Устройство для компенсации люфта в двухдвигательном приводе Советский патент 1980 года по МПК G05B5/00 

1

Изобретение относится к автоматике, предназначено для использования в следящих приводах крупчйх стационарных радиотелескопов. Кроме того, с оно мэжет быть использовано в силовых электромеханических следящих прйводах, где необходимо обеспечение повглшенной точности работы.

Известны устройства для компенса- 10 ции люфта в передачах механическим способом, содержащие специальный торсион в параллельной ветви передачи, которым созд ается постоянный момент распора, выбирающий люфт 1. j

Недостатком таких устройств является снижение точности их работы при изменении направления действия нагрузки по отношению к направлению Движения привода и повыненный износ 20 механических передач..

Наиболее близко к предлагаемому . устройство для компенсации люфта в двухдвигательном приводе, содержащее согласующий усилитель и две Цепи из 25 последовательно соединенных предварительного усилителя, усилителя мощности двигателя и редуктора, причем выходные валь редукторов кинематичедки связаны через упругий эле- JQ

мент с объектом управления. Кроме того, оно содержит блоки смещения, соединенные с выходом согласующего усилителя и входами соответствующих предварительных усилителейС2ЛЕсли момент распора превышает момент нагрузки, главной составляющей частью которого у радиотелескопов является ветровой момент, это устройство надежно обеспечивает выбираяие люфта и применяется в большинстве моделей крупных стационарных диотелескопов.

,Однако указанное устройство вносит дополнительную ошибку в работу следящего привода из-за,того, что равные Напряжения смещения в связанных общей коренной шестерней приводах формируют неравные и не сокращгиощиеся на коренной шестерне моменты распора.

Кроме того, при перемене направления нагрузки (ветра) функции ведущего переходят от одного привода к другому, и вследствие технологичес- , ких и других разбросов характеристик двух приводов могут возникать дополнительные ошибки работы следяющего привода.

В случае нагрузки (ветра), встречюй к движению привода, вероятность прохождения передачами зазора исключается, но момент распора продолжает создаваться, что влечет за собой повышенный износ передач, снижает их , КПД и увеличивает потребление энергии, приводом в целом.

Цель изобретения - повьшенйе точности устройства.

Эта цель достигается тем, что уст- . ройство содержит измеритель угла закручивания упругого элемента, блок предварительного смещения, блок перейййчёнйя и два сумматора, выходы которых связаны со входами соответственно первого и второго предварительных 15 усилителей, а входы - соответственно с выход&ми блока предварительного смещения и блока переключения, первый вход которого связан с выходом изме-. рителя угла закручивания упругого 20 элемента, а второй вход и вход блока предварительного смещения- с выходом согласующего усилителя.

На чертеже приведена функциональ, ная схема устройства для компенсации 25 люфта в двухдвигательном приводе.

Устройство содержит блок предварительного смещения 1, блок переключения 2, согласующий усилитель 3, сумматоры 4 и 5, предварительные усили- 0 .тели 6 и 7, усилители мощности 8 и 9, двигатели 10 и 11, редукторы 12 и 13, соединенные с коренной шестерней 14 передачей. Коренная шестерня 14 йёредает вращающие моменты нагрузке, ас например, мет.аллоконструкции, изображенной на чертеже массами 15 и 16, соединенными друг с другом упругим элементом 17, угол закручивания которого измеряется при помощи измерителя угла закручивания 18 (например,. оптико-электронная аппаратура).

Устройство работает следующим образом. ,. .,- , ; .

При отсутствии выходного сигнала согласующего усилителя 3, что соот- 45 ветствует согласованному положению следящего привода, блок предварительного смещения 1 формирует равные по величине и противЪположные по знаку напряжения на соответствующих входах 50 сумматсэров 4 и 5, в цепях каждого из двух двигателей, которые развивают равные, но противоположные моменты, компенсирующиеся на коренном зацеплении. При появлений на выходе согла- « сующего усилителя 3 напряжения определеннрго знака блок переключения 2 пропускает его на сумматор 4 или 5 в цепи одного из двух двигателей 10 , йл:и II й-lie «рбпусг«Шт: йаг- г5 й рругот моигателя, который благодаря 40 трению остается статической и динамической нагрузкой для первого двйгателя. При этом напряжение на выходах блока предварительного смещения 1 про-падает.

При появлении встречной по отношению к направлению движения нагрузки (динамического или ветрового момента на выходе измерителя угла закручивания 18 появляется напряжение, пропорциональное нагрузке, которое поступает на вход блока переключения 2 с определенным знаком. Однако блок переключения 2, сравнив знаки на своих первом и втором входах, не изменяет состояния работы привода в целом. При этом нагрузкой для первого (ведущего) двигателя будут являться статическая и динамическая нагрузки металлоконструкции, второго двигателя и ветровая. , ,

При появлении попутнрй по отношению к направлению движения нагрузки на выходе измерителя угла закручивания 18, также появляется напряжение, пропорциональное нагрузке, но уже другого знака. Блок переключения 2, сравнив знаки на своих первом и втором, входах, пропускает напряжение, пропорциональное нагрузке, со своего выхода на второй вход сумматора . Оно начинает управлять вторым электродвигателем. При этом весь момент нагрузки преодолевается вторым двигателем, не дает возможности зубьям передач от первого двигателя проскочить люфт. Нагрузкой для первого двигателя таким образом остается только трение.

При изменении направления движения (изменение знака напряжения на выходе согласующего усилителя 3) первый двигатель, становится тормозным, второй - ведущим. Закон формирования тормозного момента сохраняется.

.Описанное устройство позволяет избежать дополнительной ошибки работы привода, что особенно важно в точных силовых следящих электроприводах радиотелескопов. Кроме того, удается заметно снйзить затраты электроэнергии, износ элементов передач привода и повысить КПД приводов примерно на 30%.

Формула изобретения

Устройство для компенсации люфта в двухдвигательном приводе, содержащее согласующий усилитель и две цепи из последовательно соединенных предварительного усилителя, усилителя мощности, двигателя и редуктора, причем выходные валы редукторов через упругий элемент кинематически связаны с объектом управления, о тличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит измеритель угла закручивания упругого элемента, блок предварительного смещения, блок переключения и два сумматора, выходы которых связаны со входами соответственно первого и второго предварительных

усилителей, а входы - соответственно с выходами блока предварительного смещения и блока переключения, первый вход которого связан с выходом измерителя угла закручивания упругого элемента, а второй вход и вход блока предварительного смещения - с выходом согласующего усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 285433, кл..F 16 q 3/00, 1969.

2,Stiiben Н. Antriebe und Steue- runger von Nachfuhrantehnen feit 2; Steiierungssysteme ECektro-Anzeiger 27, J 1974, 19 (прототип).