Обратимая следящая система

Обратимая следящая система

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОБРАТИМАЯ СЛЕДЯЩАЯ.СИСТЕМА по авт. св. 935874, отличающаяся , тем, что, с целью, повышения надежности путем обеспечения, -безопасности работы оператора, она снабжена двумя гидроаккумуляторами, рабочая полость каждого из которых сообщена с поршневыми полостями первых гидроцилиндров гидропривода задающего вала двумя линиями связи, в одной из которых установлены регулируемый дросссель и первый обратный клапан, а в другой - второй обратный клапан, при1ем ввход первого и вход второго обратных клапанов со-, единены с указанными поршневыми полостями первых гидроцилиндров. (Л N| о: сд CD

90 A (19) (И) СОЮЗ СОВЕТСНИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ.

РЕСПУБЛИН

G Д5 В 11/60; -(. 05 D 3/12,"

:F 15 В 9/16 д

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ тр

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ . "-.. у (61) 935874 (21) 3396520/19-24 (22) 09,02,82 (.46), 23.09.83. Бюл. Р 35 (72) Ю. М. Барац, A. A. Белоцерков-. ский, Ю. П. Жуков, П. И. Котенко и О. М. Нешев (71) Донецкое отделение Государственного проектно-конструкторского и научно-исследовательского институ-. та по автоматизации угольной промышленности "Гипроуглеавтоматизация" (53) 621-525(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР,.

9 935874, кл. 0 05 В 11/60, F 15 В 9/16, 1980 (прототип). (54)(57) ОБРАТИМАЯ СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА .по авт. св. Р 935874, о т л и ч аю щ а я с я, тем, что, с целью повышения надежности путем обеспечения ,безопасности работы оператора, она снабжена двумя гидроаккумуляторами, рабочая полость каждого из которых сообщена с поршневыми полостями первых гидроцилиндров гидропривода задающего вала двумя линиями связи, в одной из которых установлены регулируемый дросссель и первый обратный клапан,i а в другой - второй обратный клапан, причем выход первого и вход второго обратных клапанов со-, единены с указанными пораяевыми полостями первых гидроцилиндров.

1043590

Изобретение относится к средствам механизации и может быть использовано в манипуляторах.

По основному авт. св. 9 935874 известна обратимая следящая система, содержащая задающий и исполнительный 5 валы, два пары гидроприводон, усилитеди и блок сравнения, каждый гидропривод содержит два однополостных гидроцилиндра, поршненые. полости которых соединены между собой, штоки первых гидроцилиндров каждой пары гидропринодов кинематически соединены с задающим и исполнительным валами, а блок сравнения состоит из двух приводов и вала, кинематически связанного с тремя рейками, противоположные-концы двух из которых жестко соединены со штоками вторых гидроцилиндров каждой пары гидроприводов, а каждый из противоположных концов третьей рейки жестко соединен со штоком соответствующего привода, причея вход каждого иэ усилителей соединен с поршневыми полостями первых гидроцилиндров гидропривода задающего вала, а выход — с входом соответствующего привода f1).

Однако при использовании обратимой следящей системы в дистанционных копирующих манипуляторах возможны ситуации, когда на исполнительном валу 30 следящей системы возникает очень боль" шая.нагрузка, которая с помощью жестКоА гидиомеханической1 связи передается на задающий нал, жестко связан- i ный с рукой оператора. это может привес- З5 ти к травмированию оператора, т.е. известная обратимая следящая система не обеспечивает защиту оператора от критических нагрузок на исполнительном органе манипулятора. 40

Целью изобретения является повышение надежности путем обеспечения безопасности работы оператора. . Указанная цель достигается тем, что обратимая следящая система снабжена двумя гидроаккумуляторами, рабочая полость каждого из которых сообщена с поршневыми полостями первых гидроцилиндров гидропривода задающего вала двумя линиями связи., в одной из которых установлены регулируемый дроссель и первый обратный ,клапан, а в другой — второй обратный клапан, причем выход первого и вход второго обратных клапанов соединены с указанными поршневыми полостями первых гидроцилиндров.

На чертеже приведена схема обрати яай следящей системы, вариант выпол-, нения гидроаккумулятора с подпружиненным поршнем. 60

Возможно применение других извест ных углов, например, эадатчиков.давления, c помощью которых поддержи.вается постоянное давление в нерабочей полости аккумулятора. 65

Система состоит иэ задающего 1 и исполнительного 2 валон, кинематически -связанных с однсполостными гидроцилиндрами 3 -б, которь1е попарно соединены с гидроцилнндрами 7-10.

Гидроцилиндры 3 и 4 (первые гидроцилиндры), 7 и 8 образуют две пары гидропринодон задающего вала, гидроцилиндры б и 5 (первые гидроцилиндры), 9 и 10 — две пары гидроприводов исполнительного вала.

Система содержит также блок 11 сравнения, состоящий из вала 12, с которым связаны три рейки 13-15. и приводов 16 и 17.. Входы усилителей 18 и 19 соединены с поршневыми полостями гидроцилиндров задающего вала,. а выходы — с входами приводов

16 и 17. Противоположные концы рейки 15 соединены со штоками пненмоприводов 16 и 17, а противоположные концы реек 13 и, 14 жестко связаны со штоками гидроцилиндрами 7-10.

Задающая часть обратимой следящей системы снабжена двумя гидроаккумуляторами 20 и 21. Рабочая nofIocTb гидроаккумулятора 20 соединена с поршневыми полостями гидроцилиндров 4 и. 8 двумя линиями связи, в одну иэ которых включены последовательно соединенные регулируемый дроссель 22 и первый обратный клапан 23, а в другую — второй обратный клапан 24, причем выход второго обратного клапана соединен с поршневыми полостями гидроцилиндров 4 и 8, а вход — с рабочей полостью гидро,,аккумулятора 20. Аналогично включен гидроаккумулятор 21 через- регулируемый дроссель 25, первый .обратный клапан 26 и второй обратный клапан 27., Гидроаккумуляторы 20 и 21 выполнены так, что при нормальной работе системы поршень гидроаккумулятора .прижат к его торцу первоначально сжатой пружиной, жидкость в гидроаккумуляторе отсутствует, а его начальный объем практически ранен нулю.

При давлениях в задающем трубопроводе, меньших критического, поршни надежно прижаты к торцам гидроаккумуляторов и их начальные объемы практически нулевые.

Обратные клапаны 23, 24, 26 и 27 настроены на срабатывание по малому перепаду, т.е. при малейшем превышении давления на выходе, Iio сравнению с давлением на входе, каждый из них открывается.

Обратные клапаны 24 и 27 при нормальной работе системы открыты практически все время. Однако)жидкость из полостей трубопроводоВ задающего органа не поступает в гидроаккумуляторы, так как ее давление не может сдвинуть подпружиненные поршни. Если же давление жидкости в каком-либо из задающих трубопроводов превысит

1043590

Составитель Н. Ланин

Редактор Н. Бобкова Техред И.Метелева

Корректор;А. Зимокосов !

Заказ 7335/49 Тираж 874 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 величину Р„, то жидкость сдвигает поршень, который отходит от торца соответствующего гидроаккумулятора и начинает еще сильнее сжимать пружину, объем гидроаккумулятора, заполненный рабочей жидкостью из эа- 5 дающего трубопровода, увеличивается.

При этом за счет пружины возрастает давление в гидроаккумуляторе. Жид--: кость пружины выбирают так, что при полном заполнении гидроаккумулятора давление в его полости (и значит в полости задающего трубопровода) составляет (1,1-1,2) Р,, т.е. еще безопасно для оператора.

Если даэление в задающем трубопроводе меньше, чем давление в гидроаккумуляторах, обратные клапаны

24 и 27 закрываются, а клапаны 23 и 26 открываются, и начинается обратный регулируемый переток рабочей жидкости из гидроаккумуляторов в задающие трубопроводы через дроссели 22 и 25.

Система работает следующим обра» зом.Пусть к задающему валу 1 приложен момент силы по часовой стрелке, тогда под его действием давление под поршнем в гидроцилиндре 4 возраста- . ет и, поскольку жидкость в гидролинии несжимаема, со стороны штока 30 гидроцилиндра 8. на вал 12 действует некоторая сила (стрелка на чертеже).

Эта сила создает некоторый момент на валу 12. Кроме-того, давление во входной камере усилителя 19 повышает- 35 ся, поскольку последняя соединена с гидросистемой, включающей полости гидроцилиндров 4 и 8. Выходной пнев мосигндл усилителя (гидропневмопреобразователя) также преобразуется 40 пневмоприводом 17 в момент на валу 12. Этот момент суммируется с. моментом, создаваемым штоком гидро- цилиндра 8, и вал 12 поворачивается, При этом осуществляется движение поршня цилиндра 9 и преодолевается момент полезного сопротивления, создаваемый его штоком на валу 12.

За счет перетока жидкости .в гидросистеме шток гидроцилиндра 5 перемещается (по стрелке) вверх, что приводит к повороту исполнительного вала 2.

Таким образом, при движении, ука ванном стрелками, активно работает . одна половина системы. Другая половина системы работает аналогично первой при смене направления движения задающего вала 1 ° Поворот задающего вала 1 преобразуется в поворот исполнительного вала 2, который "сл дит" за углом поворота вала 1, т.е. имеет место сложение по положению.

Рассмотрим обратную передачу момента с исполнительного вала 2 на задающий 1. При приложении момента к валу 2 (как показано на чертеже), возникает сила, действующая со стороны штока гидроцилиндра 10 на вал 12.

Последний, стремясь повернуться, создает силу, действующую на шток гидроцилиндра 7, давление в полости которого повышается, что .вызывает возникновение силы, с которой шток гидроцилиндра 3 создает момент на задающем валу 1. При этом на выходе усилителя (гидропневмопреобразователя) 18 возникает некоторый .пневмосигнал. Пневмопривод 16 частично компенсирует момент, создаваемый гидроцилиндром 10.

Если по какой-либо причине на исполнительном валу 2 возникает очень большая нагрузка, а оператор пытается удержать в покое задающий вал 1, в гидросистеме последнего увеличивается давление. Пусть увеличение давления свыше критического происходит в полостях гидроцилиндров 3 и 7, тогда открывается второй обратный клапан 27, жидкость заполняет рабочую полость гидроаккумулятора 21, при этом первый обратный клапан 26 закрыт. Давление в гидросистеме задающего вала 1 падает. При снятии нагрузки на исполнительном валу 2 открывается первый обратный клапан

2 6, жидкость перетекает в гидросистему задающего вала 1. Дроссель 25, обеспечивает плавное согласование. исполнительного вала 2 с задающим .1.

При действии критической нагрузки на исполнительном валу 2. в противо- . положном направлении безопасность оператора обеспечивается аналогично.работой гидроаккумулятора 20.

Применение гидроаккумуляторов в предлагаемой обратимой следящей системе позволяет обеспечить безопасную работу оператора.