Пневматический привод Советский патент 1992 года по МПК F15B15/22 

Изобретение относится к гидроавтоматике и может быть использовано в конструкциях механизмов металлургического производства.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение быстродействия.

На фиг.1 изображена принципиальная схема пневматического привода; на фиг.2 - схема блока управления.

Привод содержит исполнительный гидроцилиндр с размещенными в корпусе 1 поршнем 2 и штоком 3, связанным с исполнительным технологическим органом (не изображен), элемент 4 взаимодействия с датчиками 5,6 начального и конечного положений штока 3. а также подключенный к полостям 7,8 корпуса 1, к магистрали 9 сжатого воздуха и к атмосфере основной распределитель 10 и подключенный параллельно последнему к полости 7 дополнительный распределитель 11, связанный с магистралью 9 сжатого воздуха, имеющей фильтр 12 и с атмосферой, регуляторы давления в виде дросселей 13-15 и установленные на выходе распределителя 11 редуктор 16 давления и реле 17 давления.

Блок управления содержит контакты 18 датчика 5, включенные в цепь обмотки 19 электромагнита 20 распределителя 11 и шунтированные контактами 21 обмотки 22 электромагнита 23 распределителя 10, включенной в цепь контактов 24 датчика б, включенных последовательно контактом 25 конечного выключателя 26 исполнительного органа. Кроме того, в состав блока управления аходят кнопка 27 пуска и кнопка 28 останова в цепи контактора 29.

xi со со 1

(Л

Пневматический привод работает следующим образом.

Предварительно нажатием кнопки 27 замыкается цепь контактора 29 и замыкается цепь обмотки 19 электромагнита 20 распределителя 11. После переключения последнего воздух из магистрали 9 поступает в полость 7. Давление в полости 7 начинает повышаться до величины, ограничиваемой реле 17. Для переключения распределителя 10 срабатывает конечный выключатель 26 и воздух из магистрали 9 дополнительно поступает в полость 7. обеспечивая движение поршня 2со штоком 2 с минимальным запаздыванием.

Движение поршня 2 описывается уравнением

rnx PpFp - PxFx - R - Фн,(1)

где m - масса движущихся частей со штоком 3;

х - ускорение штока 3;

Рр.Рх - давление в полостях 7,8 соответственно;

Fp.Fx - площади поршня со стороны полостей 7,8 соответственно;

R -сила трения;

Фн - усилие нагрузки исполнительного органа.

Началодвижения поршня 2 обеспечива- ется при

Рр -Д- (тх + PXFX + R + Фн)(2)

ГР Если, например при t 0, хо 0, хо О,

хо 0, где t - время; хо - координата начального положения штока 3, давление Рр Рх 100000 Па. а давление в магистрали 9 равно 700000 Па, задаться интервалом времени A t 0,00001 с и решать уравнения (1), (2) методом интерации, то, суммируя интервалы времени At каждой интерации, можно найти время tH до начала движения поршня 2. т.е. запаздывание:

tH i At; i 1

где N - число интервалов;

- номер интервала.

В данном приводе начало движения поршня 2 запаздывает практически на величину времени срабатывания блока управления с электромагнитом 23 и распределителя 10. Как только поршень 2 начинает двигаться, размыкаются контакты 18, но распределитель 10 продолжает пропускать воздух в

полость 7, т.к. контакты 18 блокированы контактами 21 и шток 3 совершает ускоренный ход. В конце рабочего хода по сигналу датчика 6 размыкаются цепи обмоток 19,22 электромагнитов 20,23, воздух поступает в

полость 8 и вытесняется из полости 7. Как только поршень 2 вернется в исходное положение, элемент 4 воздействует на датчик 5, контакты 18 замкнутся и электромагнит 20 вновь переключит распределитель 11 в

рабочее положение.

Формула изобретения Пневматический привод, содержащий исполнительный гидроцилиндр с размещенными в корпусе поршнем и штоком, свя- занными с исполнительным органом, элемент взаимодействия с датчиками начального и конечного положения штока, а также подключенный к обеим полостям корпуса, к магистрали сжатого воздуха и к атмосфере основной распределитель и подключенный параллельно последнему по меньшей мере к одной полости корпуса дополнительный распределитель, связанный с

магистралью сжатого воздуха и с атмосферой, регуляторы давления и блок управления электромагнитами распределителей, подключенный к контактам датчиков положения штока, отличающийся тем, что,

с целью расширения функциональных возможностей и повышения быстродействия, один из регуляторов давления установлен на выходе дополнительного распределителя и выполнен в виде последовательно

включенных редуктора и реле давления, а контакты датчика начального положения включены в цепь обмотки электромагнита дополнительного распределителя и шунтированы контактами обмотки основного

распределителя, включенной в цепь контактов датчика конечного положения последовательно контактам дополнительно установленного конечного выключателя исполнительного органа.

772 8 / /

г//Г//////Лг/,

7

Ф

; j .

zzz,

7777/77//У//

-r-

23 W

т

Фиг.

15

Использование: в гидроавтоматике. Сущность изобретения: в корпусе размещены поршень и шток, связанные с исполнительным органом. К обеим полостям корпуса, к магистрали сжатого воздуха и к атмосфере подключен основной распределитель. К полости корпуса подключен дополнительный распределитель, связанный с магистралью сжатого воздуха и с атмосферой. Блок управления электромагнитами распределителей подключен к контактам датчиков положения штока. Один из регуляторов давления установлен на выходе дополнительного распределителя и выполнен в виде последовательно включенных редуктора и реле давления. Контакты датчика начального положения включены в цепь обмотки электромагнита дополнительного распределителя и шунтированы контактами обмотки основного распределителя, включенной в цепь контактов датчика конечного положения последовательно контактам дополнительно установленного конечного выключателя исполнительного органа. 2 ил. СО С