of three successively located electromagnetic coils covering the throttling channel, with the central electromagnet The coil is connected via a switch with a DC source, and the two outer coils is connected via a switch with an AC and DC source.

10ten

На фиг. I представлена принципиальна .схема привода; на фиг. 2 - полуконструктивна схема регулируемого дроссел .FIG. I presents the principal drive circuit; in fig. 2 - semi-constructive regulated throttle scheme.

Позиционный пневмогидравлический привод (фиг. 1) содержит исполнительный пнев15 моцилиндр 1 с установленным в нем поршнем 2 со щтоком 3 с образованием рабочих полостей 4 и 5. Шток 3 св зан со штоком 6 гидроцилиндра 7, в котором уста-новлен поршень 8 с образованием управл ющих полостей 9 и 10, св занных между собой The position pneumohydraulic actuator (Fig. 1) contains an actuating pneumatism cylinder 1 with a piston 2 installed in it with a stem 3 to form working cavities 4 and 5. The stem 3 is connected to the stem 6 of the hydraulic cylinder 7, in which a piston 8 is installed to form a control cavities 9 and 10 interconnected

20 через регулируемый дроссель 11 с дросселирующим каналом 12 (фиг. 2), органом управлени , выполненным в виде трех последовательно расположенных электромагнитных катушек 13, 14 и 15, охватывающих20 through an adjustable choke 11 with a throttling channel 12 (FIG. 2), a control element made in the form of three successively located electromagnetic coils 13, 14 and 15, covering

дросселирующий канал 12, и переключателем 16.throttling channel 12, and switch 16.

Со штоком 3 пневмоцилиндра 1 взаимодействуют датчики обратной св зи по положению и скорости - соответственно 17 и 18, подключенные к переключателю 16.With the rod 3 of the pneumatic cylinder 1, feedback sensors for position and velocity interact, respectively 17 and 18, connected to the switch 16.

Электромагнитна катушка 14 через переключатель 16 сообщаетс с источником посто нного тока, а электромагнитные катушки 13 и 15 через переключатель 16 - с источником переменного и посто нного тока (Ни чертеже не показаны). Управл ющие полости 9 и 10 заполнены магнитореологической жидкостью.The electromagnetic coil 14 through the switch 16 is in communication with the DC source, and the electromagnetic coils 13 and 15 through the switch 16 are connected with the source of AC and DC (No drawing is shown). Control cavities 9 and 10 are filled with magnetorheological fluid.

Позиционный пневмогидравлический привод работает следующим образом.Position pneumohydraulic actuator operates as follows.

При подаче воздуха в одну из рабочих полостей, например 4, исполнительного пневмоцилиндра 1 развиваетс движущее усилие , обеспечивающее перемещение штока 3 и св занного с ним щтока 6 гидроцилиндра 7 (вправо по чертежу). При этом магнитореологическа жидкость из управл ющей полости 10 перетекает в управл ющую полость 5, развива на поршне 8 гидроцилиндра 7 усилие сопротивлени движению щтока 3, определ емое, в основном, проводимостью регулируемого дроссел И. В соответствии с программой и сигналами с датчиков 17 и 18 обратной св зи по положению и скорости , электромагнитна катущка 14 через переключатель 16 запитываетс от источника посто нного тока, тем самым намагничива магнитореологическую жидкость, и измен сопротивление дроссел 11. Таким образом, можно управл ть скоростью перемещени штока 3 исполнительного пневмоцилиндра 1 и в широких пределах - от максимального до полного останова.When air is fed into one of the working cavities, for example 4, of the actuating pneumatic cylinder 1, a driving force develops that moves the rod 3 and the associated shaft 6 of the hydraulic cylinder 7 (to the right in the drawing). At the same time, the magnetorheological fluid from the control cavity 10 flows into the control cavity 5, developing on the piston 8 of the hydraulic cylinder 7 a resistance force to movement of the rod 3, determined mainly by the conductivity of the adjustable throttle I. In accordance with the program and signals from the sensors 17 and 18 feedback on the position and speed, the electromagnetic coil 14 through the switch 16 is powered from a DC source, thereby magnetizing the magnetorheological fluid, and changing the resistance of the chokes 11. Thus, to control the rate of movement of the rod 3 and the actuator air cylinder 1 in a wide range - from a maximum to a stop.

Магнитореологическа жидкость, пригодна дл работы в гидравлических тормозных приводах, т. е. способна создать значительные тормозные усили , имеет сравнительно высокую в зкость, даже при отсутствии магнитного пол . Это объ сн етс наличием структуры в кидкости из-за присутстви магнитотвердой посто нно намагниченной составл ющей, добавл емой в жидкость дл ее седиментационной устойчивости (дл предотвращени ее расслоени ) . Поэтому дл снижени в зкости жидкости , протекающей через дроссель 11 в неуправл емом режиме (т. е. при обесточенной электромагнитной катушке 14) производитс размагничивание жидкости с помощью электромагнитной катушки 15 путем сообщени ее с источником переменного тока через переключатель 16 и восстановлени ее намагниченности на выходе изMagnetorheological fluid suitable for operation in hydraulic brake drives, i.e., capable of producing significant braking forces, has a relatively high viscosity, even in the absence of a magnetic field. This is due to the presence of a structure in the liquid due to the presence of a magnetically hard permanently magnetized component added to the liquid for its sedimentation stability (to prevent its separation). Therefore, to reduce the viscosity of the fluid flowing through the choke 11 in an uncontrolled mode (i.e., with a de-energized electromagnetic coil 14), the fluid is demagnetized using an electromagnetic coil 15 by communicating it with an AC source through the switch 16 and restoring its magnetization at the output of

дроссел 11 с помощью электромагнитной катушки 13, св занной с источником посто нного тока через переключатель 16.Drotsel 11 by means of an electromagnetic coil 13 connected to a direct current source through switch 16.

При реверсе привода воздух подаетс в рабочую полость 5 исполнительного пневмо .. цилиндра 1. При этом магнитореологическа жидкость из управл ющей полости 9 через регулируемый дроссель 11 поступает в управл ющую полость 10. Проводимость дроссел . 11 определ етс величиной намагничиваемости жидкости.When the drive is reversed, air is fed into the working cavity 5 of the actuator pneumatic cylinder 1. At the same time, the magnetorheological fluid from the control cavity 9 through the adjustable throttle 11 enters the control cavity 10. The conductivity of the throttles. 11 is determined by the magnitude of the magnetization of the liquid.

В неуправл емом режиме электромагнитна катушка 13 св зана с источником переменного тока, а электромагнитна катушка 14 - с источником посто нного тока. Конструктивна простота регулируемого дроссел , обусловленна отсутствием подвижных частей, повышает надежность, устойчивость регулировани и не требует тщательного изготовлени и настройки, по сравнению с известным приводом.In uncontrolled mode, the electromagnetic coil 13 is connected to an alternating current source, and the electromagnetic coil 14 is connected to a direct current source. The constructive simplicity of the adjustable throttle, due to the absence of moving parts, increases the reliability and stability of the adjustment and does not require careful manufacture and adjustment, as compared with the known drive.

Claims

Invention Formula

Positional pneumohydraulic actuator containing an actuating pneumatic cylinder whose rod is rigidly connected to the hydraulic cylinder rod, the control cavities of which are filled with a magnetorheological fluid and interconnected through an adjustable throttle with a throttling channel and a control element with a switch, characterized in that simplify the drive design, the throttle control is made in the form of three consecutive electromagnetic coils, covering the throttling channel, and ntralna

The electromagnetic coil is connected via a switch with a DC source, and the two outer coils is connected via a switch with an AC and DC source.

Sources of information taken into account during the examination 1. USSR Author's Certificate No. 750144, cl. F 15 B 9/03, 1978.

//

I / /// I /

/ 7

fug /