Следящий привод
Иллюстрации
Реферат
СЛЕДЯЩИЙ ПРИВОД, содержащий последовательно соединенные чувствительный элемент, усилитель, управляющий двигатель с тахогенератором , силовой двигатель с блоком цилиндров и распределительным валиком, имеющим свободное вращение относительно блока цилиндров и выходного вала, а также регулятор давления, связанный с распределительным валиком. отличающий ся тем, что с целью повышения точности, введен индукционный датчик, ротор которого жестко соединен с распределительным валиком, а статор индукционного датг чика соединен с выходным валом силового двигателя, электрические выходы индукционного датчика и тахогенера- & тора свяэаны с .соотв етствующими ® входами регулятора давления. (Л У)
(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ .
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
3150 G 05 В 11/01
1 .(. ."1 л г
r!
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3446846/18-24 (22) 28 05.82 (46 ) 15.12 83. Вюл. Р 46 (72) С.Л.Самсонович (71) Иосковский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (53) 62. 50 (088. 8) (56) 1. Патент СШЛ Р 3088333, кл, 74-640, 1961.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 461258, кл. G 05 G 19/00, 1975 (прототип). (54)(57) СЛЕДЯЩИЙ ПРИВОД, содержащий последовательно соединенные чувствительный элемент, усилитель, управляющий двигатель с тахогенератором, силовой двигатель с блоком цилиндров и распределительным валиком, имеющим свободное вращение относительно блока цилиндров и выходного вала, а также регулятор давления, связанный с распределительным валиком отличающийся тем, что с целью повышения точности, введен индукционный датчик, ротор которого жестко соединен с распределительным валиком, а статор индукционного дат-. чика соединен с выходным валом силового двигателя, электрические выходы индукционного датчика и тахогенератора связаны с .соответствующими входами регулятора давления.
1061104
Изобретение отнсоится к системам автоматического управления и может быть использовано в следящих электропневматических или электрогидравлических-устройствах.
Известен следящий привод, содер" жащий регулятор, силовой двигатель с блоком цилиндров и распределительн.. ным валиком, -имекщим свободное враще» ние относительно блока цилиндров и выходного .вала )1j .
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является следящий привод, содержащий последовательно соединенные чувствительный элемент, усилитель, управляющий 15 . двигатель с тахогенератором, силовой двигатель с блоком цилиндров и распределительным валиком, имеющим сво-, бодное вращение относительно .блока цилиндров и выходного вала, а так- 20 же регулятор давления, связанный с распределительным валиком $2) .
В известных устройствах величина подаваемого давления постоянна, а действие момента нагрузки и изменение требуемой угловой скорости выходного вала компенсируется углом рассогласования. между положением распределительного валика и выходным валом. При этом угол рассогласования 30 является ошибкой слежения выходного вала эа распределительным валиком.
Устройство ограничения угла рассогласования только предотвращает образование "проскока" - потеРи cor- 35 ласованного положения между распределительным валиком и выходным валом силового двигателя - при увеличении момента нагрузки или скорости . вращения распределительного валика больше допустимого значения, т.ei ограничивает значение максимальной ошибки.
Целью изббретения йвляется повышение точности.
Указанная цель достигается тем, что в следящий привод введен индукционный датчик, ротор которого жестко соединен с распределительным валиком, а статор индукционного датчика соединен с выходным йалом сило50 вого двигателя, электрические выходы индукционного датчика и тахогенератора связаны с соответствующими входами регулятора давления.
На чертеже изображена функциональ-55 ная схема следящего привода.
Выход чувствительного элемента 1 соединен с входом усилителя 2, нагрузкой которого является обмотка . управления управлякщего двигателя 3 60 с встроенным тахогенератором 4. Рас-. пределительиый. валик 5, расположенный внутри блока цилиндров 6, с одной стороны жестко;соединен с валом управляющего двигателя 3, а с. другой -65 с ротором индукционного датчика 7, Статор 8 индукционного датчика жестко соединен с выходным вапом 9 силового двигателя, который соединен.с нагрузкой 10,(силовой двигатель обве; ден пунктирной линией) .
При наличии. передаточного отношения от поворота распределительного валика 5 к выходному валу 9 например за счет зубчатой волновой передачи) статор 8 индукционного датчика связан с выходным валом 9 через мультипликатор, передаточное отношение которого равно передаточному отношению от . распределительного валика 5 к выход ному валу 9.
Электрический выход с индукционного датчика через корректирующее устройство 11, а электрический выход с тахогенератора 4 через корректирующее устройство 12 подключены к соответствующим входам регулятора давления 13.
Силовой двигатель содержит гибкое колесо,. внутри которого соосно расположены два волнообразователяг плунжерный и механический. Плунжерный волнообразователь выполнен в виде блока цилиндров, в центральном отвер-. стии которого расположен распределительный валик, имеющий свободное вращение относительно блока цилиндров и выходного вала. Механический волнообраэователь, являющийся выходным . валом, выполнен в виде эллиптического кулачка.с гибким подшипником.
Развиваемый момент силового двигателя определяется моментом нагрузки. и зависит от параметров волнообраэователя, величины подаваемого давления и угла рассогласования между по; ложейием оси симметрии окон. подачи . высокого давления распределительного валика (положения вектора суммарного усилия, создаваемого плунжерным волнообразователем) и положением большой оси симметрии кулачка механического волнообразователя (вершины волны деформации гибкого колеса).
Статор индукционного датчика жестко соединен с выходным валом, выходной вал имеет связь с блоком цилиндров через гибкое колесо.
Характеристика изменения угла рассогласования определяется: харак-тером изменения момента нагрузки и скорости управляющего двигателя. В следящем приводе при гармоническом входном сигнале привода сигнал на выходе индукционного датчика имеет синусоидальный характер.
Используемый регулятор давления состоит иэ переменного дросселя, управление которым осуществляется .. электромеханическим преобразователем, Передаточная функция самого регулятораz т.е. зависимость подаваемого
1061104
Составитель В. Грибова
Редактор Л. Веселовская Техред Л. Пилипенко Корректор A. Тяско
Заказ 10038/49 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.Óæãîðîä,ул.Проектная,4 расхода рабочего теда от величины подаваемого напряжения может быть описана как произведение трех стандартных звеньевг коэффициента усиления, колебательно о звена второго порядка и апериодического звена.
Следящий привод работает следующим образом.
При подаче начального давления с регулятора давления 13 в блок цилиндров 6 и отсутствии входного сигнала и момента нагрузки выходной вал
9 со статором 8 индукционного датчика занимает такое положение относительно неподвижного ротора 7, что электрический сигнал с индукционно- 15 го датчика отсутствует.
Прк наличии момента нагрузки и отсутствии входкого сигнала выходной вал совместно со статором индукционного датчика смещается относительно неподвижного ротора. В результате появляются сигнал рассогласования, величина которого пропорциональна действующему моменту. Этот сигнал, преобразованный. корректирующим уст- 25 ройством 11, поступает на регулятор давления 13, и соответственно ему изменяется величина подаваемого давления в блок цилиндров 6.
При отсутствии момента нагрузки и наличии входного сигнала на выходе чувствительного элемента 1 последний усиливается усилителем 2, и управляющий двигатель 3 развивает момент под действием которого вращается . 35 распределительный валик 5. При этом выходной вал 9 синхронно отслеживает положение распределительного. валика
У
5, и чем больше входной сигнал, тем выше скорость распределительного валика 5. С увеличением скорости рас 4О предвлитвльного валика 5 увеличивается потребляемый расход рабочего тела, а следовательно, уменьшается величина рабочего давления. Пропорциональный скорости сигнал с тахогенератора 4 через корректирующее.устройство 12,подается на соответствующий вход регулятора давления
13 и компенсирует величину изменяющегося давления.
При работе следящего привода пропорционально сигналам с индукционного датчика и тахогенератора, амплитуда и- фазовый сдвиг которых преобразованы в соответствии с передаточными функциями корректирующих уст-. ройств, изменяется величина подаваемого давления.
Корректирующие устройства представляют собой интегродифференцкрующие звенья, компенсирукщие запаздывания регулятора давления, согласукщие усилители.
Максимальная величина подаваемого давления имеет место только при максимально допустимых значениях момента.нагрузки и угловой скорости выходного вала. !
Таким. образом, в предлагаемом следящем приводе эа счет регулирования величины подаваемого давления в функции угла рассогласования и угловой скорости распределительного валика . обеспечивается требуемое постоянное значение угла рассогласования, которое характеризует точность слежения выходного вала эа распределительным валиком.
Введение связи по скорости управляющего двигателя позволяет увеличить число регулируемых параметров, а следовательно, улучшить точность работы силового двигателя.