Двухкоординатный линейный электрический привод. Электрический привод линейный

Разница между электрическими, пневматическими и гидравлическими линейными приводами. Электрический привод линейный

Самодельный электрический актуатор. Как сделать линейный актуатор (линейный привод) самому.

Иногда в хозяйстве требуется сделать линейный привод. Т.е. что то не вращать и поворачивать, а перемещать линейно, причем порой на значительные расстояния. Обычно это делается при помощи линейного актуатора. Актуатор преобразует вращательное движение двигателя в линейное перемещение. Потребовалось подобное устройство и мне и я решил его сделать самостоятельно.

Обычно линейное перемещение осуществляют при помощи зубчатой рейки (это что то вроде шестерни, только развернутой в прямую линию). Иногда — при помощи т.н. ходового винта (его можно видеть в винтовых домкратах). Во втором случае наблюдается эффект большой редукции, поскольку на один оборот двигателя приходится всего один оборот винта, а перемещение равно шагу резьбы. Актуаторы с зубчатой рейкой быстрые, но не точные и слабые (усилие перемещения там равно усилию на ведущей шестерне двигателя). А актуаторы с ходовым винтом – это по сути домкраты с электроприводом. Точность их перемещения очень высокая (доли мм), усилие большое, а двигатель для привода требуется маломощный. Единственный их недостаток — они медленные (по сравнению с реечными). Зато их можно очень легко сделать самому в домашних условиях без какого либо особенного инструмента. Еще один их большой плюс — у них явно выраженный эффект самоторможения. Т.е. заставить актуатор перемещаться каким либо способом помимо вращения ходового винта невозможно. Это позволяет использовать винтовые актуаторы в электрических замках и запорах. Их невозможно открыть внешним воздействием (кроме разрушающего).

В продаже имеются резьбовые шпильки различного диаметра. Их и будем использовать в качестве ходового винта. Если требуется значительные усилия (например вы делаете актуатор для автоматического открывания ворот), то лучше взять шпильку с резьбой М16-М20. Она выдержит усилие в сотни килограмм. Для меньших нагрузок можно взять шпильки потоньше.

Разумеется потребуется и ответная часть для ходового винта – гайка. Лучше их взять несколько, что бы усилие передавалось на большую поверхность. Дело в том, что настоящие ходовые винты имеют трапециевидную и глубокую резьбу, закаленную поверхность. Резьбовая же шпилька сделана из мягкого металла, резьба у нее неглубокая и треугольной формы. Это же вызывает повышенное трение при вращении, поэтому ходовой винт из обычной резьбовой шпильки требует обильной и тщательной смазки и защиты от грязи.

Итак, приступаем к сборке линейного электрического актуатора. Необходимой деталью актуатора является и толкатель. Т.е. то, что собственно будет перемещаться. Лучше всего для этой роли подходит трубка, квадратная в сечении. Необходимо подобрать трубку такого размера, что бы гайки могли в нее войти. Например, для гаек резьбы М10 подойдет трубка 20 х 20 мм. У гаек необходимо сточить пару ребер, что они входили в трубку (на фото то, что надо сточить обозначено красным цветом). Делается это так. На шпильку накручиваем несколько гаек вплотную друг к другу, но без затягивания. Все гайки зажимаем в тисках и стачиваем ребра всех гаек. Затем перевернув все на 180 градусов, стачиваем противоположные ребра. В итоге, все гайки должны входить в трубку, но не должны в ней прокручиваться.

Теперь надо зафиксировать гайки внутри трубы, у самого ее конца. Проще всего это сделать с помощью эпоксидной смолы, она прекрасно склеивает металлы. Тщательно обезжириваем внутреннюю поверхность трубы и гайки. На шпильку наносим тонкий слой густой смазки (литол, солидол). Опять собираем гайки в «блок» на шпильке. Смазка должна заполнить зазоры между гайками, что бы туда не протекла эпоксидная смола. Смазкой надо замазать и торцы блока гаек. Вобщем надо максимально защитить резьбу от попадания на нее смолы. (Если вы знакомы со слесарным делом, возможно вам будет проще взять квадратный пруток, отрезать от него несколько сантиметров, просверлить вдоль и нарезать в нем резьбу под шпильку. Но я описываю процесс изготовления «из того что есть»).

Приготовив эпоксидную смолу, аккуратно вклеиваем гайки внутрь квадратной трубы и даем смоле застыть. А пока займемся муфтой сцепления. Ведь шпильку должен вращать электродвигатель. Поскольку и шпилька и вал двигателя обычно круглые, проще всего сделать муфту из отрезков двух трубок, смежных по диаметру. Если диаметры сильно рознятся, можно использовать несколько трубок, набирая нужный диаметр.

Соединив муфту просверливаем сквозное отверстие под контровочный винт. Фиксируем одну часть сцепления на валу двигателя, вторую – ни конце резьбовой шпильки.

В качестве привода актуатора следует выбрать электродвигатель с редуктором, червячным или планетарным. Таких двигателей имеется огромное количество. Это моторчики привода стеклоочистителей автомобилей, электрических стеклоподъемников, всевозможные электрические отвертки (включая самые дешевые), шуруповерты и т.д. и т.д. Не считая специальных моторов-редукторов.

Вобщем привод — совершенно не дефицит. Главное, что бы на валу были не слишком высокие обороты (50-200 в минуту) и достаточное усилие для проворачивания резьбовой шпильки. В крайнем случае купите самую дешевую электрическую отвертку за 300-400 руб, она прекрасно будет работать. Разумеется, мощность двигателя должна соответствовать и задачам, возложенным на актуатор. Ворота отверткой трудно открывать… Я в данном примере использовал какой то моторчик неизвестного назначения. Но у него был червячный редуктор и полностью отсутствовал вал. Пришлось в отверстие шестерни вкрутить отрезок резьбовой шпильки и зафиксировать его самоконтрящимися гайками.

Нам осталось изготовить для актуатора суппорт. Его размер определяется и назначением актуатора и размерами. В простейшем случае это может быть просто отрезок доски. Ее длина должна быть равной длине шпильки плюс место для двигателя.

Двигатель я закрепил с помощью монтажного уголка, саморезами. На противоположном конце суппорта установил направляющую муфту. Тоже из квадратной трубы, только смежного размера. Она же не дает подвижной трубе — толкателю проворачиваться вместе с вращающейся шпилькой. Эту муфту надо установить так, что бы труба – толкатель была параллельно плоскости суппорта. Хотя это не обязательно.

Вот практически и готов актуатор. Надо только соединить муфту сцепления. Если включить двигатель, то его вал начнет вращаться, и резьбовая шпилька тоже. Она будет или ввинчиваться или вывинчиваться из гаек, расположенных в трубе толкателе. Труба у нас не проворачивается из-за направляющей муфты. Поэтому труба толкатель или выдвигается за пределы суппорта, или втягивается назад, приближаясь к двигателю. Шпилька при этом уходит внутрь трубы – толкателя.

В моем случае я использовал метровые шпильку и трубу-толкатель. Из-за необходимости иметь запас по краям рабочего хода в несколько сантиметров, толкатель перемещается примерно на 850 миллиметров. Что меня более чем устроило (актуатор планировался для открывания фрамуги в теплице для ее проветривания). Тяговое усилие составило около 40 кг (больше просто нечем было мерить). Число оборотов двигателя было около 50/мин. Шаг резьбы 1,5 мм. Т.е. за минуту актуатор перемещался всего на 75 мм. Но проветривание теплицы — процесс не спешный.

Акт

xn--90adflmiialse2m.xn--p1ai

Двухкоординатный линейный электрический привод

 

П ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

In>936264

4 3, //=;1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 220880 (2!) 2975034/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 150682. Бюллетень ¹ 22

Дата опубликования описания 150б82 (31) М.Кл з

Н 02 К 41/035

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.313. . 13 (088.8) В.Т. Беликов, В.М. Ситниченко, М.Я. Тальянкер, С.М. Писаревская и И ° Р. Вербицкий

"p 4$ E Q O IO S H A ."" :

ЫЛ ..4ХЮ: 1.:- а;„;-, Natl V Г !4 А (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ДВУХКООРДИНАТНЫЙ ЛИНЕЙНЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ

ПРИВОД

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрическим машинам, и может быть использовано в качестве электрического привода малогабаритных автоматических машин термической резки, координатных столов металлообрабатывающего.оборудования, в промышленных роботах и манипуляторах, а также периферийных устройствах электронных вычислительных машин-графопостроителях и координатографах.

Известен днухкоординатный линейный электрический двигатель, содержащий общий зубчатый индуктор, выполненный в виде плиты, и жестко связанные между собой якори, обеспечивающие перемещение рабочего органа по двум координатам (11.

Недостатком указанного привода является наличие общей плиты и сложность выполнения опор, обеспечивающих перемещение якорей с рабочим органом по двум координатам.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является днухкоординатный линейный электрический принод, состоящий из днух магнитонесвязанных линейных двигателей, неподвижные зубчатые индукторы которых расположены перпендикулярно друг другу, а подвижные якори связаны с рабочим органом кинематическим узлом (2).

Недостатком этого привода является наличие кинематического узла, объединяющего якори обеих координат, что существенно усложняет механическую часть двигателя.

Цель изобретения - упрощение конструкции привода.

Поставленная цель достигается тем, что в двухкоордииатном линей15 ном электрическ приводе с дву я магнитонесвязанными линейными двигателями кинематический узел выполнен н виде двух штанг, жестко соединенных между собой концами под прямым углом, а каждый якорь снабжен опорами, допускающими перемещение расположенной между ними штанги в плоскости, перпендикулярной плоскости движения якоря °

Кроме того, в привод могут быть введены два дополнительных магнитонесвязанных линейных двигателя, аналогичных оснонным, зубчатые индукторы которых образуют совместно с ос30 ионными замкнутую прямоугольную ра936264 му, а штанги кинематическо о узла, жестко связанные между собой концами под прямыми углами, образуют крестовину, расположенную в плоскости, параллельной плоскости индуктора.

Па фиг.1 изображен магнитопровод 5 линейного двигателя, общий вид; на фиг.2 — линейный двигатель, поперечный разрез; на фиг.3 — двухкоординатный привод с четырьмя линейными двигателями, образующими прямоугольную раму, вид в плане; на фиг.4 подвижная крестовина кинематического узла; на фиг.5 — двухкоординатный привод с двумя линейными двигателями, вид в плане; на фиг.6 — подвижная часть двухкоординатного привода с двумя линейными двигателями.

Линейный двигатель, образующий каждую координату двухкоординатного привода, содержит ферромагнитную полосу 1 переменного сечения, несущую полюсные выступы 2, формирующие основное поле машины (фиг. 1 и 2).

Якорь линейного двигателя состоит иэ двух 1 образных магнитопроводов 3 с пазами 4. Между магнитопроводами

3 и плитой 5, на которой они укреплены, образован паз 6 для размещения обмотки возбуждения.

Якорная обмотка 7, уложенная в пазы 4 обоих магнитопроводов 3, коммутируется полупроводниковым коммутатором или электромеханическим коллектором (не показаны) ° Обмотки возбуждения 8, уложенные в пазы б,создают основной магнитный поток машины З5 фо, замыкающийся через магнитопроводы 3 полюсообразующие выступы 2 и пластины 1 и 5.

ЛИнейный двигатель каждой координаты двухкоординатного привода, пред- 40, ставленного на фиг.3, состоит из двух модулей, упрощенно изображенных прямоугольником. Модули, реализующие движение вдоль координаты Х, обозначены цифрой 9, а вдоль коор- 45 динаты g цифрой 10. Аналогичные обозначения приняты и для фиг.5.

Подвижная крестовина ll (фиг.3 и 4) механически связана с модулями 9 и 10 направляющими, выполненными, íà-gp пример, в виде опор качения 12 и 13 °

Уменьшение площади двухкоординатного привода достигается в варианте, приведенном на фиг.5. Здесь неподвижный элемент выполнен в виде угольника из двух ферромагнитных полос 1, располагающихся под прямым углом друг к другу.

На опорах качения 12 и 13 подвижных модулей 9 и 10 перемещается подвижный элемент 14, выполненный также в виде угольника, вершина которого располагается в координатной плоскости, а стороны скользят в опорах качения 12 и 13. Угольник 14 об- 65 разован двумя штангами, жестко связанными концами под прямым углом.

Для устранения перекосов элемента

14 в вертикальной плоскости здесь необходимо использовать опоры качения 15, предотвращающие поворот подвижного элемента.

Двухкоординатный привод работает следующим образом.

При подаче питания на обмотки якоря 7 и возбуждения 8 модулей 9 электромагнитное усилие, создаваемое при взаимодействии зубцов якоря с полюсными выступами 2, начинает перемещать модули 9, например вправо, со скоростью Чх (фиг. 3 и 5) . Модули

9, объединенные маханически вертикальной частью крестовины 11, начинают двигаться в этом направлении, так как горизонтальная часть крестовины 11 свободно перемещается в своих опорах 13, укрепленных на модулях 10. При начавшемся движении модулей 9 электромеханический или полупроводниковый коммутаторы переключает секции якорных обмоток 7 так, чтобы направления электромагнитного усилия и скорости V> не изменялись.

Аналогично работает предлагаемый привод при подаче питания на обмотки 7 якоря и возбуждения 8 модулей ,10, так как очевидно вертикальная часть крестовины 11 также свободно перемещается в своих опорах 12, укрепленных на модулях 9. Подача питания на пары модулей 9 и 10 одновременно приводит к перемещению, напри-, мер, центра крестовины 11 (А) из точки A. с координатами K„, х в точку А

V и V» задаваемым управляющим органом. Реверс и регулирование скорости производятся методами, обычными для электродвигателей постоянного тока.

Формула изобретения

1. Двухкоординатный линейный электрический привод, состоящий из двух магнитонесвязанных линейных двигателей, неподвижные зубчатые индукторы которых расположены перпендикулярно друг другу, а подвижные якори связаны с рабочим органом кинематическим узлом, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения, кинематический узел выполнен в виде двух штанг, жестко соединенных между собой концами под прямым углом, а каждый якорь снабжен упорами, допускающими перемещение расположенной между ними штанги в плоскости, перпендикулярной плоскости движения якоря.

936264

2. Привод по и. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что в него введены два дополнительных магнитонесвязанных линейных двигателя, аналогичных основным, зубчатые индукторы которых образуют совместно с основными замкнутую прямоугольную раму, а штанги кинематического узла, жестко связанные между собой концами под прямыми углами, образуют крестовину, расположенную в плоскости, параллельной плоскости индукторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Луценко В.Е., Соломахин Д.В. и Григорьев В.Е. Принцип построения н конструкции многокоординатных ша5 говых электродвигателей. Труды Моск. энерг. ин-та, 1979, вып, 440, с.2030.

2. Иваботенко Б.А ° и др. Двухкоординатный линейный шаговый элект10 ропривод. Отчет по НИР 226/78,Моск. энерг. ин-т, 1979, с. 5-8.

    

www.findpatent.ru

Электрические приводы | smc-pneumatics

Линейный электрический привод с линейной направляющей LXF
	Диапазон максимальных нагрузок до 19,6 Н Диапазон максимальных скоростей: 30÷200 мм/сек Диапазон ходов: 30÷200 мм Точность: ±0,03÷±0,05 мм скачать полное описание
Линейный электрический привод с подшипником качения LXP
	Диапазон максимальных нагрузок: 19,6 ÷ 58,9 Н Диапазон максимальных скоростей: 30 ÷ 200 мм/сек Диапазон длин хода: 25 ÷ 200 мм Точность: ±0,03 ÷ ±0,05 мм скачать полное описание
Линейный электрический привод с направляющей высокой жесткости LXS
	Диапазон максимальных нагрузок: 9,8 ÷ 98,1 Н Диапазон максимальных скоростей: 30 ÷ 200 мм/сек Диапазон длин хода: 25 ÷ 150 мм Точность: ±0,03 ÷ ±0,05 мм скачать полное описание
Линейный привод с серводвигателем LJ1
	Диапазон максимальных нагрузок: 49,1 ~ 294,3 Н Диапазон максимальных скоростей: 250 ÷ 1000 мм/с Точность: ±0,02 ÷ ±0,1 мм Диапазон длин хода: 100 ÷ 1000 мм скачать полное описание
Компактный линейный привод с серводвигателем LG1
	Диапазон максимальных нагрузок: 150 ~ 300 Н Диапазон максимальных скоростей: 500 ÷ 1000 мм/с Точность: ±0,02 ÷ ±0,1 мм Диапазон длин хода: 100 ÷ 1200 мм скачать полное описание
Электрический привод со встроенной направляющей LTF
	Диапазон максимальных нагрузок: 29,4 ~ 490,5 Н Диапазон максимальных скоростей: 300 ÷ 1000 мм/с Точность: ±0,02 ÷ ±0,05 мм Диапазон длин хода: 100 ÷ 1000 мм скачать полное описание
2-х и 3-х пальцевые захваты LEH
	Параллельный или кулачковый захват. Шаговый мотор. Усилие до 200 Н Скорость до 120 мм/с Ход раскрытия до 80 мм скачать полное описание
Линейный электрический привод E-MY2
	Диапазон максимальных нагрузок: 12,3 ÷ 196 Н Диапазон максимальных скоростей: 10 ÷ 2000 мм/сек Диапазон длин хода: 50 ÷ 1000 мм Точность: ±0,01 / ±0,1 мм скачать полное описание
Электрические приводы LZB и LZC
	Диапазон максимальных нагрузок: 24 ÷ 196 Н Диапазон максимальных скоростей: 33 ÷ 200 мм/сек Диапазон длин хода: 25 ÷ 200 мм Отклонение длины хода: +1/-0 мм скачать полное описание
Бесштоковый электропривод LEF
	Серводвигатель или шаговый мотор. ШВП или ременная передача. Точность позиционирования: ±0.02 мм (ШВП) Нагрузка до 45 кг (ШВП) / до 14 кг (ременная передача) Скорость до 2000 мм/с (ременная передача) Ход до 2000 мм (ременная передача) скачать полное описание
Скользящий стол LES
	Серводвигатель или шаговый мотор. Винтовая передача. Точность позиционирования: ±0.05 мм Нагрузка (гориз.) до 9 кг (шаговый мотор) Нагрузка (верт.) до 4 кг Скорость до 4000 мм/с Ход до 150 мм скачать полное описание
Линейный привод LEY
	Шаговый двигатель или сервомотор. Шарико-винтовая передача. Точность позиционирования: ±0.02 мм Усилие до 707 Н (шаговый двигатель) Усилие до 130 Н (серврмотор) Скорость до 500 мм/с Ход до 500 мм (шаговый двигатель) скачать полное описание

www.smc-pneumatics.ru

Линейный электрический привод

 

Союз Советскик

Социалистическими

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii> 744863 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 130378 (21) 2588828/24-07 с присоединением заявки Мо 2617347/24-07 (23) Приоритет

Опубликовано 300680 Бюллетень М24

Дата опубликования описания 300680 (53)М. Кл.

Н 02 К 33/18

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621 313 282(088.8) (72) Авторы изобретения

Л. Е. Круковский, Б. И. Петленко и М. М. Климов

Московский автомобильно-дорожный институт (71) Заявитель (54) ЛИНЕЙНЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРИВОД

Изобретение относится к области электроприводов с возвратно-поступательным движением рабочего органа с использованием линейного двигателя и может быть применено, в част- 5 ности, в дорожном строительстве.

Известно устройство для получения возвратно-поступательного, движения содержащее линейный двигатель с двухстаторным исполнением t1j . 10

Недостаток устройства — низкие энергетические показатели.

Известен также линейный электрический привод, содержащий двигатель возвратно-поступательного движения с 15 пневмоцилиндром и систему управления (2) .

Недостаток известного устройства заключается в том, что режим автоколебаний возникает при определенных 20 условиях. При изменении хода или массы рабочего органа система выходит иэ автоколебательного режима. При этом снижаются энергетические показатели. Необходимость в дополнитель- 25 ных переналадках снижает область применения известного устройства.

Цель изобретения — расширение области применения и повышение энергетических показателей. 30

Поставленная цель достигается тем, что пневмоцилиндр снабжен датчиком давления, выходной электрический сигнал которого подключен к системе управления включением двигателя посредством дифференцирующей цепочки и усилителя.

Кроме того, пневмоцилиндр может быть снабжен управляемым пневматическим клапаном, сообщающим его с атмосферой и регулируемым реле максимального давления, подключенного к обмотке пневматического клапана посредством путевого выключателя.

На фиг. 1 приведена схема линейного электрического привода, на фиг. 2 — диаграмма давления, скорости рабочего органа и выходного сигнала и функции времени, на фиг. 3 схема линейного электрического привода, пневмоцилиндр которого снабжен управляемым пневматическим клапаном, на фиг. 4 — электрическая схема управления.

Линейный электрический привод содержит первичную часть 1 электродвигателя возвратно-поступательного движения и вторичную часть 2. Один конец вторичной части снабжен поршнем 3, плотно входящим в пневмоци744863 линдр 4. Пневмоцилиндр с поршнем выполняет роль упругого элемента. Пневмоцилиндр 4 снабжен датчиком 5 давления, выход которого состоит из подвижного контакта 6, связанного с потенциометром 7.

В пневмоцилиндре выполнено отверстие 8 и установлен сальник 9. Параллельно выходным клеммам потенциометра 7 включено нагрузочное сопротивление 10 с конденсатором 11. Сигнал сопротивления 10 через диод 12 подается на усилитель 13 и от него через выключатель 14 подключен к системе включения двигателя 15. Система 15 включения имеет также ключ 16.

Кривая 17 (фиг. 2) показывает изме- Я нение давления в пневмоцилиндре в функции времени. За нулевое значение принято давление в пневмоцилиндре равное атмосферному. Кривая 18 соответствует скорости движения вторич- 2О ной части 2. Кривая 19 пропорциональна сигналу, снимаемому с нагрузочного сопротивления 10. Приведенный график справедлив для установившегося процесса и вид кривых зависит от характера нагрузки. Однако на принцип работы привода нагрузка не влияет.

Диапазон применения линейного электрического привода можно расширить, снабдив пневмоцилиндр 4 управляемым клапаном 20. Управление клапана 20 осуществляется катушкой

21.

Датчик 5 давления имеет электрические контакты 22. Зазор между контактами можно регулировать винтом

23. Второй конец вторичной части

2 имеет участок 24, сечение которого отличается по диаметру. Этот участок механически воздействует 40 на выключатели 25 и 26. Замыкающий контакт 27 выключателя 26 шунтирует кнопку 16 в цепи питания устройства

15 управления. Катушка реле 28 соединяется с замыкающим контактом

22 датчика давления. Параллельно контакту 22 подключена цепь, состоящая иэ размыкающего контакта 29, выключателя 26 и замыкающего контакта

30 реле 28. Катушка 21 клапана 20 и реле 31 соединены параллельно и получают питание через размыкающий контакт 32 выключателя ?5 и два параллельно соединенных контакта, замыкающий контакт 33 реле 28 и замыкающий контакт 22 датчика дав- 55 ления.

Электрический линейный привод работает следующим образом.

До включения поршень 3 находится в таком положении, что давление внутри пневмоцилиндра 4 равно внешнему давлению. Для пуска двигателя необходимо нажать ключ 16 и включить выключатель 14. При этом система включения двигателя 15 подает питание на первичную асть 1 двигателя, вторичная часть 2 начинает двигаться влево, сжимая поршнем 3 замкнутый объем газа в пневмоцилиндре 4.

Движение вторичной части будет происходить до тех пор, пока усилие, развиваемое двигателем, не будет уравновешено давлением сжатого воэд,:ха в пневмоцилиндре 4. После этого ключ 16 можно отпустить. Далее процесс происходит автоматически. С выключением ключа 16 двигатель отключается от сети н под действием газа поршень

3 вместе с вторичной частью 2 начинает двигаться вправо. Поскольку вторичная часть 2 имеет некоторую массу, то поршень 3 проходит среднюю точку и двигается некоторое время дальше. При этом в пневмоцилиндре

4 создается раэряжение, противодействующее движению поршня, что приводит к его остановке.

Таким образом, давление внутри пневмоцилиндра изменяется от максимального значения до минимального околоатмосферного давления (кривая

17 на фиг. 2). Так как подвижный контакт 6 датчика 5 связан с потенциометром 7, на выходе последнего будет получен сигнал, пропорциональный величине давления. На нагрузочном сопротивлении 10 благодаря конденсатору 11 будет получен сигнал, пропорциональный, т. е. аналогичный изменению скорости поршня (кривая 19 на фиг. 2). После того как поршень 3 достигнет определенного положения справа от равновесной точки, он под влиянием внешнего давления снова начинает движение вправо. При этом через диод 12 поступает сигнал соответствующей полярности, который после усиления в усилителе 13 дает команду на включение системы включения двигателя 15 и на первичную часть 1 подают напряжение. Последний способствует движению поршня

3 и вторичной части 2 влево до тех пор, пока не будет выключен выключатель 14. На фиг. 2 заштрихованная часть кривой 19 соответствует прохождению сигнала через диод 12 и включенному состоянию двигателя.

Сальник 9 необходим для того, чтобы на холостом ходу поршень 3 не мог удариться по первичной части двигателя. Полость пневмоцилиндра между отверстием 8 и сальником 9 будет выполнять в таком случае роль демпфера.

Таким образом, двигатель в данном устройстве включается только в одну сторону, в такт с началом его движения под влиянием упругого элемента. При этом автоматически обеспечивается резонансная частота включения. Пусковые процессы облегчены и реверс не требуется. В установившемся режиме энергия на колебательный процесс не затрачивается, а идет толь744863 ко на полезную работу. Эти обстоятельства и определяют повышенную надежность устройства и его высокие энергетические показатели.

Электрический линейный привод, пневмоцилиндр которого снабжен управляемым пневматическим клапаном, работает следующим образом.

До пуска поршень находится в среднем (фиг. 1) положении, клапан 20 закрыт, реле 26 и 31, а также обмотка о

21 обесточены. Для пуска необходимо предварительно установить винт

23 в необходимое по технологическим соображениям положение, определяющее силу удара, и нажать кнопку 16.

При этом включается система 15 управ- 15 ления, обеспечивающая включение двигателя 1 с частотой, равной собственной частоте колебаний системы.

Вторичная часть 2 с.поршнем 3 начинает совершать колебания с нарастаю- 20 щей амплитудой и скоростью, поскольку объект, по которому необходимо ударить находится на расстоянии, превышающем максимально возможный диапазон перемещения поршня при 25 вынужденных системой управления колебаниях. При каждом новом движении поршня влево амплитудная величина мгновенного значения давления в камере увеличивается. При некотором 30 количестве ходов поршня 3 давление в камере становится равным выбранной установке максимального реле 31.

Его контакты 22 замыкаются. Размыкающий контакт 34 отключает схему управления двигателя. Одновременно замыкается его замыкающий контакт

22 в цепи питания реле 28 (фиг. 2).

Реле 28 срабатывает, его замыкающий контакт 30 так же замыкается и реле 4О самоблокируется. Замыкается также

его oHT K e H HT HH T H Реле 31 и катушки 21. Однако реле 31 и катушка 21 получат питание лишь тогда, когда замкнется нормально-замкнутый контакт 32. Под давлением газа в камере пневмоцилиндра 4 поршень 3 со вторичной частью 2 двигается вправо с нарастающей скоростью.

В среднем положении скорость вторичной части максимальна. Контакт 32 уста новлен таким образом, что его замыкание происходит в тот момент, когда участок 24 с большим сечением вторичной части 2 смещается вправо и рычаг выключателя 25 выходит из механического контакта. Последний же установлен таким образом, что его замыкание происходит в момент, когда давление в рабочей камере и внешнее давление близки по величине, а 60 скорость вторичной части максимальна. Это достигается тем, что длина участка 24 выбрана равной половине максимального хода поршня при резонансных колебаниях, т. е. при-, 65 близительно равна половине длины рабочей камеры. Как только выключатель 25 замыкает свой контакт, катушка реле 31 и катушка 21 клапана 20 получают питание. И реле 31, замыкая свои нормально открытые контакты, самоблокируется. Клапан

20 соединяет рабочую камеру с внешней атмосферой и поэтому ничто не мешает вторичной части двигателя двигаться вправо дальше до соударения с объектом. В момент удара срабатывает выключатель 26. Его контакт в цепи катушки реле 28 (фиг. 2) размыкается и катушка обесточивается. Замыкается одновременно и контакт 27 в цепи питания схемы 6 управления. Одновременно размыкаются о6а контакта реле 28, в том числе и контакт в цепи питания в катушке 21 реле 31. Однако послед; ние продолжают получать питание через контакт 22 реле 31. Контакт 27 включает двигатель и он начинает двигать вторичную часть 2 с поршнем влево. Движение происходит свободно, поскольку клапан 20 продолжает оставаться открытым до тех пор, пока участок 24 с большим сечением не заставит сработать выключатель

25. При этом разрывается цепь питания катушки 21 клапана 20 и катушки реле 31. Клапан закрывает доступ воздуха из внешней среды. Далее процесс повторяется.

Изменяя установку реле максимального давления можно регулировать силу удара.

Как видно из описания, небольшим по мощности двигателем можно в данном приводе обеспечить .силу удара в несколько раз превышающую усилие, развиваемое двигателем.

Формула изобретения

1. Линейный электрический привод, содержащий двигатель возвратно-поступательного движения с пневмоцилиндром и систему управления, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения области применения и повышения энергетических показателей, пневмоцилиндр снабжен датчиком давления, электрический выход которого подключен к системе управления двигателя посредством дифференцирующей цепочки и усилителя.

2. Линейный электрический привод, пс п. 1, отличающийся тем, что пневмоцилиндр снабжен управляемым пневматическим клапаном, сообщающим его с атмосферой и регулируемым реле максимального давления, подключенным к обмотке пневматического

744863

ЦНИИПИ Заказ 3829/20 Тираж 783 Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 клапана посредством путевого выключателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Соколов М. М. и др. Электропривод с линейными асинхронными двигателями. М., 1974, с. 29.

2. Авторское свидетельство СССР

9 433600. кл. Н 02 К 33/18, 1971.

    

www.findpatent.ru

---

• 
  Основы цифровой электроники
• 
  Проект освещения
• 
  Испытание кабельных силовых линий
• 
  Обозначение радиодеталей на схеме
• 
  Резистор реостат
• 
  Стабилизатор переменного тока схема
• 
  Работать здесь
• 
  Единица си давления
• 
  Виброускорение виброскорость и виброперемещение
• 
  Электрический заряд свойства
• 
  Электросчетчик в доме