Следящий привод. 
Теория механизмов и машин. 
Основы проектирования по динамическим критериям и показателям экономичности

Для повышения производительности и повышения точности копирования часто применяется гидравлический следящий привод. Принцип действия копировального станка со следящим приводом поясним на примере шлифовального станка для изготовления кулачковых распределительных валов ДВС (рис. 8.3). В качестве копира применяется готовый кулачковый вал 3, который связан с заготовкой 2 кулачкового вала синхронизирующей зубчатой передачей 1 с передаточным отношением U = 1. И образцовый распределительный вал 3 и заготовка 2 вала приводятся во вращение с одинаковой угловой скоростью со_сннх. Толкатель 4 кулачкового вала 3 передает перемещение золотнику 5 гидравлического серводвигателя. Золотник 5 управляет движением гидроцилиндра 6 серводвигателя перепуском масла от гидронасоса 8. С гидроцилиндром 6 серводвигателя связан шлифовальный круг 7, получающий вертикальное перемещение идентичное толкателю 4. Шлифовальный круг 7 имеет также независимое технологическое вращение резания со_рез и методом обкатки обрабатывает заготовку 2 распределительного вала. При вращении распределительного вала 3 (копира) толкатель 4 получает задающую подачу 5_}ад, зависящую от профиля кулачка распределительного вала,?, а шлифовальный круг 7 вместе с гидроцилиндром следящего сервопривода 6 повторяет движение толкателя 4.

Таким образом, гидравлическая следящая система обеспечивает шлифовальному кругу 7 необходимое перемещение, равное перемещению толкателя 4 кулачкового вала 3, служащего образцом (копиром). Гидроцилиндр 6 следящей системы со шлифовальным кругом 7 перемещаются в вертикальном направлении под действием управляющего гидрозолотиика 5, связанного с толкателем 4. Работа следящей системы (рис. 8.3) происходит следующим образом. Когда золотник 5 находится в среднем (равновесном) положении, то он своими кромками перекрывает оба отверстия, сообщающие гидронасос 8 с гидроцилиндром 6. В этом случае следящая система находится в положении равновесия и гидроцилиндр 6 неподвижен. При поступлении управляющего воздействия от толкателя 4 происходит отклонение золотника 5 от равновесного положения. Это взаимодействие можно назвать «прямой» связью между управляющим и ис;

Рис. 83. Схема управления шлифовального станка для изготовления кулачковых распределительных валов ДВС:

1 — синхронизирующая шестерня привода движения кулачковых валов; 2 — изготавливаемый кулачковый вал; 3 — образцовый кулачковый вал; 4 — толкатель привода золотника гидроусилителя; 5 — управляющий золотник; 6 — цилиндр гидроусилителя; 7 — шлифовальный круг; 8 — гидравлический насос полнительным устройствами. Золотник 5 открывает каналы, соединяющие полости гидроцилиндра 6 с гидравлическим насосом 8 и со сливным баком. Масло от насоса 8 поступает в одну из полостей гидроцилиндра, а масло из другой полости гидроцилиндра поступает в сливной бак. Поршень гидроцилиндра 6 связан со стойкой (неподвижным звеном). Поэтому при заполнении маслом из насоса одной полости гидроцилиндра 6 и при опорожнении другой полости гидроцилиндра под действием разности давлений корпус гидроцилиндра 6 вместе со шлифовальным кругом 7 получает перемещение в ту же самую сторону, что и толкатель 4 «образцового» кулачка 3. Как только эти перемещения сравняются, система управления придет в равновесное неподвижное состояние. Перемещение толкателя 4 является управляющим воздействием, а перемещение гидроцилиндра 6 является «следящим». Поскольку перемещение золотника 5 с толкателем 4 выводит систему из равновесия, а перемещение гидроцилиндра 6 снова приводит систему в равновесное состояние, то перемещение золотника 5 и перемещение гидроцилиндра 6 по своему действию являются обратными операциями. В этом проявляется наличие в следящей системе «обратной связи» между объектом управления и управляющим устройством, производящей снижение ошибки между положением входного (звено 4) и выходного (звено 7) органов. Роль датчика относительных перемещений управляющего толкателя 4 и исполнительного устройства (гидроцилиндра 6) выполняет золотник с каналами.

Применение следящего привода по сравнению со способом непосредственного копирования значительно повышает производительность и точность изготовления так как на копир (кулачок У) передается лишь незначительное усилие пружины золотника, а значительное усилие резания передается через гидроцилиндр на стойку.