Гидромеханическое дифференцирующее устройство Советский патент 1984 года по МПК G06G3/08 G06G5/00 

ГЛ/Т

4 СП

и

4ib

Фиг.1 t Изобретение относится к области конструктивных элементов систем автомапгческого управления (САУ). Среди конструктивных элементов современных САУ важнейшими есть два дь дифференцирующие устройства, дин мика которых s идеа,пьном случае опи сывается диф(}:еренциальным уравнение вида fibfy BX 1 где Х-. - входная координата устрои вх X., - выходная координата устроистйа, Т, и Т - постоянные времени. Такие устройства рационально использовать в качестве последователь ных корректирующих звеньев САУ. Известны устройства для коррекци топлйвоподачи, содержащие входное звено, связанное при помощи двупле чего масляного катаракта с дополнительной массой Однако данное устройство недоста точно точно. Наиболее близким к изобретению является дважды дифференцирующее ко ректирующее звено, представляющее собой гидромеханическое устройство Важнейшими конструктивными элемента ми известного устройства являются корпус, входной стержневой поводок упруго установленный на ось входного поводка и шарнирно подвешенный н ось в суммирующий элемент р 51чажного типа, инерционно-катарактный механизм со стержневым поводком и обле ченный выходной стержневой поводок осью е. При изменении входной координаты X „. в устройстве благодаря наличию масляного катаракта обеспечивается и X а. входное воздействие Т &i- , благодаря наличию спецмассы - входное .воздействие Т отл1гчие от дифференциального уравнения (1) здесь динамика описыва ся уравнением вида d 2 «ВЫХ ,- вых- j 1 ЗУг I г 4. т г I 1 fi 342 где Т|-, и Т - постоянные времени, несколько искажаюги е гшределяемое уравнением (1) идеальнее дифференцирование. При переходном процессе в известном устройстве неизбежно нарушается перпендикулярность геометрической оси суммирующего элемента к выходному поводку и поводку инерционно-катарактного механизма. Поэтому отношение плеч be и Ъа этого рычага, существенно влияющее на значение постоянных времени Т, Т, Т и Т , изменяется в худшую сторону, что пони жает точность воспроизведения заланной уравнением (2) коррекции, а следовательно, и точность работы САУ. Кроме этого, при нарушении перпендикулярности геометрической оси увеличивается значение осевого люфта поводка в кинематическом соединении с суммирующим элементом, что также понижает точность поспроизведения заданной уравнением (2) коррекции. Кроме того, в известном устройстве при переходном процессе нарушается параллельность между входным lioводком и инерционно-катарактным и выходным поводками. Для расширения потенциальных корректирующих возможностей устройства необходимо, чтобы отношение плеч -5-суммирующего рычага бьшо отличным аЬ от единицы. В известном устройстве это отношение предусмотрено равным только единицы. Цель изобретения - повьппение точности воспроизведения заданной коррекции устройства. Поставленная цель достигается тем, что в гидромеханическом дифференцирующем устройстве, солержа ием входной стержневой поводок, упруго связанный с осью суммирующего элемента, стержневой поводок инертшннокатарактного механизма и стержневой поводок, суммируюлий элемент выполнен в виде двух связанных с осью секторов, кинематически связанных с зубьями,выполненньгми в стержневом поводке инерционно-катарактного механизма и выходном стержневом поводке. Кроме того, диаметры начальньс-: окружностей секторов суммируницего элемента различны. 31 На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - вариант с разными значениями диаметров наличных окружностей зубчатого дбусектора. Устройство содержит корпус 1, в котором размеп1ены вкодной стержневой поводок 2 с упруго установленными на ось 3 двумя зубчатыми секторами 4, снабженный зубьями облегченный стержневой выходной поводок 5, снабженный специальной массой 6 h зубьями стержневой по-водок 7 масляно го катаракта 8 и пружину 9, обеспечивающую упругость соединению зубчатых секторов с входным стержневым поводком. Масса 6 и катаракт 8 составля ют инерционно-катарактный механизм. Через е и и здесь обозначены полюса зацепления зубчатых секторов/ с поводками5 и 7, а через Ь - ось вращения секторов относительно вход ного поводка 2. При отсутствии перемещения входного стержневого поводка 2 геометрическая ось секторов 4 совпадает с линией, проходящей чере полюса зацепления С,а, и ось Ь кот рая всегда перпендикулярна к параллельным между собой поводками 2,5 и 7 Устройство работает следующим образом. Допустим, что входной стержневой поводок 2 совершает перемещение х в левую сторону. При этом отмеченно перемещение в самом общем случае совершается не только при наличии dx производной -jf- , но и производ„ dXex . нои- . 4 в связи с гидравлическим сопротивлением масляного катаракта 8 (пропорциональном производной Массы 6 (пропорциональсилой инерции ной производнойS2L) и упругости соединения секторов 4 с жестко jfCTaновленной на поводок 2 осью 3, перемещение поводка 7 в левую сторону отстает от перемещения х поводка 2. Перемещение облегченного поводка 5 совершается с определенной опережен- ностью. При этом подвижно установленные на ось 3 сектора кроме поступательного перемещения Xgy совершают еще.некоторое вращательное движение относительно оси Ъ против часовой стрелки, вследствие чего нарушается только перпендикулярность его геометрической оси к поводкам 2 и 7. Ли ния, соединяющая полюса зацепления, продолжает оставаться перпендикулярной к поводкам 2 и 7 и проходит черех ось Ъ . Благодаря этому отношение плеч еЬ и аЬ не изменяется. Поводок 2 продолжает оставаться параллельным поводкам 2 и 7, Благодаря введению зубчатых зацеплений, в предлагаемом устройстве отсутствуют недостатки, присущие известному устройству. Благодаря установке секторов с различными диаметрами начальных окружностей расширяются потенциальные корректирующие возможности устройства.

N cvi

К ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОЕ ДИФФЕРЕНЦИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее входной стержневой поводок, упруго связанный с осью суммирующего элемента, стержневой поводок инерционно - катарактного механизма и выходной стержневой поводок, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, суммирующий элемент выполнен в виде двух связанных с осью секторов, кинематически связанных с зубьями, вьшолненными в стержневом поводке инерционно-катарактного механизма и выходном стержневом поводке. 2. Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что диаметры начальных окружностей секторов суммирующего элемента различны.