DE69518311T2 - Vorrichtung zur unterdrückung von schwingungen in einer arbeitsmaschine - Google Patents

Vorrichtung zur unterdrückung von schwingungen in einer arbeitsmaschine

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Description

    Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schwingungsunterdrückungseinrichtung für ein Arbeitsgerät und insbesondere eine Schwingungsunterdrückungseinrichtung für ein Arbeitsgerät, die für Bagger wie Löffelbagger und dergleichen, Hebezeuge wie Krane und dergleichen und Maschinen mit hydraulisch betätigten Arbeitsgeräten und dergleichen eingesetzt werden kann.
  • Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
  • Im allgemeinen treten bei mit einem hydraulischen Stellantrieb betätigten Arbeitsgeräten Schwingungen auf, wenn die Arbeitsgeräte im Betrieb plötzlich beschleunigt werden usw., und die Restschwingungen unmittelbar nach Beendigung einer Arbeitsbewegung beeinträchtigen insbesondere die Steuerbarkeit, den Fahrkomfort usw. Nachfolgend soll der Stand der Technik auf dem Gebiet der Schwingungsunterdrückung erläutert werden.
  • Zunächst sei ein bekanntes Verfahren zur Unterdrückung von Geschwindigkeitsschwankungen genannt. bei dem eine Geschwindigkeitsdämpfung durch Einbau einer Beschleunigungsrückkopplungsschaltung erzielt wird (siehe japanische Patentveröffentlichung Nr. 5-58091). Diesem Verfahren entsprechend erfolgt eine Schwingungsunterdrückung durch Anordnen eines Druckmeßfühlers an dem der Betätigung eines Arbeitsgeräts dienenden Arbeitszylinder, durch Berechnen der Schubkraft des Arbeitszylinders aus dem vom Druckmeßfühler und dergleichen gemessenen Wert und anschließend durch Berechnen des Beschleunigungskompensationswertes, indem der gefilterte Wert mit dem Wert der Rückkopplungsverstärkung multipliziert und dieses Signal mit einem, Betätigungshebelsignal in Gegenkopplung verkoppelt wird. Es sind auch andere Erfindungen bekannt, nach denen die Schwingungsunterdrückung durch Nutzung eines Beschleunigungsmessers anstelle eines Druckmeßfühlers erzielt wird (siehe beispielsweise die japanische Offenlegungsschrift Nr. 61-23212).
  • Da der Beschleunigungskompensationswert durch Multiplizieren des Wertes der als Festwert vorgegebenen Beschleunigungsrückkopplungsverstärkung berechnet wird, ergibt sich daraus der Nachteil, daß die Güte des Ansprechverhaltens auf den durch einen Betätigungs hebel eingeleiteten Betätigungsbeginn und die Betätigungsunterbrechung eines Arbeitszylinders verschlechtert wird, wenn eine zur Unterdrückung von Restschwingungen geeignete starke Beschleunigungsrückkopplungsverstärkung vorgegeben ist. Folglich wurde es erforderlich, den Wert der Beschleunigungsrückkopplungsverstärkung durch Ermitteln eines Punktes festzulegen, der einen Kompromiß zwischen der Unterdrückung der Restschwingungen und der Antwort darstellt.
  • Bei einem anderen bekannten Verfahren gemäß dem Stand der Technik wird die Beschleunigung eines für Baumaschinen und dergleichen eingesetzten und durch einen hydraulischen Stellantrieb wie einen Arbeitszylinder u. a. betätigten Arbeitsgeräts gemessen, das Beschleunigungskompensationssignal mit einem Wert durch Multiplizieren des gemessenen Wertes mit einer im Sättigungsbereich liegenden nichtlinearen Ausgangsverstärkung verarbeitet, anschließend dieser Beschleunigungskompensationswert mit einem durch einen Bediener eingegebenen Hebelverstellbefehlswert verglichen, das Signal mit dem größeren Wert an ein elektromagnetisches Proportionaldrucksteuerventil geliefert, wodurch ein Wegeventil in die Richtung Verringerung der Restschwingungen eines hydraulischen Stellantriebs verstellt wird (siehe beispielweise die japanische Offenlegungsschrift Nr. 5- 163746). Durch die vorstehend erläuterte Einrichtung können die Restschwingungen unterdrückt und kann dabei ein normales Betätigungsgefühl am Bedienhebel ohne Verschlechterung des Ansprechverhaltens erreicht und Fahrkomfort gewährleistet werden.
  • Sind jedoch kleinere Arbeitsbewegungen auszuführen, beispielsweise eine Last mit einem Kran und dergleichen auf eine bestimmte Höhe zu senken, so ist die Amplitude der Restschwingungen in kurzer Zeit zu reduzieren und eine genaue Positionierung vorzunehmen. Diese Anforderungen können jedoch manchmal nicht erfüllt werden.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung wurde mit dem Ziel gemacht, diese Nachteile der bekannten technischen Lösungen zu überwinden, und so besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung darin, eine Schwingungsunterdrückungseinrichtung für ein Arbeitsgerät zur Verfügung zu stellen, durch die eine vorteilhafte Hebelbedienung ermöglicht wird, die keine Beeinträchtigung des Ansprechverhaltens verursacht, und durch die die unmittelbar nach Beendigung einer Arbeitsbewegung erzeugten Restschwingungen innerhalb eines kurzen Zeitraums unterdrückt und auf einen geringen Wert reduziert werden können.
  • Die erfindungsgemäße Schwingungsunterdrückungseinrichtung für ein Arbeitsgerät ist mit einem hydraulischen Stellantrieb zur Betätigung des Arbeitsgeräts, einer Hydraulikpumpe zur Speisung des hydraulischen Stellantriebs mit Hydrauliköl, einem zwischen der Hydraulikpumpe und dem hydraulischen Stellantrieb angeordneten Wegeventil und elektromagnetischen Proportionaldrucksteuerventilen zum Umschalten und Ansteuern des Wegeventils ausgestattet, wobei die Schwingungsunterdrückungseinrichtung Schwingungen des Arbeitsgeräts dadurch unterdrückt, daß sie ein Rückkopplungsbefehlssignal mit einem von der Beschleunigung des Arbeitsgeräts abhängigen Wert an die elektromagnetischen Proportionaldrucksteuerventile abgibt und als Bestandteil eine Beschleunigungsmeßeinrichtung zur Bestimmung der Beschleunigung des durch den hydraulischen Stellantrieb betätigten Arbeitsgeräts umfaßt, gekennzeichnet durch:
  • eine Hebelverstellwinkelkoeffizientenrecheneinheit zur Berechnung eines Koeffizienten für den Hebelverstellwinkel aus einem durch einen Bediener vorgegebenen Hebelverstellbefehlssignalwert,
  • eine Beschleunigungskompensationswertverarbeitungseinheit zur Erzeugung eines Beschleunigungskompensationssignals mit einem Wert, der von einer Wirkkraft abhängig ist, die aus der Beschleunigung des Arbeitsgeräts und dem Hebelverstellwinkelkoeffizienten berechnet wird,
  • und eine Rückkopplungsbefehlseinheit zur Ermittlung eines vom Beschleunigungskompensationssignalwert und vom Hebelverstellbefehlssignalwert abhängigen Beschleunigungsrückkopplungsbefehlssignalwertes und zur Abgabe des Beschleunigungsrückkopplungsbefehlssignals mit einem Wert an die elektromagnetischen Proportionaldrucksteuerventile.
  • Bei dem genannten Hebelverstellwinkelkoeffizienten kann es sich um einen Koeffizienten handeln, der seinen Maximalwert bei dem Hebelverstellbefehlssignalwert erreicht, der der Nullstellung des Hebels entspricht. Bei der beschriebenen Einrichtung kann der Wert des Beschleunigungskompensationssignals dem Wert der Wirkkraft, multipliziert mit dem Hebelverstellwinkelkoeffizienten, entsprechen. Des weiteren kann beider beschriebenen Einrichtung der Wert des Beschleunigungsrückkopplungsbefehlssignals der Wert des Hebelverstellbefehlssignals sein, von dem der Beschleunigungskompensationswert subtrahiert wird. Bei diesem Wert des Beschleunigungsrückkopplungsbefehlssignals kann es sich um den Wert handeln, der bei einem Vergleich des Hebelverstellbefehlswertes mit dem Beschleunigungskompensationswert den größeren absoluten Wert aufweist.
  • Durch die beschriebene Einrichtung, bei der der Hebelverstellwinkelkoeffizient einem durch den Bediener eingegebenen Hebelverstellbefehl entspricht und das Arbeitsgerät durch den Beschleunigungsrückkopplungsbefehlswert unter Berücksichtigung dieses Hebelverstellwinkelkoeffizienten gesteuert wird, kann die Steuerung nach dem Gefühl des Bedieners am Hebel erfolgen, können die Schwingungen unterdrückt werden. Des weiteren nimmt der Hebelverstellwinkelkoeffizient seinen maximalen Wert an, wenn sich der Hebel in einer Nullstellung befindet, und ferner ist der Beschleunigungskompensationswert gleich dem Wert der Wirkkraft, multipliziert mit dem Hebelverstellwinkelkoeffizienten, weshalb sich die Schwingungen nach Beendigung einer Arbeitsbewegung erfolgreich unterdrücken lassen. Es sei darauf hingewiesen, daß die Schwingungen sowohl dann mit ausgezeichnetem Ergebnis unterdrückt werden können, wenn der Beschleunigungsrückkopplungsbefehlswert dem Wert des Hebelverstellbefehlswertes entspricht, von dem der Beschleunigungskompensationswert subtrahiert wird, als auch dann, wenn bei einem Vergleich des Hebelverstellbefehlswertes mit dem Beschleunigungskompensationswert der Beschleunigungsrückkopplungsbefehlswert den größeren absoluten Wert darstellt.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • In den Zeichnungen zeigen:
  • Fig. 1 ein Schema der Schwingungsunterdrückungseinrichtung für ein Arbeitsgerät entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
  • Fig. 2 eine Verstärkungskurve des Bandfilters entsprechend einer Ausführungsform,
  • Fig. 3 eine Kurve zur Veranschaulichung des Verhältnisses zwischen dem Hebelverstellwinkel und der Verstärkung entsprechend einer Ausführungsform,
  • Fig. 4A, 4B und 4C Kurven zur Darstellung der Veränderung der Restschwingungen unmittelbar nach Beendigung der Arbeitsbewegung entsprechend einer Ausführungsform, wobei Fig. 4A eine einen Hebelverstellwinkel darstellende Kurve, Fig. 4B eine Kurve, die einen entsprechend einem Hebelverstellwinkel und dergleichen abgegebenen Rück kopplungsbefehlswert darstellt, und Fig. 4C eine die Veränderung eines Auslegerwinkels darstellende Kurve ist, und
  • Fig. 5A und 5B Kurven, die die Veränderung der unmittelbar nach Beendigung der Arbeitsbewegung wirksamen Restschwingungen darstellt, wenn die Schwingungen nicht unterdrückt werden, wobei Fig. 5A eine Kurve zeigt, die einen einem Hebelverstellwinkel entsprechenden, abgegebenen Befehlswert darstellt, und Fig. 5B eine Kurve zeigt, die die Veränderung eines Auslegerwinkels darstellt.
  • Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
  • Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen soll nun eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schwingungsunterdrückungseinrichtung für ein Arbeitsgerät ausführlich beschrieben werden.
  • Fig. 1 stellt ein Beispiel dar, das auf einen Ausleger angewendet ist, der ein Arbeitsgerät eines Krans ist. Als Hauptbestandteile umfaßt dieses System einen Ausleger 1, ein Hydraulikantriebssystem zum Betätigen des Auslegers 1 und ein Befehlssteuersystem. Der Ausleger 1 besteht aus mehreren Teilen, einem Auslegerunterteil 2, einem Auslegeroberteil 3 usw. Dieses Auslegerunterteil 2 ist drehbar auf einem Grundrahmen 4 befestigt, und die Arbeitsbewegung Verfahren einer angehobenen Last 6 wird mit einem am vorderen Ende des Auslegeroberteils 3 befindlichen Seil usw. ausgeführt.
  • Das Hydraulikantriebssystem besteht aus einem Auslegerzylinder 5 als ein Beispiel für einen hydraulischen Stellantrieb, einem Wegeventil 21 für die wahlweise Beaufschlagung des Auslegerzylinders 5 mit Hydrauliköl von einer Hydraulikpumpe 25 entsprechend einer Verstellrichtung des Auslegers 1, aus elektromagnetischen Proportionaldrucksteuerventilen 22 und 23 (im folgenden mit Ventil 22 und 23 bezeichnet) zur Betätigung und Steuerung dieses Wegeventils 21 und einem Druckregelventil 24 zur Steuerung der Zuführung des Hydrauliköls von einer einen bestimmten Betriebsdruck erzeugenden Pumpe 26 zu den Ventilen 22 und 23. Der Auslegerzylinder 5 ist mit einem Kolben ausgeführt, dessen Kolbenstange am Auslegerunterteil 2 befestigt ist, während eine Stirnwand des Zylinders am Grundrahmen 4 befestigt ist, so daß der Ausleger 1 geschwenkt und nach oben und unten aus- bzw. eingefahren werden kann. Der Auslegerzylinder verfügt des weiteren über einen Kolbenstangenraum 5H und einem kolbenbodenseitigen Raum 5B.
  • Die genannten Ventile 22 und 23 weisen jeweils eine Stelleinheit 22a und 23a auf, die mit der Rückkopplungsbefehlseinheit 18 des Befehlssteuersystems verbunden sind. Durch diese Stelleinheiten 22a und 23a wird das Wegeventil 21 von den Ventilen 22 und 23 mit Öl mit einem dem Befehlssignal der Rückkopplungsbefehlseinheit 18 entsprechenden Vorsteuerdruck beaufschlagt. Die an beiden Enden des Wegeventils 21 vorhandenen Vorsteuerdruckstelleinheiten 21a und 21e dienen dem Umschalten zwischen einer Senkeinheit 21b, einer Halteeinheit 21c und einer Hebeeinheit 21d des Wegeventils 21 durch Verstellen eines Kolbenventils (in der Zeichnung nicht dargestellt) und dergleichen entsprechend einem Vorsteuerdruck und betätigen den Auslegerzylinder 5 in Aufwärts- und Abwärtsrichtung.
  • Zum Befehlssteuersystem gehören Druckmeßfühler 11H und 11B zum Messen des Drucks des Auslegers 1, eine Hebelverstellwinkelkoeffizientenrecheneinheit 17 zur Berechnung des Koeffizienten für den vom Bediener eingegebenen Verstellwinkel des Hebels 19, eine Beschleunigungskompensationswertverarbeitungseinheit 13 zur Berechnung eines vom Beschleunigungskompensationssignal abhängigen Wertes und eine Rückkopplungsbefehlseinheit 18 zur Ausgabe eines Beschleunigungsrückkopplungsbefehlssignals mit einem Wert V an die Ventile 22 und 23. Die genannten Druckmeßfühler 11H und 11B sind an den Kolbenstangenraum 5H und den kolbenbodenseitigen Raum 5B des Auslegerzylinders 5 angeschlossen und messen die Drücke PH und PB. Der Beschleunigungskompensationswert wird unter Zugrundelegung der Drücke (der Drücke PH und PB) des Auslegers 1 und des Wertes der Hebelverstellwinkelkoeffizientenrecheneinheit 17 berechnet. Des weiteren kann aus einem Beschleunigungskompensationswert und dem sich aus der Verstellung des Hebels 19 ergebenden Befehlswert ein von einem Beschleunigungsrückkopplungsbefehlssignal abhängiger Wert gewonnen werden. Die Beschleunigungskompensationswertverarbeitungseinheit 13 verfügt über eine Zylinderschubkraftrecheneinheit 14 und eine Beschleunigungskompensationswertrecheneinheit 16, und zwischen Zylinderschubkraftrecheneinheit 14 und Beschleunigungskompensationswertrecheneinheit 16 sollte vorzugsweise ein Filter 15 wie ein Bandfilter und dergleichen geschaltet sein.
  • Nachfolgend soll die Wirkungsweise der genannten Einrichtung erläutert werden. In der Zylinderschubkraftrecheneinheit 14 wird aus den mit Hilfe der Druckmeßfühler 11H und 11B gemessenen Drücken PH und PB und den Schnittflächen AH und AB des Kolbenstangenraums 5H und des kolbenbodenseitigen Raums 5B des Auslegerzylinders 5 die Zylinderschubkraft F (F = PB · AB - PH · AH) berechnet. Da diese Zylinderschubkraft F eine Rausch- und eine Gleichstromkomponente enthält, ist es zweckmäßig, diese mit Hilfe des Filters 15 zu filtern. Bei dem Filter 15 der vorliegenden Ausführungsform handelt es sich um ein Bandfilter mit einer Verstärkungskennlinie, die nahezu trapezförmig verläuft, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Durch eine Frequenz ω soll an einem Schnittpunkt ωH eine Rauschkomponente ausgefiltert werden, so daß ein höherer Frequenzwert vorgegeben werden kann als die Frequenz, die der Schwingungsunterdrückung unterzogen wird, bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Wert auf etwa 30 Hz festgelegt. Für einen Schnittpunkt ωL kann ein Wert vorgesehen werden, der den Einfluß der Gravitationsbeschleunigung ausfiltert, und dieser Wert liegt bei etwa 0,3 Hz. Eine mit diesem Filter 15 gefilterte Arbeitszylinderschubkraft Ff wird an die Beschleunigungskompensationswertrecheneinheit 16 geliefert.
  • Ferner wird ein Hebelverstellbefehlssignal mit einem Wert S. das durch einen Bediener durch Betätigen des Hebels 19 vorgegeben wird, an die Hebelverstellwinkelkoeffizientenrecheneinheit 17 geliefert. Dieser Hebelverstellbefehlswert S entspricht bei Betätigung des Hebels 19 dem Hebelverstellwinkel, und Fig. 3 zeigt die Beziehung zwischen einem Winkel der Hebelverstellung in Grad und der Verstärkung G. Die Verstärkung G, bei der es sich um einen Hebelverstellwinkelkoeffizienten handelt, wird als Funktion berechnet, die ihren Maximalwert (beispielsweise G = 1) annimmt, wenn sich der Hebel in einer Nullstellung befindet und der Hebelverstellwinkel etwa 0% beträgt, und einen kleinen Wert (beispielsweise 0) annimmt, wenn der Hebelverstellwinkel +100% beträgt (beispielsweise in der Position bei maximal verstelltem Hebel zum Heben des Auslegers 1) und wenn der Hebelverstellwinkel -100% beträgt (beispielsweise in der Position bei maximal verstelltem Hebel zum Senken des Auslegers 1). Diese berechnete Verstärkung G wird an die Beschleunigungskompensationswertrecheneinheit 16 geliefert.
  • In der Beschleunigungskompensationswertrecheneinheit 16 wird ein Beschleunigungskompensationssignal mit einem Wert K (K = Ff · G) durch Multiplizieren der gefilterten Zylinderschubkraft Ff mit der Verstärkung G berechnet und an die Rückkopplungsbefehlseinheit 18 geliefert. Die Rückkopplungsbefehlseinheit 18 erhält zudem ein Beschleunigungsrückkopplungsbefehlssignal mit dem Wert V, das von dem durch die Verstellung des Hebels 19 bestimmten Hebelverstellbefehlswert S abhängig ist, und den Beschleunigungskompensationswert K und liefert dieses Beschleunigungsrückkopplungsbefehlssignal mit dem Wert V als einen Stromwert an die Ventile 22 und 23. Diese Ausgangsgröße, beispielsweise das Hebelverstellbefehlssignal mit einem Wert S. von dem das Beschleunigungskompensationssignal mit einem Wert K (Gegenkopplung) subtrahiert wird (V = S - K), wird als ein Beschleunigungsrückkopplungssignal mit einem Wert V abgegeben. Ist V kleiner als 0 (V < 0), so wird V an die Stelleinheit 23a des Ventils 23 geführt. Ist V gleich 0 oder größer als 0 (V &ge; 0), so wird V an die Stelleinheit 22a des Ventils 22 geführt, um die Schwingungen zu unterdrücken, indem der Ausleger 1 mit Hilfe des Wegeventils 21 und des Auslegerarbeitszylinders 5 angehoben bzw. gesenkt wird.
  • Was nun die Änderung der Restschwingungen unmittelbar nach Beendigung einer jeden Arbeitsbewegung wie einer sprunghaften Beschleunigung und dergleichen anbelangt, so sind die Meßergebnisse zur vorliegenden Ausführungsform in den Fig. 4A, 4B und 4C und die Meßergebnisse, die keiner Schwingungsunterdrückung unterlagen, in den Fig. 5A und 5 B dargestellt. Gemessen wurde hierbei nach der Beendigung der Arbeitsbewegung, wobei der Ausleger 1 nach dem Heben zum Stillstand gebracht wurde, und der Hebelverstellwinkel von 0% entspricht der Nullstellung. Ein Winkel des Auslegerunterteils &alpha; und der Winkel des Auslegeroberteils &beta; stellen Winkel zur Bodenfläche dar, sie werden mit Hilfe eines am Ausleger 1 befestigten Winkelsensors, wie in Fig. 1 dargestellt, gemessen. Wie aus den Kurven, die die Meßergebnisse darstellen, zu erkennen ist, sind bei der vorliegenden Ausführungsform die Schwankungen des Winkels &beta; des Auslegeroberteils aufgrund des Beschleunigungsrückkopplungsbefehlswertes V auch bei einer Arbeitsbewegung wie dem Heben klein. Insbesondere durch den Beschleunigungsrückkopplungsbefehlswert V werden die Schwingungen des Auslegeroberteils in ausgezeichneter Weise sofort nach Beendigung der Arbeitsbewegung (der Hebel befindet sich in der Nullstellung) unterdrückt. Dementsprechend werden die Restschwingungen einer angehängten Last und dergleichen verringert, und bei plötzlicher Beschleunigung und dergleichen kann ein normales Betätigungsgefühl am Hebel erzielt werden, so daß sich die Güte des Ansprechverhaltens nicht verschlechtert. Was das von der Rückkopplungsbefehlseinheit 18 kommende Beschleunigungsrückkopplungsbefehlssignal mit dem Wert V anbelangt, so werden die Restschwingungen wirkungsvoll unterdrückt, auch wenn durch Vergleich zwischen dem Hebelverstellbefehlssignal mit dem Wert (S) und dem Beschleunigungskompensationssignal mit dem Wert (K) der größere absolute Wert ausgewählt und abgegeben wird.
  • Wie vorstehend dargelegt wurde, ist beider vorliegenden Erfindung die Rückkopplungsverstärkung, die dem durch einen Bediener eingegebenen Betätigungshebelverstellwinkel entspricht, eine variable Größe, und in der Nullstellung des Hebels ist eine Rückkopplung mit einer großen Verstärkung vorgesehen, so daß sofort nach Beendigung der Arbeitsbewegung die Restschwingungen innerhalb eines kurzen Zeitraums unterdrückt werden können. Somit können durch Unterdrückung der Restschwingungen unmittelbar nach Beendigung der Arbeitsbewegung, wobei es sich um die von den Bedienern am meisten gehaßten Schwingungen handelt, d. h. Restschwingungen von insbesondere 1 bis 2 Hz, ein gutes Bediengefühl und Fahrkomfort erzielt werden. Zudem weist die Schwingungsamplitude am vordersten Ende des Arbeitsgeräts einen kleinen Wert auf, so daß eine hohe Arbeitssicherheit gewährleistet werden kann. Bei großem absolutem Hebelverstellwinkel zum Heben und Senken des Arbeitsgeräts mit großer Geschwindigkeit ist die Rückkopplungsverstärkung gering, so daß die Wirkung der Schwingungsunterdrückung abnimmt und das Betätigungsgefühl des Bedieners dem bei bekannten technischen Lösungen sehr stark entspricht. Somit werden sowohl ein gutes Ansprechverhalten auf die Hebelbetätigung und dergleichen und eine ausgezeichnete Unterdrückung von Restschwingungen gewährleistet.
  • Vorstehend wurde die erfindungsgemäße Schwingungsunterdrückungseinrichtung für ein Arbeitsgerät ausführlich beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Als hydraulischer Stellantrieb kann ein Hydromotor eingesetzt werden, und bei dem Arbeitsgerät, auf das die vorliegende Erfindung anwendbar ist, kann es sich um ein beliebiges Arbeitsgerät handeln, es muß nur von einem hydraulischen Stellantrieb betätigt werden. In der vorgestellten Ausführungsform wird der Druckmeßfühler als Beschleunigungsmeßeinrichtung des Arbeitsgeräts beschrieben, es kann jedoch auch ein Beschleunigungssensor als Beschleunigungsmeßeinrichtung des Arbeitsgeräts eingesetzt werden, und durch Anordnen dieses Beschleunigungssensors am Arbeitsgerät kann der gemessene Wert der Beschleunigungskompensationswertverarbeitungseinheit zur Verarbeitung zugeführt werden. Es versteht sich des weiteren von selbst, daß sich im Bedarfsfall der Hebelverstellwinkelkoeffizient auch mit Hilfe verschiedener anderer Funktionen, Schemata usw. gewinnen läßt.
  • Gewerbliche Anwendbarkeit
  • Die vorliegende Erfindung kann als Restschwingungsunterdrückungseinrichtung für ein Arbeitsgerät eingesetzt werden, die Hebelverstellwerte empfangen kann, ohne das Ansprechverhalten zu beeinträchtigen, und die die Restschwingungen innerhalb eines kurzen Zeitraums verringern kann, die unmittelbar nach Beendigung der Arbeitsbewegung, beispielsweise einer plötzlichen Beschleunigung eines Arbeitsgeräts, auftreten.

Claims (5)

1. Schwingungsunterdrückungseinrichtung eines Arbeitsgeräts, die mit einem hydraulischen Stellantrieb (5) zur Betätigung des Arbeitsgeräts, einer Hydraulikpumpe (25) zur Speisung des hydraulischen Stellantriebs mit Hydrauliköl, einem zwischen der Hydraulikpumpe (25) und dem hydraulischen Stellantrieb (5) angeschlossenen Wegeventil (21) und elektromagnetischen Proportionaldrucksteuerventilen (22, 23) zum Umschalten und Ansteuern des Wegeventils (21) ausgestattet ist, wobei die Schwingungsunterdrückungseinrichtung Schwingungen des Arbeitsgeräts dadurch unterdrückt, daß sie ein von der Beschleunigung des Arbeitsgeräts abhängiges Rückkopplungsbefehlssignal mit einem Wert (V) an die elektromagnetischen Proportionaldrucksteuerventile (22, 23) abgibt und als Bestandteil eine Beschleunigungsgebereinrichtung (13) zur Bestimmung der Beschleunigung des Arbeitsgeräts und zur Erzeugung eines Signals entsprechend der Beschleunigung des mit Hilfe des hydraulischen Stellantriebs (5) betätigten Arbeitsgeräts umfaßt, gekennzeichnet durch:
eine Hebelverstellwinkelkoeffizientenrecheneinheit (17) zur Berechnung eines Koeffizienten (G) für den Hebelverstellwinkel aus einem durch einen Bediener ausgelösten Hebelverstellbefehlssignalwert (S),
eine Beschleunigungskompensationswertverarbeitungseinheit (16) zur Erzeugung eines Beschleunigungskompensationssignals mit einem Wert (K), der vom Wert (F) einer Wirkkraft abhängig ist, der aus der Beschleunigung des Arbeitsgeräts und dem Hebelverstellwinkelkoeffizienten (G) berechnet wird,
und einer Rückkopplungsbefehlseinheit (18) zur Ermittlung des vom Beschleunigungskompensationssignalwert (K) und vom Hebelverstellbefehlssignalwert (S) abhängigen Beschleunigungsrückkopplungsbefehlssignalwertes (V) und zur Abgabe des Beschleunigungsrückkopplungsbefehlssignals mit dem Wert (V) an die elektromagnetischen Proportionaldrucksteuerventile (22, 23).
2. Schwingungsunterdrückungseinrichtung eines Arbeitsgeräts nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschleunigungskompensationssignal mit dem Wert (K) durch Multiplizieren des Wertes (F) der Wirkkraft mit dem Hebelverstellwinkelkoeffizienten (G) gewonnen wird.
3. Schwingungsunterdrückungseinrichtung eines Arbeitsgeräts nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebelverstellwinkelkoeffizient (G) einen Maximalwert annimmt, wenn das Hebelverstellbefehlssignal der Nullstellung des Hebels entspricht.
4. Schwingungsunterdrückungseinrichtung eines Arbeitsgeräts nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschleunigungsrückkopplungssignalwert (V) von dem Hebelverstellbefehlssignalwert (S) abhängig ist, von dem der Beschleunigungskompensationssignalwert (K) subtrahiert wird.
5. Schwingungsunterdrückungseinrichtung eines Arbeitsgeräts nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der größere absolute Wert aus dem Vergleich zwischen dem Hebelbetätigungsbefehlssignalwert (S) und dem Beschleunigungskompensationssignalwert (K) als Beschleunigungsrückkopplungsbefehlssignalwert (V) gewonnen wird.
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