Электрогидравлическая следящая система

Электрогидравлическая следящая система

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Ои И НИE

ИЗОБРЕТЕН ИЯ 11 570723

Союз Саветских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28.05.75 (21} 2138899/24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет

Опубликовано 30.08.77. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 12.09.77 (51) M. Кл F 15В 9/03

Государственный комитет

Совета Министров СССР до делам изобретений и открытий (53) УДК 621-525(088.8) (72) Авторы изобретения

В. П. Галков, В. И. Громов, И. П. Иванов и И. Ш. Фишгал (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для дистанционного управления различными объектами, в частности судовьгми техническими средствами.

Известно устройство для дистанционного (резервното) управления исполнительным гидравлическим сервомотором, включающее в свой состав электрогидравлический преобразователь, выполненный в виде соединенных электромагнитного поляризованного реле и струйного гидравлического усилительного реле, преобразующий управляющий электрический сигнал в тидравлический импульс, под воздействием которого перемещается поршень исполнительного сервомотора регулирующего органа (1).

Для фиксации поршня исполнительного сервомотора в заданном положении служит отсечной электромагнитный клапан, который отсекает полость сервомотора от выхода струйного, гидравлического реле на установившемся режиме.

Устройства подобного типа просты. Однако они не могут применяться в системах с быстродействующим исполнительным сервомотором (Т,(1 — 2с), так как время перемещения исполнительного сервомотора при частичном изменении нагрузки соизмеримо с временем срабатывания электромагнитных клапанов (0,3 — 0,5 с) и временем реакции оператора.

Это накладывает на работу оператора дополнительную психолотическую нагрузку, требуя от него повышенного внимания и определенной тренированности.

Недостатками таких устройств являются также низкая надежность электромагнитных отсечных клапанов, наличие протечек в поршне исполнительного сервомотора, в уплотнениях его штока, либо неплотности в отсечном

10 электромагнитном клапане, которые могут привести к самопроизвольному перемещению регулирующего органа под действием неуравновешенных:сил.

Известна также наиболее близкая к изобретению электрогидравлическая следящая система, содержашая формирователь управляющего,воздействия, датчик стабилизации положения регулирующето органа, хинематически связанный со пттоком сервомотора, входные каналы которото соединены через тидроусилитель с выходом электромеханического преобразователя (2).

Устройства подобного типа просты, но использование их в системах дистанционного (резервного) управления с быстродействующим исполнительным сервомотором затруднено, так как в этом случае требуемое время управления регулирующим органом опепатором становится весьма краткосрочным и поэтому

30 не исключено перервгулирование, что в свою

65 очередь, особенно при аварийной ситуации объекта, может еще больше усугубить результаты аварии.

Цель изобретения — повышение надежностй электротидравлической следящей системы.

Это достигается тем, что в системе установлены генератор импульсов и блок переключения, выход которого связан с входом электромеханического преобразователя, а входы — с

Выходом датчика стабилизации 1!Оложени11 регулирующего органа и генератора импульсов, подключенного к выходу формирователя управляющего воздействия.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемой системы.

Электрогидравлическая следящая система содержит формирователь 1 управляющего воздействия, генератор 2 импульсов, блок 3 переключения, электрогидравлический преобразователь 4, состоящий из электромеханического преобразователя 5 и гидроусилителя б, исполнительный сервомотор 7, регулирующий ор ган

8, с которым через кинематическую передачу 9 соединен вход датчика 10 стабилизации положения регулирующего органа. Выход датчика

-10 через блок 3 переключения соединен с входом преобразователя 4.

В качестве примера на фиг. 2 представлена возможная реализация датчика стабилизации положения регулирующего органа и кинематической передачи.

В кинематическую передачу 9 входит фрикцион 11, который выполнен с упорами 12 на

его ведомой части, ограничивающими разворот (перемещение) датчика 10 стабилизации некоторым углом 1-а,„кс от его среднего положения, соответствующего углу а — — 0 и характеризуемого «нулевым» выходным сигналом с него.

Величина угла а,„н, выбирается такой, чтобы при развороте датчика 10 стабилизации от

0 до +сс„,„, получить с него сигнал (Unary), монотонно изменяющийся от 0 до U,"",," .

Передаточное отношение ки нем атической передачи 9 между штоком исполнительного сервомотора 7 и датчиком 10 стабилизации положения ретулирующего органа выбирается таким, чтобы выход последнего на упоры (на фиг. 2 выход в крайние положения ползунка потенциометра) происходил при перемещении штока исполнительно го сервомотора 7 на величину ЛМ„„„„составляющую незначительную долю (0,5 — 1%) от полного хода исполнительного сервомотора.

Устройство работает следующим образом.

В установившемся режиме (режим стабилизации) отсутствует у правляющее воздействие

V(1) на формирователь 1 и выход датчика 10 стабилизации положения регулирующего ор,гана подсоединен блоком 3 переключения к входу электрогидравлического преобразователя 4.

Поскольку в любом установившемся режиме перепад давления на выходе преобразователя 4, а следовательно, и на поршне исполни4

- тельного сервомотора 7 должен практически отсутствовать, то и управляющий сигнал с датчика 10 стабилизации, положения регулирующего органа должен быть близок к нуле-.

Lîìó, т. е. датчик должен находиться B положении, близком к среднему (в примере на фиг.2 ползунок потенциометра датчика стабилизации положения регулирующего органа должен находиться в положении, соответствующем углу а=я — — О). При самопроизвольном (под действием внешних сил) смещении исполнительного сервомотора 7 от заданного положения датчик 10 стабилизации положения регулирующего органа разворачивается на некоторый угол а(а„„„. В результате этого на выходе датчика 10 стабилизации появляется и проходит на преобразователь 4 управляющий сигнал, под действием которого этот преобразователь перемещает ислолнительный сервомотор 7 в направлении ликвидации, возникшего отклонения. Сам датчик 10 стабилизации также начинает возвращаться в среднее положение, характеризуемое значением угла к= КО=О.

В случае необходимости перемещения регулирующего органа 8 из одного положения (Afp) в другое (М,,„) сигналом с формирователя 1 управляющего воздействия запускается генератор 2 импульсов, который формирует низкочастотные управляющие прямоугольные импульсные сигналы, воздействующие на блок

3 переключения. Импульсные прямоугольные сигналы длительностью т чередуются с паузами продолжительностью (Т вЂ” т), где Т вЂ” период импульсов, генерируемых генератором 2.

Фаза импульса зависит от сигнала с формирователя 1 управляющего воздействия.

При наличии импульсного сигнала тенератора 2 блок 3 переключения отключает выход датчика 10 стабилизации от входа преобразователя 4 и подключает к входу этого преобразователя выход генератора 2, сигнал с которого приводит к отклонению якоря электромеханического преобразователя 5 в крайнее положение и, как следствие, к возникновению максимального перепада на выходе гидроусилителя б, лод воздействием которого исполнительный сервомотор 7 с регулирующим органом 8 начинает перемещаться в соответст,вующем направлении с максимально возможной скоростью, Это перемещение происходит на величину ЛМ в течение длительности импульсного сигнала с генератора 2.

Датчик 10 стабилизации перемещается на свой максимальный ход (от а=0 до а=ссмакс), выходит на ограничитель (упор 12) и начинает изменять свое положение относительно регулирующего органа 8 за счет проскальзывания фрикциона 11.

B период паузы (Т вЂ” т) между импульсами блок 3 переключения вновь подключает к входу преобразователя 4 выход датчика 10 стабилизации и система на этот .период переходит в режим стабилизации.

Велйчина перемещения регулйрующего Ор. гана за время длительности импульса — ЛМ; всегда должна быть больше величины

ЛМ „— части полного ягода регулирующего органа, при перемещении на которую датчик стабилизации перемещается на свой максимальный ход (от а=0 до а=и., ы,), она выбирается по конструктивным соображениям равной (0,5 — 1 /о) от полного хода регулирующего органа 8. Это необходимо для того, чтобы датчик 10 стабилизации при перемещении на ход ЛМ*; за счет проскальзывания фрикциона 11 изменял свое положение относительно,штока регулирующего ортана 8 на некоторую конечную величину ЛМ; — шаг поступательного движения регулирующего органа за один лериод T колебаний генератора 2. В противном случае, при наступлении паузы импульсного прямоугольного сигнала генератора на время Т вЂ” т, когда восстанавливается схема стабилизации от датчика 10, регулирующий орган 8 возвращается в исходное, т. е. имевшее место до начала импульса, положение, поэтому ЛМ; равно нулю, что означает отсутствие поступательного движения штока за время Т периода импульсов генератора 2.

Отсюда следует, что

I g (— // М(ЬМцакс) . 0 при Л Иг)k agagcq ЛМг f — 0 при ЛЛр (ЪЛХмакс

Настройкой параметров тенератора 2: т— длительности импульса и Т вЂ” периода колеТ баний, можно существенно (в ж — раз) уменьшить среднюю скорость исполнительного сервомотора и облегчить тем самым оператору возможность установки регулирующего органа в требуемое положение при дистанционном управлении.

Электрогйдравлическая следящая сйстема ввиду отсутствия в ее составе малонадежных электромагнитных отсечных клапанов и дросселей, входящих в аналотичные по своему назначению системы и устройства, и наличия режима автоматической стабилизации, который исключает самопроизвольное перемещение регулирующего органа при действии на него неуравновешенных сил, даже при наличии протечек в поршне исполнительного сервомотора или уплотнениях его штока, обладает по сравнению с аналогичными известными системами повышенной надежностью.

Формула изобретения

Электрогидравлическая следящая система, 20 содержащая формирователь управляющего воздействия, датчик стабилизации положения регулирующего органа, кинематически связанный со штоком сервомотора, входные каналы которого соединены через гидроусилитель

25 с выходом электромеханического преобразователя, отличающаяся тем, что, с целью повьгшения надежности системы, в ней установлены генератор импульсов и блок переключения, выход которого связан с входом электро30 механическото преобразователя, а входы — с выходом датчика стабилизации положения регулирующего органа и генератора импульсов, подключенного к выходу формирователя управляющего воздействия.

35 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР ¹ 219665, кл. F 15B 9/00, i1967.

2. Авторское свидетельство СССР № 420808, 40 кл. F 15В 9/03, 197 1.