Слідкуючий електрогідравлічний привід

Слідкуючий електрогідравлічний привід, що містить гідравлічно з'єднані реверсивно регульований насос і виконавчий гідроциліндр з датчиком положення його штока, підключений через перший і другий суматори до механізму керування кутом повороту регулюючого органа, допоміжного насоса, датчика кута повороту, бака й клапанів підживлення, привідного електродвигуна реверсивно 3 ту, бака і клапанів підживлення, датчика споживаного струму, обмежника-формувача, вихід якого через корегуючий формувач послідовно з'єднаний з входом другого суматора, привідного електродвигуна реверсивно регульованого насоса, оснащеного датчиком температури, котрий через перетворювач з'єднаний з керуючим входом корегуючого формувача, згідно з винаходом датчиком положення штока є потенціометричний перетворювач, що містить потенціометр, підключений до джерела постійної напруги, перший та другий діоди, перший та другий резистори, через які відповідно перший та другий виходи потенціометра послідовно підключені до джерела постійної напруги, катод першого й другого виводів джерела постійної напруги, анод першого й катод другого діодів заземлені, движок потенціометра з'єднаний з навантаженням. Сутність корисної моделі пояснюється кресленням, де на Фіг.1 зображена схема слідкуючого електрогідравлічного приводу, а на Фіг.2 блоксхема потенціометричного перетворювача. Слідкуючий електрогідравлічний привід містить привідний електродвигун 1 реверсивно регульованого насоса 2, вихідний вал 3 якого кінематично зв'язаний з вхідним валом 4 реверсивно регульованого насоса 2. Регулюючий орган (похилий диск) 5 реверсивно регульованого насоса 2 виконаний як одне ціле з валом 6 ротора механізму керування 7 (електромеханічного перетворювача). Датчик кута повороту 8 регулюючого органа 5 повороту вала 6 ротора механізму керування 7 підключений до одного з входів другого суматора 9, інший вхід якого підключений до корегуючого формувача 10, зв'язаного з виходом обмежникаформувача 11, який зв'язаний з виходом першого суматора 12. Вихід суматора 9 з'єднаний з підсилювачем потужності 13, до якого підключена силова обмотка 14 механізму керування 7. На один вхід суматора 12 подається сигнал датчика, на інший вхід суматора 12 поданий сигнал з виходу датчика положення штока 15 виконавчого гідроциліндра 16, що нормалізується нормуючим підсилювачем 31 та перетворений в постійну напругу за допомогою перетворювача 17. Датчиком положення штока служить потенціометричний перетворювач, в основу якого покладено вирішення задачі підвищення надійності перетворювача у випадку обриву в ланцюзі живлення. Поставлена задача вирішується тим, що в потенціометричному перетворювачі кута повороту вала в напругу, що містить потенціометр, підключений до джерела постійної напруги, введені перший та другий діоди, перший та другий резистори, через які відповідно перший та другий виходи потенціометра послідовно підключені до джерела постійної напруги, катод першого й анод другого діодів підключені відповідно до першого й другого виводів джерела постійної напруги, анод першого й катод другого діодів заземлені, движок потенціометра з'єднаний з навантаженням. До складу привода також входить гідравлічний бак-компенсатор 18, що зв'язаний гідролініями, де встановлені клапани 19 підживлення, з вихідними лініями реверсивно регульованого насоса 2, з'єд 13538 4 наними з порожнинами виконавчого гідроциліндра 16. Порожнини виконавчого гідроциліндра 16 гідролініями, де встановлені запобіжні клапани 20, з'єднані зі зливальною порожниною реверсивно регульованого насоса 2, в якій установлений регулюючий орган 5 реверсивно регульованого насоса 2. Усі вузли привода скомпоновані в одному корпусі 21. Порожнина насоса 2 і гідравлічний баккомпенсатор 18, а також порожнини виконавчого гідроциліндра 16 заповнені маслом. Вал 3 електродвигуна 1 ущільнюється в корпусі 21 за допомогою ущільнювача 22. Похилий диск 5 установлений на опорах 23. Вал 4 реверсивно регульованого насоса 2 вільно проходить через отвори в скріплених похилому диску 5 і шайбі 24 і кінематично зв'язаний із блоком циліндрів реверсивно регульованого насоса 2 для передачі обертання його вузлові, що качає. Аналогічний перетворювачеві 17 перетворювач 25 перетворить перемінний сигнал з виходу датчика 8 кута повороту ротора 6 у постійний, що надходить на інший вхід суматора 9. Порожнина реверсивно регульованого насоса 2 зв'язана з порожниною бака-компенсатора через фільтр 26. До ланцюга живлення електродвигуна 1 підключений датчик 27 струму, вихід якого через перетворювач 28 зв'язаний із другим входом обмежникаформувача 11, що обмежує значення напруги на виході суматора 12. До приводного електродвигуна 1 підключено датчик температури 29, вихід якого через перетворювач 30 зв'язаний із другим входом корегуючого формувача 10. Слідкуючий електрогідравлічний привід працює в такий спосіб. При подачі напруги живлення приводний електродвигун 1 починає обертати вал 4 реверсивно регульованого насоса 2. При нульовій керуючій команді датчика Uвx з виходу підсилювача 13 потужності на силову обмотку 14 механізму керування 7, площина похилого диска реверсивно регульованого насоса 2 знаходиться під кутом 90° до осі обертання вала 4 реверсивно регульованого насоса 2, плунжери якого в цьому випадку не роблять зворотно-поступального руху, і робоча рідина не надходить у порожнини виконавчого гідроциліндра 16, шток виконавчого гідроциліндра 16 залишається на місці. При наявності відмінного від нуля командного сигналу Uвx на вході суматора 12 ротор механізму керування 7 повертається, одночасно повертаючи похилий диск 5, тим самим змінюючи кут його нахилу щодо центральної осі реверсивно регульованого насоса 2. Кут повороту вала 6 ротора механізму керування 7 регулюється датчиком 8, вихідний сигнал якого перетворюється в постійну напругу блоком 25 і подається на вхід суматора 9, на інший вхід якого надходить сигнал, пропорційний Uвx. При повороті похилого диска 5 плунжери реверсивно регульованого насоса 2 починають лінійно переміщуватися, подаючи робочу рідину в одну з порожнин виконавчого гідроциліндра 16, його шток також починає переміщуватися. Сигнал з виходу датчика 15 перетворюється в постійну напругу перетворювачем 17 і надходить на інший вхід суматора 12. Одночасно з переміщенням штока виконавчого гідроциліндра 16 зміна тиску рідини у вихідних лініях реверсивно регульованого 5 насоса 2 приведе до відкривання клапана підживлення 19 у тій гідролінії, де тиск упав нижче тиску в баці. При цьому рідина з гідравлічного бакакомпенсатора 18 починає надходити у відповідну порожнину виконавчого гідроциліндра 16. По досягненні компенсації вхідного сигналу Uвx сигналом з виходу датчика 15 положення штока гідроциліндра зупиниться, тому що сигнали неузгодженості на виходах першого 12 і другого 9 суматорів будуть дорівнювати нулю. При цьому тиск у вихідних гідролініях реверсивно регульованого насоса 2 відновиться до первісного і клапан 19 підживлення закриється. При зміні полярності Uвx на вході першого суматора 12 шток виконавчого гідроциліндра 16 буде рухатися в протилежну сторону. При зростанні гідравлічної потужності реверсивно регульованого насоса, обумовленою швидкістю штока виконавчого гідроциліндра і навантаженням на ньому, а отже, і зростанні споживаного електродвигуном струму вище деякої величини, перетворювач 28 починає видавати сигнал, пропорційний споживаному току. Цей сигнал надходить в обмежник-формувач 11 де віднімається від вхідного сигналу, зменшуючи сигнал, що надходить на суматор 9 і на підсилювач 13 потужності, що приводить до зменшення кута нахилу похилого диска 5. Зі зменшенням кута нахилу падає швидкість штока виконавчого гідроциліндра 16 і знижується споживана потужність. Таким чином, відбувається обмеження споживаної потужності на рівні, що не перевищує розрахункової. З появою на штоку виконавчого гідроциліндра протидіючого зовнішнього навантаження, рівного по величині гальмовому зусиллю (швидкість штока дорівнює 0), спрацьовує один із запобіжних клапанів 20 і зв'язує порожнину високого тиску виконавчого гідроциліндра зі зливальною порожниною низького тиску реверсивно регульованого насоса 2, де знаходиться похилий диск 5. Струм в обмотках привідного електродвигуна 1 росте, датчик 27 струму видає сигнал на обмежник-формувач 11, що обмежує сигнал керування на вході другого суматора 9 і відповідно зменшує кут повороту похилого диска 5 і, отже, продуктивність реверсивно регульованого насоса 2 на рівні, що відповідає розрахунковій споживаній електродвигуном потужності. При зростанні струму температура обмоток 13538 6 електродвигуна 1 підвищується, отже, погіршується контроль роботи системи по струму. Для цього вводиться датчик температури 29, сигнал з якого при зростанні гідравлічної потужності реверсивно регульованого насоса пропорційно зміні температури двигуна через перетворювач 30 подається на корегуючий формувач 10, який обмежує сигнал керування на вході другого суматора 9 і обмежує рівень споживаної потужності. Потенціометричний перетворювач, підключений до першого виводу 32, та другого виводу 33 джерела постійної напруги і містить перший діод 34, другий діод 35, перший резистор 36, потенціометр 37, другий резистор 38, потенціометр 37, через резистори 36 і 38 підключений до джерела постійної напруги, катод першого діода 34 й анод другого діода 35 підключені відповідно до першого виводу 32 (+Uжив) і другого виводу 33 (-Uжив) джерела постійної напруги, анод першого діода 34 й катод другого діода 35 заземлені, движок потенціометра з'єднаний з навантаженням. Потенціометричний пристрій працює таким чином: при відсутності обривів в ланцюгах живлення струм протікає послідовно від +Uжив через резистор 36, потенціометр 37, резистор 38 до Uжив. У цьому випадку статична характеристика пристрою симетрична, відносно початку координат і має лінійний вигляд на відрізку між двома точками насичення. Вихідна напруга Uвих буде змінюватися в межах від -Uн до +Uн де -Uн - мінімальна, а +Uн - максимальна напруга насичення. У випадку обриву ланцюга живлення +Uжив перший діод 34 відкривається й струм буде протікати послідовно через діод 34, резистор 36, потенціометр 37, резистор 38 до -Uжив й на потенціометр буде подана постійна напруга, але статична характеристика потенціометричного перетворювача зміститься вниз, а вихідна напруга Uвих за рахунок підбору резисторів 36 та 38 буде змінюватися в межах від ((-Uжив/2)- Uн/2) до -Uн. Аналогічно у випадку обриву ланцюга живлення -Uжив другий діод 35 відкривається і вихідна напруга Uвих буде змінюватися в межах від + Uн до ((+Uжив/2)+Uн/2). Таким чином корисна модель дозволяє підвищити надійність слідкую чого електрогідравлічного приводу у випадку обриву в ланцюзі живлення. 7 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 13538 8 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