Багатопозиційний комбінований привод

Реферат: UA 97234 U UA 97234 U 5 10 15 20 25 Корисна модель належить до пристроїв автоматики і може бути використана у механізмах з дискретним позиціюванням робочих органів. Відома конструкція пневмогідравлічного цифрового приводу (див. Патент України на винахід № 93441, МПК F15B 11/02, Бюл. № 3 від 10.02.2011 р.), що містить циліндр з розміщеними в ньому поршнем і вихідним штоком з утворенням гідравлічної поршневої та пневматичної штокової камер, гідравлічні об'ємні дозатори, розподільники, датчик лінійного переміщення, дешифратор та дроселі зі зворотними клапанами. Недоліком такого приводу є те, що дискретність визначається об'ємом рідини дозатора молодшого розряду, а число позицій і величина максимального переміщення вихідного штока визначається числом розрядів. Так, наприклад, для створення приводу з дискретністю ΔΧ = 0,01 мм і величиною максимального переміщення вихідного штока l=1024 мм необхідно буде мати  1024   l   1 ln  1 ln 0,01 X    16,64 (розрядів). n    ln 2 ln 2 Тобто необхідно мати 17 дозаторів, що обумовлює складність конструкцію приводу. Крім цього в процесі опрацювання кодових сигналів втрачається частина робочої рідини, що обумовлює пониження точності позиціювання приводу. За найближчий аналог прийнята конструкція багатопозиційного пневмоелектричного приводу (див. Патент України на корисну модель № 73494, MПK (20.12.01) F15B 11/02, Бюл. № 18 від 25.09.2012 р.). Відомий привод містить циліндр, в якому з утворенням поршневої і штокової порожнин розміщений поршень з вихідним штоком, гідравлічні дозатори та електричний кроковий двигун, вихідний вал якого кінематично сполучений з додатковим поршнем, який розміщений в одному із циліндрів гідравлічних дозаторів з утворенням гідравлічної і компенсуючої порожнин. Недоліком цього приводу є те, що він забезпечує тільки один діапазон переміщення вихідного штока за рахунок опрацювання керуючих сигналів об'ємними дозаторами і електричним кроковим двигуном, що обумовлює обмеження області застосування таких приводів. Величина переміщення вихідного штока у такого приводу визначається по залежності D  n l  X0 д ii 12i 1  nімп t г ,  Dц 360  4 V0 ; D д і Dц - відповідно діаметри поршнів дозаторів і циліндра; i - порядковий 2 ПD ц номер дозатора;  - мінімальний кут повороту вихідного вала електричного крокового двигуна; nімп - число опрацьованих імпульсів електричним кроковим двигуном; tг - крок гвинта; V0 об'єм дозатора молодшого розряду. В основу корисної моделі поставлена задача розширення діапазонів позиціювання вихідного штока приводу, що дасть можливість розширити область застосування таких багатопозиційних приводів. Поставлена задача вирішується тим, що в багатопозиційному комбінованому приводі, що містить циліндр з передньою і задньою кришками, і якому з утворенням штокової та сполученої з гідравлічними порожнинами дозаторів міжпоршневої порожнини і компенсаційної порожнини, розміщені в циліндрі поршень з вихідним штоком і додатковий поршень зі штоком, який через осьовий циліндричний отвір, виконаний у задній кришці, виходить за її межі і кінематично з'єднаний з вихідним валом крокового двигуна, згідно з корисною моделлю, між поршнем з вихідним штоком і додатковим поршнем розміщений проміжний поршень, в якому виконаний наскрізний осьовий циліндричний отвір, з яким спряжений рухомо хвостовик додаткового поршня, кінець якого з обмежувачем осьового переміщення проміжного поршня розміщений концентрично в осьовій розточці вихідного штока з утворенням герметичної додаткової камери, яка через осьовий канал у хвостовику і радіальний канал, виконаний у штоці додаткового поршня з'єднана з каналом живлення компенсаційної камери. Завдяки розміщенню в циліндрі між поршнем з вихідним штоком і додатковим поршнем проміжного поршня і розміщенню хвостовика додаткового поршня в розточці вихідного штока з утворенням додаткової герметичної камери досягається можливість розширення функціональних можливостей і діапазону позиціювання вихідного штока. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де показана схема багатопозиційного комбінованого приводу. де X0  30 35 40 45 50 1 UA 97234 U 5 10 15 Багатопозиційний комбінований привод складається з циліндра 1, в якому розміщені вихідний шток 2 з поршнем 3, проміжного поршня 4 і додаткового поршня 5 з хвостовиком 6 і штоком 7, який через гвинт 8 кінематично сполучений через черв'ячне колесо 9, черв'як 10, муфту 11 з вихідним валом 12 крокового електричного двигуна 13. У кришці 14 виконані діаметрально розміщенні пази 15, в яких розміщені шпонки 16, закріплені на штоці 7. На кінці хвостовика 6 розміщений упор 17, а в розточці 18 штока 2 закріплений упор 19. Поршні і штоки утворюють робочі камери 20, 21 і 22. З міжпоршневою камерою 21 через канал 23 сполучені гідравлічні камери розрядних дозаторів 24, 25 і 26 з об'ємами V0, 2V0 і 4V0. В дозаторах розміщені поршні 27, 28 і 29, які утворюють розрядні робочі камери а, b і с. У хвостовику 6 виконаний канал 30, який через канал 31 сполучений з компенсаційною камерою 22. Багатопозиційний комбінований привод працює наступним чином. У вихідному положенні електричний кроковий двигун 13 знеструмлений, до штокової камери 20 підводиться тиск живлення Рж, а камери 22, а, b і с з'єднані з атмосферою. Під дією тиску в камері 20 поршні 3, 4, 5, 27, 28 і 29 займають вихідне положення. При одночасній подачі керуючих сигналів на електричний кроковий двигун і на гідравлічні дозатори величина переміщення вихідного штока 2 визначається по залежності l1  X0 20 25 Dд i n  Dц i 1 360   2i 1  nімп t г . При цьому число позицій вихідного штока N1  2n  nімп . При одночасному опрацюванні керуючих сигналів, що подаються на електричний кроковий двигун і подачі тиску живлення в порожнину 18 величина переміщення вихідного штока  l2  l  nімп t 2 , 360  де l - переміщення штока 2 відносно поршня 5. Число позицій N2  2  nімп . При послідовній подачі сигналів керування: спочатку тиск живлення подасться в камеру 18, а після переміщення поршня 3 (штока 2) на величину l подаються сигнали керування на об'ємні дозатори і на кроковий двигун. При цьому величина переміщення вихідного штока 2 визначається по формулі i n  nімп t г .  2i 1  Dц i 1 360  Число позицій вихідного штока l3  l  X 0 30 Dд N3  2n  nімп  1. Таким чином запропонований привод забезпечує три діапазони переміщення вихідного штока 2-l1, l2 і l3 з різною кількістю позицій вихідного штока - N1; N2 і N3. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 45 Багатопозиційний комбінований привод, що містить циліндр з передньою і задньою кришками, в якому з утворенням штокової та сполученої з гідравлічними порожнинами дозаторів міжпоршневої порожнини і компенсаційної порожнини, розміщені в циліндрі поршень з вихідним штоком і додатковий поршень зі штоком, який через осьовий циліндричний отвір, виконаний у задній кришці, виходить за її межі і кінематично з'єднаний з вихідним валом крокового двигуна, який відрізняється тим, що між поршнем з вихідним штоком і додатковим поршнем розміщений проміжний поршень, в якому виконаний наскрізний осьовий циліндричний отвір, з яким спряжений рухомо хвостовик додаткового поршня, кінець якого з обмежувачем осьового переміщення проміжного поршня, розміщений концентрично в осьовій розточці вихідного штока з утворенням герметичної додаткової камери, яка через осьовий канал у хвостовику і радіальний канал, виконаний у штоці додаткового поршня з'єднана з каналом живлення компенсаційної камери. 2 UA 97234 U Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3