Система управления электрогидравлическим манипулятором

Система управления электрогидравлическим манипулятором

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

! (j,,; °, г1 (i

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическик республик " 714348 (63) Дополнительное к авт. свнд-ву (22)Заявлено 01.12.77 (2)) 2551319/18-24 (5) )Я. (л.

Я 05 В 11/00.

В 25 T 13/00 с присоединением заявки М

ГввудврствнннМ квинтет

СССР нв ленам нзвбратвннй н oYR é éÍ (23) Приоритет

Опубликовано 05.02.80. Бюллетень М. 5

Дата опубликования описания 07.02.80 (53) УДК 62-50 (088.8 ) (72) Автор изобретения

Ю. В, Илюхин

Московское ордена Ленина и ордена Трудового Красного

Знамени высшее техническое училище имени H. Э. Баумана (7I ) Заявитель (54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЗЛЕКТРОГИДРАВЛИЧГСКИ. 4

МАНИПУЛЯТОРОМ

Изобретение относится к области манйпуляторостроения и может быть использовано при создании электрогидравлических манипуляторов, работающих от одного ис- точника питания ограниченной мощности.

Известна система управления электро гидравлическим манипулятором содержащая по каждой регулируемой координате гидродвигатель, золотниковый гидрораспределитель с электрогидравлическим управлением, датчик положения задающего органа, датчик положения исполнительного органа, сумматор и усилитель (1), Однако в этой системе не исключены функциональные отказы приводов, вызванные значительным падением давления ги;тания при перегрузке источника энерЪ ии.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является система, содержагiая послед>вательно сое- диненные первый чсточник эталонного сигнала, первый сумматор и первый пороговый элемент, и по каждой регулируемой координате последовательно соединенные второй сумматор, усилитель управляемый органичитель, золотниковый гидрораспределитель,гидродвигатель и датчик обратной связи, выход которого подключен ко второму входу второго сумматора, причем выход первого порогового элемента соединен со вторым входом управляемых ограничителей (2).

Однако для этой системы характерны большие амплитуды пульсаций давления в гидравлических элементах и интенсивные колебания охвата манипулятора, возникающие из-за низкого бь|стродействия датчика расхода и приводящие к повышенному износу гидроэлементов и ухудшению условий работы человека - оператора.

Цель изобретения — повышение надежности, улучшение эксплуатационных характеристик системы, Зто достигается тем, что система содержит первый датчик давления, третий

J сумматор, последовательно соединенные второй источник эталонного сигнала, четвертый сумматор и первый ключ, и по каж714348 дой регулируемой координате второй датчик давления, второй пороговый элемент, последовательно соединенные третий датчик давления, второй ключ, пятый сумматор, функциональный преобразователь и блок умножения, и последовательно соеди ненные корректирующее устройство и блок выделения модуля, выход которого подключен ко второму входу блока умножения.

Выход второго датчика давления подклю- т0 чен ко второму входу второго ключа, третий вход которого через второй пороговый элемент соединен с выходом корректирукщего устройства, вход которою подключен к выходу управляемою ограничителя, выход первого датчика давления соединен со вторым входом четвертого сумматора и со вторыми входами пятых сумматоров, выходы блоков умножения подключен к соответствующим входу третьего сумматора, 20 выход которого подключен ко второму входу первого ключа, выход которого соединен со вторым входом первого сумматора.

На фигуре представлена функциональная

25i схема системы.

Система содержит: 1 — первый источник эталонного сигнале, 2 — первый сумматор, 3 - первый пороговый элемент, 4 - второй сумматор, 5 - усилитель, 6управляемый ограничитель, 7 - гидрорас30 пределитель, 8 — гидродвигатель, 9 «датчик обратной связи, 10 - первый датчик давления, 11 - третий сумматор, 12второй источник эталонного сигнала, 13четвертый сумматор, 14 — первый ключ, 35

15 - в-.орой датчик давления, 16 — третий датчик давления„17 - второй ключ, 18 - пятый сумматор, 19 - функциональный преобразователь, 20 — блок умноже40 ния, 21 - корректирующее устройство, 22 - блок выделения модуля, 23 — второй пороговый элемент, 24 - общее командное устройство, 25 - следящие электрогидравлические привода. При этом К

45 сигнал. переключения, Ч- входной сигнал гидрораспределителя 7, с. — сигнал ошибки, g — сигнал расхода, потребляемого одним приводом, Q - сигнал допустимого уровня потребляемого расхода, Тп

50 сигнал давления питания, ;т „ — сигнал допустимого давления.

Система управления электрогидравлическим манипулятором работает следующим образом.

l1o тех пор, пока не исчерпан запас энергии, запасенный в гидровккумуляторе, и давление питания не упало ниже допустимой величины, сигнал Рт превышает

Д стп.нал Рт. Коиакты первого ктпоча 14 разомкнуты, поэтому выходной сигнал третьего сумматора 11 не поступает на вход первого сумматора 2, и на выходе первого порогового элемента 3 отсутствует. сигнал переключения К„ приводящий к переключению уровня ограничения управляемого ограничителя 6. При этих условиях следящие приводы работают обычным образом.

Так же приводы работают и в том случае, когда сигнал Р, становится меньше Р. но фЪ > сумма сигналов Q которая несет информацию о суммарном потребляемом расходе, оказывается меньше сигнала Ц „ . При этом расход, создаваемый насосом источника ттитатття, превышает суммарный потребляемый расход, и запасы энергии в гидроаккумуляторе пополняются. Если же при Р, < РА сумма сигналов Q окажется больше сигналя 0 от, то первь и порот вый элемент 3 выдает сигнал К переключения уровней ограничения управляемых ограничителей 6 во всех следящих приводах системы управления. Это вызывает ограничение входных сигналов М гидрораспределителей l с электрогидравлическим управлением и уменьшение расходов, потребляемых отдельными приводами, а следовательно, и суммарного потребляемого расхода, что препятствует падению давления питания. Как только сумма сигналов Ц станет меньшт. Ц,„,восстанавливается прежняя величина сигнала V, Колебания сигналов 3 прекратятся, когда в результате отработки сигналов ошибок приводов суммарный потребляемы и расход станет и будет оставаться меньше допустимого уровня. Вычисление сигнала

Q производится в соответствии с зависи-, мостью где Z. - смещение золотника; Р и Р давления в полостях гидрораспределителя;

Р—; т.т — пост оннньт и функциональный множитель, определяемый значениями параметров гидрорвспределителя. Функциональный преобразователь 19

ВОспрОиэвОдит зависимОсть — ДЙ 54g è 1(, где ) — входной сигнал блока 19, в выходной сигнал блока 14. Корректирующее устройство 21 представляет собой электрическую цепь, ттвляющутося упрощенной моделью гидрораспределителя 7 r. электрогидравлическим управлением и описываемую,например, впериолическим звеном.

Значение выходного сигнала блока 2 1 с достаточной точностью пропорционально значеки ю смещения золоти и ка. При появлении на выходе блока 21сигнала одного знака второй пороговый элемент " выдает сиг > нал, при котором второй ключ 17 подклю чает к своему выходу сигнал первого датчика давления 15, а при появлениисигнала другого знака — подключает сигнал второго датчика давления 1 6. После прохождения этого сиги » через пятый сумматор 18 и функциональный преобрзователь 19 образуется сигнал„ пропорциональный либо величи фР-. Р lsi .и(-р), е п ч либо величине !а

) p p, . „ци > В белие уиеньн z ь и щения 20 этот сигнал перемножается с модулем выходного сигнала корректирую щего устройства 21 и образует сигнал 20 расхода Я,. потребляемого одним приводом. Соответствующий выбор типа датчиков давления 10, 15 и 16 и параметров корректирующего устройства 21 обеспечивает выработку сигнала Q со зна 25 чительно большим быстродействием, чем

МОжвт б .-ЛТЬ ДОСТИГНУ а О ПРИ ИСПОЛЬЗОВа а нии датчиков расхода. Поэтому в системе возникают колебания сигналов V с высокими частотами, которые практически >О полностью отфильтровьаваютсЯ силовыми частями приводов, Применение изобретения позволяет исключить колебания схвы а манипулятора, что позволит повысить производительность 35 труда ориентировочно на 10-20%.

Формула и зо брет ен ия

Система управления электрогидравлическим манипулятором, содержащая последовательно соединенные первый источник эталонного сигнала, первый сумматор и первь и пороговый элемент, и по каждой 1

45 регулируемой координате последовательно

714348

6 соединенные второй сумматор, усилитель, управляемый огранИ читель, гидрораспреде литель, гидродвигатель и датчик обратной связи, выход которого подключен ко второму входу второго сумматора, причем выход первого порогового элемента соединен со вторыми входами управляемых ограничителей, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности системы, она содержит первый датчик давления, третий сумматор, последовательно соединенные второй источник эталонного су4гнала, четвертый сумматор и первый ключ, и по каждой регулируемой координате второй датчик давления, второй пороговый элемент, последовательно соединенные третий датчик давления, второй ключ, пя1 ый

"сумматор,функциональный преобразователь и блок умножения, и последовательно соединенные корректирующее устройство и блок выделения модуля, выход которого подключен ко второму входу блока умножения, выход второго датчика давления подключен ко второму входу второго ключа, третий вход которого через второй пороговый элемент соединен с выходом корректирующего устройства, вход которого подключен к выходу управляемого ограничителя, выход первого датчика давления соединен со вторь м входом четвертого сумматора и со вторь|ми входами пятых сумматоров, выходы блоков умножения подключены к соответствующим входам третьего сумматора, выход которого подключен ко второму входу первого ключа, выход которого соединен со вторым входом первого сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Жавнер В. Л., Крамской у. И. Погрузочные манипуляторы, "Машиностроение", Л., 1975, с. 26-27. 2

2. Заявка М 2364258/25-24, ИКИ

В 25 g 13/00, 1976, по которой принято решение о выдаче авторского свиде.тельства (прототип).

714348

Составитель Г. Нефедова

Редактор А. Виноградов Техред M. Петко Корректор Т. Скворцова

Заказ 9286/44 Тираж 956 Подписное

ИНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4