Электрогидравлическое струйное следящее устройство

Электрогидравлическое струйное следящее устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пц 56I933

Сове Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 20.09.74 (21) 2062222/24 с присоединением заявки Ле (23) Г1риоритет (51) М. Кл 2 G 05B 11/06

F 15В 9/07

Государственный комитет

Совета Мииистеео СССР

Опубликовано 15.06.77. Бюллетень ¹ 22 де делам изобретений (53) УДК 621-540(088.8) и еауытий

Дата опубликования описания 22.07.77 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

А. А. Денисов, А. А. Ерофеев и О. И. Иванов

Ленинградскии ордена Ленина политехнический институт им. М. И. Калинина (54) ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКОЕ СТРУЙНОЕ СЛЕДЯЩЕЕ

УСТРОЙС1 ВО

Изобретение относится к области автоматического управления и может быть применено в сервомеханизмах со следящими устройствами, управляемых электрическими средствами.

Известны электрогидравлические струйные следящие системы с ооратными связями, в которых для стаоилизации их характеристик и повышения быстродеиствия обычно используются механические обратные связи (1).

Лчеханические обратные связи, состоящие из тяг, рычагов и пружин характеризуются сложностью настроики, наличием зон нечувствительности, люфтов, трудностями их согласования с электрическои частью электрогидравлических приводов. гтаиболее олизким техническим решением к данному является электрогидравлическое струйное следящее устройство, содержащее первый электрод-ионизатор, концентрично размещенный во втором электроде, выполненном в виде конусного насадка, первый усилитель, вход которого соединен с выходами первого сумматора, связанным с каналами управления и задания, а выход — с отклоняющими электродами, и приемную плиту с датчиками обратной связи по расходу (2J.

Недостатками этой схемы является нестабильность ее статических и динамических характеристик (особенно коэффициента передачи) при изменении температуры в широком диапазоне и недостаточно высокое быстродеиствие.

5 . целью улучшения статических и динамических характеристик предлагаемое устроиство содержит второй усилитель и установленные в приемнои плите электростатические датчики оОратной связи по перепаду давле10 ния, выходы которых соединены с входами второго усилителя, соединенного своим выходом с одним из входов первого сумматора.

Проме того электростатические датчики обратнои связи по перепаду давления выполне15 ны в виде металлических сопл, изолированных друг от друга и содержащих коллекторные сетки, соединенные через резисторы в ди р<реренциальную схему. ла чертеже приведена функционально-кон2Q структивная схема электроустройства. лектрогидравлическое струйное следящее устройство содержит первыи электрод-ионизатор 1, представляющпи собой иглу, второй электрод 2 в виде конусного насадка, одно25 временно формирующего компактную струю жидкости 3. К электродам 1 и 2 прикладывается высокое напряжение U К отклоняющим электродам 4 прикладывается управляющее высокое напряжение У„от первого уси30 лителя 5. B диэлектрическую приемную пли561933

15

Зо

55 ту 6 встроены изолированные друг от друга диэлектрической перегородкой 7 металлические сопла 8, одновременно выполняющие функции коллекторов зарядов струи совместно с металлическими коллекторными сетками

9 в основании каждого сопла, которые заземлены через резисторы 10, 11 и образуют совместно с ними дифференциальную схему.

Верхняя часть диэлектрической сопловой плиты непосредственно в зоне металлических приемных сопл металлизирована тонким слоем экрана, изолированного от сопл, электродов и соединенного с землей.

Металлические коллекторные сетки и металлизированный тонкий экран повышают эффективность работы коллекторов зарядов струи рабочей жидкости. Приемные сопла рейки соединены с исполнительным механизмом. Сигнал U„. с дифференциальной схемы поступает через второй усилитель 12 на вход первого сумматора 13 с сигналом задания Х, и с сигналом обратной связи по перемещению штока исполнительного механизма Х,. Сигналы с резисторов U <, U» датчиков обратной связи по расходу поступают на второй сумматор 14 и через электронный усилитель 15 в схему сравнения автоматической системы регулирования расхода подается сигнал Х корректирующей обратной связи по расходу.

Электрод 1 концентрично размещен во втором электроде 2.

Система работает следующим образом.

При подаче напряжения U > на электроды

1, 2 в струе жидкости образуется униполярный (знак иглы) объемный электрический заряд. Заряженная компактная струя жидкости под действием поля управляющего напряжения U смещается в плоскости сопл приемной плиты 6 на величину Лп, пропорциональную U поступающего с выхода усилителя

5, на входе которого формируется сигнал рассогласования следящей системы. Под действием возникающего при смещении струи от нейтрального положения перепада давлений в приемных соплах ЬР=A PAh поршень исполнительного механизма перемещается.

В соплах 8 с металлическими сетками 9 происходит коллекция зарядов струи рабочей жидкости, возникает разность потенциалов, и в цепи резисторов 10, 11 протекают токи, величина которых пропорциональна соответственно расходам в каждом приемном сопле, Сумма сигналов Uip, U» с этих резисторов пропорциональна расходу Q в приемных соплах и используется в следящей системе для организации корректирующей обратной связи по расходу с целью стабилизации штока ис4 пол нительного механизма при переменной нагрузке, Сигнал U„, поступающий с дифференциальной схемы при Q=const, пропорционален величине смещения струи от нейтрального положения U„=ЙЬЙ и, следовательно, (/„ пропорционален в линейной зоне перепаду давлений в приемных соплах ЬР. Сигнал

A=kU, поступающий на вход усилителя 5, с выхода усилителя 12 представляет собой сигнал отрицательной обратной связи, который используется для линеаризации статической характеристики гидроусилителя и обеспечения ее стабильности при изменениитемпературы в широком диапазоне, а также для увеличения быстродействия усилителя.

Технико-экономический эффект от внедрения предлагаемого изобретения заключается в уменьшении стоимости аппаратуры, предназначенной для управления гидравлическими исполнительными механизмами, и улучшении качества этого управления.

Формула изобретения

1. Электрогидравлическое струйное следящее устройство, содержащее первый электрод-ионизатор, концентрично размещенный во втором электроде, выполненном в виде конусного насадка, первый усилитель, вход которого соединен с выходом первого сумматора, связанным с каналами управления и задания, а выход — с отклоняющими электродами, и приемную плиту с датчиками обратной связи по расходу, отличающееся тем, что, с целью улучшения статических и динамических характеристик устройства, оно содержит второй усилитель и установленные в приемной плите электростатические датчики обратной связи по перепаду давления, выходы которых соединены с входами второго усилителя, соединенного своим выходом с одним из входов первого сумматора.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что электростатические датчики обратной связи по перепаду давления выполнены в виде металлических сопел, изолированных друг от друга и содержащих коллекторные сетки, соединенные через резисторы в дифференциальную схему.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. И. М. Красов, Гидравлические элементы в системах управления, M., «Машиностроение», 1967, стр. 76 — 78.

2. Авторское свидетельство М 488526, М., Кл. F 15В 9/07, 1974.

561933

Составитель В. Шевченко

Техред А. Галахова

Корректор Е. Хмелева

Редактор Н. Каменская ипография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1537/5 Изд. М 513 Тираж 1109 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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