Поршневой пневмо-или гидродвигатель Советский патент 1983 года по МПК F15B9/02 

«в

,/р -

СО

ел

00 10353 Изобретение относится к приводным устройствам с вращательным движением выходного вала и может быть использовано в различных областях техники. Известен поршневой пневмо- или гидродвигатель, содержащий выходной вал, пневмо- или гидроцилиндры с расположенными в них поршнями, штоки которых через повернутые друг относительно друга кривошипы связаны с выходным валом, систему управления с каналами для управле-ю ния каждым пневмо- или гидроцилиндром, и пневмо- или гидрораспределители, каждый из которых связан с одним пневмо- или гидроцилиндром и с каналом системы управЛенин. В данном пневмо- или гидродвигателе.каналы системы управления выполнены в виде механических элементов, соединяющих выходной вал с пневмо- или гидрораспределителями, и осуществляют положительную обратную связь по положению поршней 1.70 Недостатками такой конструкции является неравномерность вращения выходного вала в области низких скоростей и больших нагрузок. Цель изобретения - обеспечение рав-25 номерности вращения выходного вала в широком диапазоне скоростей и нагрузок. Указанная цель достигается тем, что система управления снабжена генератором синусоидальных колебаний и соединенным с ним и с каждым из каналов системы бло-30 ком постоянных фазовых сдвигов, а каждый канал системы управления снабжен отрицательной обратной связью по положению поршня. На чертеже схематически изображено устройство поршневого пневмо- или гид-35 родвигателя, выполненного в виде двухцилиндрового пневмодвигателя с электрическим управлением. Данный вариант пневмо- или гидродвигателя содержит выходной вал 1, два пневмоцилиндра 2 и 3 с расположенными в них порщнями 4 и 5, штоки 6 и 7 которых через повернутые друг относительно друга на угол 90° кривощипы 8 и 9 связаны с выходным валом 1, источник 10 сжатого воздуха, цневмораспределители 11 и 12,45 связанные с пневмоцилиндрами 2 и 3 и источником 10, и систему управления, включающую генератор 13 синусоидальных колебаний регулируемой частоты, -соединенный с ним блок 14 постоянных фазовых сдвигов и два канала 15 и 16, каждый из50 которых содержит соединенный с пневмораспределителем усилитель-преобразователь 17 и цепь отрицательной обратной связи, включающую установленный на пневмоцилиндре и соединенный со щтоком его дорщня датчик 18 обратной связи, включенные последовательно с ним усилитель 19, инвертор 20 и сумматор 21, входы ко0торого соединены с инвертором 20 и с блоKONi 14, а выход соединен с усилителемпреобразователем 17. Блок 14 должен обеспечивать фазовые сдвиги синусоидальных колебаний, величины которых определяются углами поворота кривошипов соответствующих пневМО- или гидроцилиндров друг относительно друга. Для предлагаемого пневмодвигателя разность фазовых запаздываний по каналам 15 и 16 должна составлять 90° Варианты пневмо- или гидродвигателя могут отличаться числом цилиндров, родом рабочего тела и выполнением каналов системы управления. ПневмоДвигатель работает следуюшим образом. Поступаюший от генератора 13 синусоидальный сигнал определенной частоты преобразуется блоком 14, который подает на входы сумматоров 21 каналов 15 и 16 частоты, отличающиеся по фазе на 90 °. На выходе сумматора 21 каждого канала вырабатывается сигнал рассогласования, определяемый разностью сигнала на его входе и сигнала на выходе инвертора 20. Пневмораспределители 11 и 12 перемещаются на расстояния, пррпорциональные сигналам рассогласования каналов 15 и 16 и подают сжатый воздух от источника 10 к пневмоцилиндрам 2 и 3. Сигналы на выходе инверторов 20 пропорциональны перемещениям штоков 6 и 7, а разность фаз между ними равна углу поворота кривошипов 8 и 9 друг относительно друга, т.е. 90°. Поэтому величины сигналов рассогласования пропорциовальны фазовому запаздыванию текущего значения угла поворота выходного вала 1 относительно текущего значения сигнала генератора 13. Благодаря наличию отрицательной обратной связи по положению поршня, воздействие сжатого воздуха на поршни приводит к уменьшению сигналов рассогласования, и выходной вал 1, осуществляя отслеживание сигнала генератора 13, приводится во вращение с угловой скоростью, численно равной частоте генератора, Если на выходной вал 1 действует, например, постоянная противодействующая нагрузка, в первый момент времени скорости движения поршней 4 и 5 уменьшатся, сигналы рассогласования каналов возрастут, что приведет к соответствующему увеличению подачи сжатого воздуха к пневмоцилиндрам 2 и 3. В результате фазовое запаздывание угла поворота вала 1 относительно сигнала генератора 13 увеличится, а угловая скорость пневмодвигателя восстановится до прежней величины, Регулирование скорости выходного вала 1 осуществляется изменением частоты сигнала генератора 13, а изменение направления вращения - изменением знака постоянного фазового сдвига блока 14.

Поршневой пневмо- или гидродвигатель ростей и нагрузок, а также простоту регуобеспечивает равномерность вращения вы- лирования скорости и отсутствие «мертходного вала в широком диапазоне ско-вых точек при запуске.

10353004