Слідкуючий гідропривід

1. Слідкуючий гідропривід, що містить насос, зливну та напірну гідролінії, гідробак, клапан тиску, золотниковий чотирилінійний гідророзподільник, встановлений на об'єкті керування, золотник якого взаємодіє першою пружиною з його корпусом, а також з програмоносієм, гідромотор пересування об'єкта керування та механізм зворотного зв'язку, який відрізняється тим, що програмоносій містить 3 золотником гідророзподільника, а утворена між ними порожнина через дросель з'єднана із зливною гідролінією гідропривода, що через підпірний клапан з'єднана із гідробаком, клапан тиску з'єднує напірну гідролінію з зливною гідролінією перед підпірним клапаном, а друга пружина встановлена між опірним підшипником та золотником гідророзподільника. На Фіг.1 приведена принципова схема слідкуючого гідроприводу, на Фіг.2 - приклад виконання механічної передачі від гідромотора до об'єкта керування. Слідкуючий гідропривід (Фіг.1) містить насос 1, зливну 2 та напірну 3 гідролінії, гід-робак 4, клапан 5 тиску з розвантажуючим гідророзподільником, золотниковий чотирьохлінійний встановлений на об'єкті 6 керування гідророзподільник 7, золотник 8 якого взаємодіє зпружиною 9 з його корпусом, а також з кроковим електродвигуном програмоносія. Слідкуючий гідропривід містить також гідромотор 12 пересування об'єкта 6 керування та механізм 13 зворотного зв'язку. Кроковий двигун через передачу гвинт 14 гайка 15 та опірний підшипник 16 взаємодіє з золотником 8 гідророзподільника 7. Механізм 13 зворотного зв'язку містить механічну передачу 26, яка з'єднує гідромотор 12, що встановлений на об'єкті 6 керування, з гайкою 15 гвинтової передачі. Слідкуючий гідропривід може містити додатково плунжер 17, дросель 18, підпірний клапан 19 та пружину 20. Плунжер 17 встановлений між пружиною 9 і золотником 8. Порожнина 21, утворена торцями плунжера 17 і золотника 8, з'єднана з зливною гідролінією 2 гідропривода, що через підпірний клапан 19 з'єднана з гідробаком 4. Клапан 5 тиску з'єднує напірну гідролінію 3 з зливною гідролінією 2 перед підпірним клапаном 19. Пружина 20 встановлена між опірним підшипником 16 та золотником 8. Переміщення об'єкта 6 керування може здійснюватись гідромотором 12 через реєчну 22 або черв'ячну 23 (Фіг.2) передачі і гвинтову передачу 24 по направляючим стойкам 25 (Фіг.2). Об'єкт керування може являти собою стіл металорізального верстата, робота та ін. Пружина 9 і 20, а також дросель 18 з порожниною 21, що з'єднані послідовно, утворюють корегуючий пристрій - реальний інтегруючий контур, що включений у замкнуту частину системи автоматичного регулювання [Див. Бесекерский В. А., Попов Е. П. Теория систем автоматического регулирования М.: Наука, 1972. - 768 с, табл. 10.3, с. 273], який введений послідовно у регулятор і може підвищити якість процесу регулювання та покращити динамічні характеристики слідкуючого гідроприводу в залежності від вимог, які пред'являються при синтезі такої системи автоматичного регулювання, тобто при проектуванні такої системи з наперед заданими показниками якості. Слідкуючий гідропривід працює таким чином. 47796 4 При включенні насоса 1 і розвантаженні гідропривода від тиску гідророзподільником клапана 5 тиску у гідроприводі встановлюється тиск, що визначається настройкою підпірного клапана 19 і визначає початкове положення золотника 8 у гідророзподільнику 7, робочі кромки якого повністю (нульове або невелике додатне перекриття) або частково (невелике від'ємне перекриття) відокремлюють гідролінії підводу, зливу та гідромотору, при якому об'єкт регулювання залишається нерухомим. Перед початком необхідного переміщення об'єкта регулювання відключають розвантаження клапаном 5 тиску. При цьому положення золотника 8 у гідророзподільнику 7 практично не змінюється, бо тиск у порожнині 21 залишається незмінним. При подачі управляючого сигналу від програмоносія на кроковий двигун 11 гвинт 14 повертається на відповідний кут, переміщуючи гайку 15, а через опірний підшипник 16 і пружину 20 золотник 8 в одну або іншу сторону. Робоча рідина від насоса 1 через дроселюючу щілину, утворену кромками центрального пояска золотника 8 і корпуса 10 гідророзподільника 7, підводиться до одного з гідравлічних входів гідромотора, а з другого гідравлічного входу через дроселюючий отвір, утворений кромками одного з крайніх поясків золотника 8 і корпуса 10, через зливну гідролінію 2 і підпірний клапан 19 відводиться у гідробак 4. Одночасно гідромотор 12 через реєчну передачу 22 або черв'ячний редуктор 23 (Фіг.2), гвинтову передачу 24 переміщує об'єкт 6 (Фіг.1) керування на відстань, відповідну кількості імпульсів крокового двигуна 11. Разом з цим спрацьовує механізм 13 зворотного зв'язку і гідромотор 12 через механічну передачу 26 повертає гайку 15 відносно гвинта 14 на кут, при якому золотник 8 займе початкове положення відносно корпуса 10 гідророзподільника 7. В процесі роботи приймає участь корегуючий пристрій - інтегруючий контур, що складається з пружин 9, 20 заданої жорсткості та дроселя 18 певного прохідного перерізу, довжина дроселюючого отвору якого значно більше діаметра цього отвору (так званий лінійний дросель, у якого витрата прямо пропорційна перепаду тиску на ньому). [Див. Башта Т. М. Гидропривод и гидропневмоавтоматика М.: Машиностроение, 1972. - 320 с, с. 109]. Таким чином, запропоноване технічне рішення, яке має простий і надійний перехід від обертального руху крокового двигуна до осьового не обертального руху золотника, винесення гідромотора за межі золотника і встановлення його на об'єкті регулювання, введення у регулятор слідкуючого гідропривода корегуючого пристрою - гідромеханічного інтегруючого контуру дозволяє підвищити показники якості і одночасно плавність роботи, покращити динамічні характеристики, спростити гідропривід та його обслуговування, а також створити слідкуючий гідропривід, який би забезпечував наперед задані показники якості. 5 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 47796 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601