CS276215B6 - Zapojenie elektronického regulátora pneumatickej aktívnej vibroizolačnej sústavy - Google Patents

Abstract

Zapojenie elektronického regulátora pneu- ' matickej aktívnej vibroizolačnej sústavy je určené na ochranu vodičov a operátorov před nepriaznivými účinkami vertikálnych vibrácií. Podstata zapojenia spočívá v tom, že signál zo snímača relatívnej výchylky prechádza cez integraěný obvod (10) a cez proporcionálno-derivačný obvod (11) na vstup (a) hlavného sumátora (15), na ktorého další vstup (c) sa privádza signál zo snímača zrýchlenia vertikálneho kmitania cez kaskádně spojený hornopriepustný filter (12), dolnopriepustný filter (13) a proporcionálno-integračný obvod (14), pričom nastavovací ovládač (5) statickej strednej polohy je připojený k tretiemu vstupu (6) hlavného sumátora (15) , pričom k výstupu (k) hlavného sumátora (15) sú připojené dve antiparalelne zapojené diody (16, 17), pričom prvá dioda (16) má zapojená katodu na vstup (f) prvého výstupného sumátora (18), ktorého výstup (m) je jedným výstupom (3) elektronického regulátora a druhá dioda (17) má zapojenú anodu na vstup (g) druhého sumátora (19), ktorého výstup (n) je druhým výstupom elektronického regulátora. Zapojenie elektronického regulátora'možno využit ako základný blok v pneumatickej aktívnej vibroizolačnej sústave na výrazné zniženie vibrácií pSsobiacich zo základu vibroizolačnej sústavy na břemeno alebo sediaceho operátora.

Description

Vynález sa týká zapojenia elektronického regulátora pneumatickej aktívnej vibroizolačnej sústavy.

Doteraz sú známe zapojenia elektronických regulátorov pre elektrohydraulické aktivně vibroizolačné sústavy, ktoré pracujú na kompenzačnom alebo spatnovazobnom principe. Nevýhodou týchto zapojení je to, že ich nemožno vo všeobecnosti použit na riadenie pneumatickej aktívnej vibroizolačnéj sústavy vzhladom na rozdielnosE pracovných médií a ich rozdielne fyzikálně vlastnosti. Ďalšou nevýhodou doterajších zapojení elektronických regulátorov je to, že neposkytujú dva riadiace elektrické signály potřebné na riadenie prietokových proporcionálnych elektropneumatických ventilov použitých na riadenie prietoku stlačeného vzduchu a akčného člena a do akčného člena (pneumatickej pružiny).

Uvedené nedostatky odstraňuje zapojenie elektronického regulátora pneumatickej aktívnej vibroizolačnéj sústavy so vstupom zo snímača relatívnej výchylky a so vstupom zo snímača zrýchlenia kmitania a s právě dvorní výstupmi na výkonové převodníky a s nastavovacím ovládačom statickéj strednej polohy podlá vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že prvý vstup je spojený cez integračný a cez proporcionálno-derivačný obvod so vstupom hlavného sumátora, druhý vstup je spojený cez kaskádně spojený hornopriepustný filter, dólnopriepustný filter a proporcionálno-integračný obvod s vstupom hlavného sumátora, pričom nastavovací ovládač strednej polohy je připojený k vstupu hlavného sumátora a k výstupu hlavného sumátora sú připojené dve diody, pričom prvá dioda má zapojenú katodu na vstup prvného výstupného sumátora, ktorého výstup je prvým výstupem elektronického regulátora a druhá dioda má zapojenú anodu na vstup druhého výstupného sumátora, ktorého výstup je druhým výstupem elektronického regulátora.

Výhodou zapojenia elektronického regulátora pre pneumatickú aktívnu vibroizolačnú sústavu je to, že je prisposobený pre použité pracovně médium a má dva výstupy, potřebné . pre riadenie prietoku stlačeného vzduchu do akčného člena a z akčného člena. Ďalšou jeho výhodou je to, že obsahuje obvod, ktorým sa zabraňuje neúmerne velkým výchylkám v pneumatickej aktívnej vibroizolačnéj sústave, ako aj nastavovací ovládač statickéj strednej polohy.

Na pripojenej schéme je znázorněný příklad zapojenia elektronického regulátora pre pneumatickú aktívnu vibroizolačnú sústavu.

Prvý vstup £ zo snímača relatívnej výchylky je spojený cez integračný obvod 10 a cez proporcionálno-derivačný obvod 11 so vstupom a hlavného sumátora £5. Druhý vstup £ zo snímača zrýchlenia kmitania, je spojený cez kaskádně spojený hornopriepustný filter 12, dolnopriepustný filter 13 a proporcionálno-integračný obvod 14 so vstupom c hlavného sumátora 15 a nastavovací ovládač £ statickej strednej polohy je připojený k vstupu b hlavného sumátora £5. K výstupu k hlavného sumátora 15 sú připojené dve diody £6, 17, pričom prvá dioda 16 má zapojenú katodu na vstup £ prvého výstupného sumátora £8, ktorého výstup m je prvým výstupem £ elektronického regulátora a druhá dioda 17 má zapojenú anodu na vstup £ druhého výstupného sumátora £9, ktorého výstup n je druhým výstupom £ elektronického regulátora. K výstupu g integračného obvodu 10 je připojený detektor 22 maximálněj výchylky, nastavenéj potenciometrom 24, ktorého logický výstup t je spojený so vstupom h druhého výstupného sumátora 19 a k výstupu g integračného obvodu 10 je připojený detektor 21 minimálnej výchylky, nastavenej potenciometrom 23, ktorého negovaný logický výstup g je spojený se vstupom e prvého výstupného sumátora £8. Naviac je k vstupu d prvého výstupného sumátora 18 připojený potenciometer £ připojený k zdrojů kladného jednosměrného napatia a k vstupu i druhého výstupného sumátora 19 připojený potenciometer 34 připojený k zdrojů záporného jednosměrného napatia a v ostatných vstupoch e, f, g, h oboch výstupných sumátorov £8, 19 a vo vstupoch a, c hlavného sumátora 15 sú zaradené potenciometre ££, 27, £8, 3£, 25, 26. '

Očelom zapojenia elektronického regulátora pneumatickej aktívnej vibroizolačnéj sústavy í^e vytváraE elektrické signály na výstupoch £, £ pre akčné členy pneumatickej aktívnej

CS 276215 B6 2 vibroizolačnej sústavy zo signálu zodpovedajúcemu vertikálnemu zrýchleniu kmitania, přivedenému na druhý vstup £ a zo signálu zodpovedajúcemu relativnéj výchylke, přivedenému na prvý vstup £ elektronického regulátora. Signál zo snímača zrýchlenia kmitania, přivedený na druhý vstup £, sa zbaví najprv v hornopriepustnom filtri 12 jednosmernej zložky, sposobenej driftom a nestabilitou nuly predošlých členov retazca a v dolnopriepustnom filtri 13 sa zbaví zložiek s vysšou frekvenciou a brumu. Takto frekvenčně obmedzený signál postupuje Sálej na proporcionálno-integračný obvod 14, na kterého výstupe dostáváme signál, ktorý je kombináciou vertikálneho zrýchlenia vibrácií a jeho integrálu. Tento signál po úpravě amplitúdy potenciometrom 26 postupuje na vstup c hlavného sumátora £5. Zo signálu zo snímača relativnéj výchylky, ktorý je přivedený na prvý vstup £ sa v integračnom obvode 10 s velmi nízkou medznou frekvenciou odfiltruje striedavá zložka a ostane len signál zodpovedajúci okamžitej strednej polohe pneumatickej aktívnej vibroizolačnej sústavy. Takto upravený signál postupuje Sálej na proporcionálno-derivačný obvod 11, na ktorého výstupe dostáváme signál, ktorý je kombináciou strednej polohy a jej derivácie. Tento signál po úpravě amplitúdy potenciometrom 25 postupuje na vstup c hlavného sumátora 15. Na vstup b hlavného sumátora 15 postupuje jednosměrná zložka, privádzaná z nastavovacieho ovládača 5, ktorou sa upravuje jednosměrná zložka na výstupe k hlavného sumátora 15 Na výstupe k hlavného sumátora 15 dostáváme riadiaci signál pre akčné členy pneumatickej aktívnej vibroizolačnej sústavy a to taký, že kladná polarita signálu na výstupe k zodpovedá napúštaniu stlačeného vzduchu do sústavy a záporná polarita signálu na výstupe k zodpovedá vypúštaniu stlačeného vzduchu zo sústavy. KeSže akčné členy sú riešené tak, že reagujú len na prúd kladnej polarity, je potřebné riadiaci signál z výstupu k hlavného sumátora £5 rozdělit podlá polarity do dvoch vetřev, napr. pomocou dvoch antiparalelne zapojených diod, 16, 17, jednotlivo zapojených na vstupy dvoch výstupných sumátorov £8, 19, pričom prvá dioda 16 je zapojená katodou na vstup £ prvého výstupného sumátora 18 (v neinvertujúcom zapojení) a teda na jeho výstupe m je kladný signál vtedy, ked je na výstupe k hlavného sumátora 15 signál s kladnou polaritou. Druhá dioda 17 je zapojená anodou na vstup 5 druhého výstupného sumátora 19 (v invertujúcom zapojení) a teda na jeho výstupe n je kladný signál vtedy, ked je na výstupe k hlavného sumátora 15 signál so zápornou polaritou. Velkost signálov na výstupech £, £ je upravená pomocou potenciometrov 27, 28, ich jednosměrná zložka je upravená pomocou potenciometrov £3, 34. Ak by vznikla neúmerne velká relativná výchylka v pneumatickej aktívnej vibroizolačnej sústave, mohli by sa překročit možnosti mechanického pohybu mechanizmu sústavy a mohlo by dojst k jej poškodeniu. Preto sú zaradené právě dva obvody ££ a ££ na sledovania povoleného rozsahu relatívnej výchylky v sústave, pričom tento povolený rozsah je nastavený potenciometrami 23, £4. Detektor 21 pre detekciu podkročenia minimálněj prípustnej relatívnej výchylky, nastavenej pomocou potenciometra 23 generuje v takomto případe na svojom negovanom logickom výstupe s^ signál s kladnou polaritou, ktorý sa privádza cez potenciometer 31 na vstup e prvého výstupného sumátora £8, čím sa na výstupe £ elektronického regulátora vytvoří kladný signál, ktorý vyvolá napúštanie stlačeného vzduchu do sústavy a tým sposobí zváčšovanie relatívnej výchylky. Ak dojde k prekročeniu maximálněj prípustnej relatívnej výchylky, nastavenej pomocou potenciometra 24, generuje detektor 22 na svojom logickom výstupe t kladný signál, ktorý sa privádza cez potenciometer 32 na vstup h druhého výstupného sumátora 19, čím sa na výstupe £ elektronického regulátora vytvoří kladný signál,ktorý vyvolá vypúštanie stlačeného vzduchu zo sústavy a tým sposobí zmenšovanie relatívnej výchylky. Takto sú elektronicko-pneumatickým spSsobom vytvořené akési dorazy, v rozmedzí ktorých može pósobit pneumatická aktívna vibroizolačná sústava bez nebezpečia poškodenia.

Zapojenie elektronického regulátora možno využit ako základný blok v pneumatickej aktívnej vibroizolačnej sústave na výrazné zníženie vibrácií posobiacich zo základu vibroizolačnej sústavy na břemeno alebo sediaceho operátora.

Claims (4)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zapojenie elektronického regulátora pneumatickéj aktívnej vibroizolačnej sústavy so vstupom zo snímača relatívnej výchylky a so vstupom zo snímača zrýchlenia a s právě dvomi výstupmi na výkonové převodníky a s nastavovacím ovládačem statickéj strednej polohy, vyznačujúce sa tým, že prvý vstup (1) je spojený cez integračný obvod (10) a cez proporcionálno-derivačný obvod (11) s vstupom (a) hlavného sumátora (15) , a druhý vstup (2) je spojený cez kaskádně spojený hornopriepustný filter (12) , dolnopriepustný filter (13) a proporcionálno-integračný obvod (14) so vstupom (c) hlavného sumátora (15) , pričom nastavovací ovládač (5) statickej strednej polohy je připojený k vstupu (b) hlavného sumátora (15), přitom k výstupu (k) hlavného sumátora (15) sú připojené dve diody (16, 17), pričom prvá dioda (16) má zapojená katodu na vstup (f) prvého výstupného sumátora (18) , ktorého výstup (m) je prvým výstupom (3) elektronického regulátora a druhá dioda (17) má zapojená anodu na vstup (g) druhého výstupného sumátora (19) , ktorého výstup (n) je druhým výstupom (4) elektronického regulátora.
2. 2. Zapojenie elektronického regulátora pneumatickéj aktívnej vibroizolačnej sástavy podlá bodu 1, vyznačujáce sa tým, že k výstupu (p) integračného obvodu (10) je připojený detektor (22) maximálnej výchylky nastavenej potenciometrom (24) , ktorého logický výstup (t) je spojený so vstupom (h) druhého výstupného sumátora (19) a k výstupu (p) integračného obvodu (10) je připojený detektor (21) minimálnej výchylky nastavenej potenciometrom (23), ktorého negovaný logický výstup (s) je spojený so vstupom (e) prvého výstupného sumátora (18).
3. 3. Zapojenie elektronického regulátora pneumatickéj aktívnej vibroizolačnej sástavy podlá bodov 1 a 2, vyznačujáce sa tým, že k vstupu (d) prvého výstupného sumátora (18) je připojený potenciometer (33) , ktorý je připojený ku zdrojů kladného jednosměrného napátia a k vstupu (i) druhého výstupného sumátora (19) je připojený potenciometer (34), ktorý je ' připojený ku zdrojů Záporného jednosměrného napatia.
4. 4. Zapojenie elektronického regulátora pneumatickéj aktívnej vibroizolačnej sástavy podlá bodov 1, 2, 3, vyznačujáce sa tým, že vo vstupoch (a, c) hlavného sumátora (15) a vo vstupech (e, f, g, h) oboch výstupných sumátorov (18, 19) sá vradené potenciometre (25, 26, 31, 27, 28, 32).