FR2691187A1 - Procédé pour commander automatiquement le moteur d'orientation d'une excavatrice. - Google Patents

Procédé pour commander automatiquement le moteur d'orientation d'une excavatrice. Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un procédé de commande pour une excavatrice comprenant des moyens d'actionnement. Si une valeur de positionnement d'un moteur d'orientation (10) est croissante. La valeur mécanique est commandée pour supprimer la puissance de freinage dans un délai de 0,1 s après la manœuvre des leviers et/ou pédales de commande (21). Si la valeur de positionnement est décroissante, on détermine si 5 secondes se sont écoulées après la manœuvre des leviers et/ou pédales (21) et on applique la puissance de freinage au mécanisme de décélération (49).

Description

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PROCEDE POUR COMMANDER AUTOMATIQUEMENT LE
MOTEUR D'ORIENTATION D'UNE EXCAVATRICE.
La présente invention a pour objet un système de commande pour commander automatiquement les opérations d'une excavatrice, une manière de réaliser le mécanisme, et plus particulièrement un système de commande automatique pour commander automatiquement des moyens d'actionnement tels qu'un vérin de flèche, un vérin de balancier, un vérin de godet, un moteur d'orientation et une paire de moteurs de déplacement de l'excavatrice, ledit système commandant automatiquement -les moyens d'actionnement qui doivent être actionnés de manière optimale de manière à améliorer l'effet opérationnel des doyens d'actionnement et à faciliter la commande des moyens d'actionnement ainsi qu'à prévenir tout accident de sécurité pouvant survenir
lors du fonctionnement de l'excavatrice.
Les excavatrices connues sont habituellement pourvues d'une pluralité de moyens d'actionnement qui sont pilotés hydrauliquement et- comprennent une section de moteurs de commande comprenant le moteur d'orientation pour orienter un châssis supérieur comprenant une cabine de commande, par rapport à un châssis inférieur comprenant des éléments de déplacement tels qu'un train de chenille, et les moteurs de déplacement pour déplacer l'excavatrice, ainsi qu'un groupe de vérins d'actionnement comprenant le vérin de balancier pour commander un balancier, le vérin de flèche pour commander une flèche et le vérin de godet pour commander un godet Les moyens d'actionnement sont commandés par l'opérateur qui manoeuvre des leviers et/ou pédales de commande disposés dans la cabine, de manière à réaliser efficacement les diverses opérations de l'excavatrice telles que des opérations d'excavation, des opérations de nivellement, des opérations de chargement, etc Cependant, les excavatrices connues ont les inconvénients ci-après qui ont pour effet la fatigue de l'opérateur ainsi que la dégradation de l'efficacité de fonctionnement de l'excavatrice, se traduisant par le bris des moyens d'actionnement et par des accidents de sécurité qui surviennent brusquement en cours de -fonctionnement. Premièrement, les excavatrices connues comportent deux moteurs de déplacement commandés hydrauliquement par un liquide distribué par les pompes hydrauliques principales, des leviers et/ou pédales de commande pour permettre à l'opérateur, lorsqu'il les actionne, de commander le débit de liquide hydraulique pour les moteurs de déplacement respectifs au moyen de vannes de commande directionnelles pour chacun des moteurs de déplacement en correspondance avec les
valeurs indiquées par les leviers et/ou pédales.
L'excavatrice comprend également une vanne à solénoïde disposée entre les éléments de commande d'oscillation de plateau des moteurs de déplacement et la pompe hydraulique de servocommande et qui est adaptée pour ouvrir ou fermer le passage hydraulique depuis la pompe hydraulique de servocommande vers l'élément de commande d'oscillation de plateau, un commutateur de sélection pour appliquer sélectivement un courant électrique à la vanne à solénoïde de manière à l'activer De la sorte, l'opérateur agit sur le levier ou la pédale de commande d'un moteur de déplacement, de telle sorte qu'une quantité respective du liquide hydraulique allant des pompes principales au moteur de déplacement, soit commandée automatiquement en accord avec la position du levier ou de la pédale de commande, de manière à modifier la vitesse de déplacement des moteurs de déplacement selon une loi continue de changement de la vitesse En outre, en actionnant le commutateur de sélection, la vanne à solénoïde est mise en action de manière à ouvrir le passage de liquide entre la pompe hydraulique de servocommande et les éléments de commande d'angle d'oscillation de plateau des moteurs de déplacement, provoquant ainsi l'alimentation en liquide hydraulique de commande depuis la pompe hydraulique de servocommande vers les éléments de commande d'angle
-d'oscillation de plateau grâce au passage du liquide.
Il en résulte que l'angle d'oscillation des moteurs de déplacement est commandé de manière que la vitesse de
déplacement des moteurs de déplacement soit commandée.
En d'autres termes, si le commutateur de sélection est fermé, ce qui correspond au "premier profil de mode de déplacement", aucun courant électrique n'est appliqué à la vanne à solénoïde de telle sorte que le passage de liquide entre la pompe hydraulique de servocommande et les éléments de commande d'angle d'oscillation de plateau est fermé et les angles d'oscillation des moteurs de déplacement sont conservés à la valeur angulaire initiale précédemment définie Dans ce cas, lorsqu'on manoeuvre les leviers et/ou pédales de commande, la vitesse de déplacement Vt dans le premier profil de mode de déplacement est modifiée continument conformément aux positions de manoeuvre des leviers et/ou pédales de commande depuis la valeur la plus faible V = O jusqu'à la valeur la plus élevée V 1 >A comme représenté à la
figure 3.
D'autre part, si le commutateur de sélection est activé, ce qui correspond au "second profil de mode de déplacement", un courant électrique est appliqué à la vanne à solénoïde de telle sorte que le passage de fluide entre la pompe hydraulique de servocommande et les éléments de commande d'angle d'oscillation de plateau est ouverte, et les angles d'oscillation des moteurs de déplacement sont modifiés pour être remplacés par des angles désirés par le liquide hydraulique de commande de la pompe hydraulique de servocommande Dans ce cas, lorsqu'on manoeuvre les leviers et/ou pédales de commande, la vitesse de déplacement VT dans le deuxième profil de mode de déplacement est modifiée continuement selon les positions de manoeuvre des leviers et/ou pédales de commande depuis la valeur la plus faible V = O jusqu'à -la valeur la plus forte V 2 MAX, qui est notablement
supérieure que V 1, comme représenté à la figure 3.
Cependant, dans le cas d'une surcharge dépassant sensiblement la charge maximum P 2 MAX acceptable par les moteurs de déplacement, lors d'un déplacement de l'excavatrice dans le deuxième profil de mode de déplacement qui est obtenu en activant le commutateur de sélection, ladite charge relativement plus élevée intervenant par exemple lorsque l'excavatrice fait un angle de plus de 40 o, la vitesse de déplacement est soudainement perdue et en outre, le moteur et les pompes principales peuvent soudainement s'arrêter, ce qui peut provoquer un accident de sécurité L'opérateur doit donc sélectionner mannuellement le mode de déplacement, le premier mode de déplacement ou le deuxième mode de déplacement, en manoeuvrant les leviers et/ou pédales de commande selon la pente du sol Cependant, les moteurs de déplacement de l'excavatrice connue ne peuvent pas être pilotés de manière efficace, ce qui a pour effet que les moteurs de déplacement ne peuvent pas répondre à une charge qui
intervient de manière variable suivant la pente du sol.
De la sorte, l'excavatrice connue présente le désavantage qu'elle ne peut pas se déplacer lorsque le
sol a une pente relativement élevée.
En second lieu, lorsque l'excavatrice connue présente un mécanisme de freinage connu pour appliquer un freinage au moteur d'orientation, ledit moteur, étant agencé pour orienter le châssis supérieur par rapport au châssis inférieur, l'opérateur, comme demandé, applique sélectivement ou relâche la puissance de freinage mécanique pour réduire la vitesse du moteur d'orientation à l'aide du frein mécanique Cependant, l'excavatrice connue présente le désavantage que l'opération de freinage du moteur d'orientation ne peut pas être réalisée de manière efficace et également que le moteur d'orientation peut être inconsciemment commandé de manière à orienter de force le châssis supérieur par rapport au châssis inférieu, même dans le cas o une force de freinage est appliquée au mécanisme de freinage pour réduire la vitesse, provoquant ainsi une sérieuse détérioration du mécanisme de décélération du moteur de déplacement En outre, l'excavatrice connue présente un autre inconvénient, en ce que la puissance de freinage du mécanisme de freinage pourrait ne pas supporter le couple de la section d'orientation de l'excavatrice, par exemple dans le cas de l'utilisation de celle-ci sur une surface d'une pente relativement élevée de telle sorte que le moteur d'orientation pourrait provoquer une rotation en dépit de l'application d'une force de freinage sur le mécanisme de freinage du réducteur de vitesse de la section de moteur d'orientation, provoquant ainsi un
grave accident de sécurité.
Troisièmement, le circuit hydraulique de l'excavatrice connue comporte deux pompes hydrauliques principales connectées en parallèle respectivement à chaque moitié des moyens d'actionnement Un passage hydraulique croisé est également connecté de manière croisée entre deux moyens d'actionnement dont chacun est sélectionné par chaque moitié des moyens d'actionnement connectés à chaque pompe principale et que l'on doit considérer comme souvent surchargé, de telle sorte que l'écoulement de liquide provenant des sorties des deux pompes hydrauliques principales est amené à un moyen d'actionnement en état de surcharge,
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un des moyens d'actionnement étant simultanément connecté de manière croisée entre eux par le passage hydraulique croisé De la sorte, le moyen d'actionnement peut supporter une charge relativement plus élevée tout en évitant la surcharge des pompes principales En particulier, une vanne de commande directionnelle pour le moteur d'orientation est connectée de manière croisée à une vanne de commande directionnelle pour le vérin de flèche à l'aide d'un passage hydraulique croisé comportant une vanne de contrôle et une vanne de commande directionnelle à deux entrées ainsi qu'un levier de commande pour commander sélectivement la pression de servocommande du fluide hydraulique de servocommande pour la vanne de commande directionnelle à deux entrées, ledit fluide provenant de la pompe hydraulique de servocommande De la sorte, en cas de mise en oeuvre synchrone des moyens d'actionnement dans lesquels le moteur d'orientation et le vérin de flèche sont commandés au même moment, le vérin de flèche ayant, habituellement, dans ce cas, une charge relativement supérieure à celle du moteur d'orientation, une partie du liquide hydraulique délivré par la première pompe principale au moteur d'orientation peut être amenée à la vanne de contrôle directionnelle du vérin de flèche à l'aide de la vanne de contrôle directionnelle à deux entrées du passage hydraulique croisé de manière à se joindre à l'écoulement de liquide provenant de la deuxième pompe
principale pour alimenter le vérin de flèche.
Cependant, lors d'une opération de chargement d'objets d'excavation vers un moyen de transport, tel qu'un camion, et lorsqu'on manoeuvre simultanément les leviers de commande pour le moteur d'orientation et pour le vérin de flèche après avoir réalisé l'opération d'excavation, les leviers de commande des deux moyens d'actionnement peuvent être simultanément manoeuvrés en position maximale de manière à simultanément lever la
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flèche et commander le moteur d'orientation à la même vitesse Dans ce cas, si le moyen de transport, à savoir le camion, est positionné à un angle d'environ par rapport à la projection de la flèche, il peut arriver que la flèche heurte la carrosserie du camion parce qu'elle ne peut pas être levée suffisamment vite pour éviter de heurter le camion lorsque le moteur d'orientation réalise son déplacement sur un arc de Par conséquent, les leviers de commande, l'un pour le moteur d'orientation et l'autre pour le vérin de flèche sont habituellement positionnés par degrés successifs de manière à éviter la survenance d'un accident de sécurité Par exemple, le levier du vérin de flèche est tout d'abord manoeuvré de manière à faire monter la flèche d'une hauteur correspondant à celle du camion, et le levier pour le moteur d'orientation est ensuite positionné de manière à faire tourner le châssis supérieur de l'excavatrice par rapport au châssis inférieur Au contraire, le levier de commande du moteur d'orientation est tout d'abord manoeuvré pour faire tourner le châssis supérieur, ce qui a pour effet de positionner-la flèche près du camion, et le levier du vérin de flèche est alors manoeuvré pour réaliser l'opération de chargement du camion désirée Par conséquent, l'excavatrice connue a l'avantage que l'opération de chargement ne peut pas être réalisée de manière progressive et continue, ce qui a pour effet de diminuer l'efficacité de fonctionnement de l'opération de chargement et d'imposer à l'opérateur non expérimenté, de considérer l'opération de chargement
comme une opération relativement difficile.
Quatrièmement, et comme décrit ci-dessus, la quantité de liquide hydraulique écoulée qui provient des pompes hydrauliques principales en direction des vannes de commande directionnelle pour les moyens d'actionnement est commandée en manoeuvrant les leviers et/ou pédales de commande pour les moyens d'actionnement respectifs de manière à commander la
valeur d'actionnement de chaque moyen d'actionnement.
Les leviers et/ou pédales de commande sont souvent manoeuvrés de manière à commencer à actionner des moyens d'actionnement désirés ou à actionner les moyens d'actionnement désirés dans la direction contraire à leur direction d'actionnement A ce moment, le débit de liquide hydraulique des pompes principales vers les vannes de commande directionnelle pour les moyens d'actionnement considérés change subitement, ce qui provoque un à-coup mécanique entre les moyens d'actionnement et le liquide hydraulique qui lui est fourni. En d'autres termes, les moyens d'actionnement continuent leur déplacement précédent en raison de leurs propriétés mécaniques, par exemple les forces de friction statique en cas de démarrage d'un actionnement ou la force d'inertie dans la direction d'actionnement précédente lorsqu'on change la direction d'actionnement du moyen d'actionnement, alors que le liquide hydraulique destiné aux moyens d'actionnement considérés est soudainement appliqué par la pompe principale aux moyens d'actionnement lorsqu'on démarre l'actionnement, ou change subitement de direction lorsqu'on change la direction d'actionnement des moyens d'actionnement Par conséquent, un à-coup mécanique important intervient entre les moyens d'actionnement et le liquide hydraulique, en raison du choc entre le
liquide hydraulique et les moyens d'actionnement.
Pour résoudre le problème ci-dessus l'opérateur expérimenté manoeuvre lentement et précautionneusement les leviers ou pédales de commande de manière que le débit initial de liquide hydraulique soit aussi faible que possible de manière à diminuer l'à-coup mécanique entre les moyens d'actionnement et le liquide hydraulique Cependant, l'opérateur inexpérimenté considère qu'une telle manoeuvre précise des leviers et/ou pédales de commande est une opération relativement difficile de telle sorte que l'efficacité de fonctionnement de l'excavatrice est considérablement diminuée Même un opérateur expérimenté considère une telle manoeuvre minutieuse comme une contrainte et en outre tout à-coup mécanique ne peut pas être
complètement éliminé.
Par conséquent, l'excavatrice connue présente les inconvénients que la durée de vie des moyens d'actionnement est réduite en raison des à-coups mécaniques sur les moyens d'actionnement et également l'efficacité de fonctionnement de l'excavatrice est considérablement diminuée en raison de la nécessité de manoeuvrer avec précision les leviers et/ou pédales de commande pour supprimer les à-coups mécaniques comme
décrit ci-dessus.
Cinquièmement, comme décrit ci-dessus, la quantité de fluide hydraulique débitée par les pompes hydrauliques principales vers chaque vérin de moyens d'actionnement tels que le vérin de balancier, le vérin de godet et le vérin de flèche est commandée en positionnant les leviers de commande de chaque moyen d'actionnement de vérin Cependant, si le levier de commande de chaque moyen de commande de vérin n'est pas en position neutre, mais à une position d'actionnement lorsque le levier de commande est manoeuvré, un à-coup mécanique se produit à une extrémité des moyens d'actionnement des vérins, entre l'axe de piston des moyens d'actionnement des vérins et le liquide
hydraulique en raison du débit du liquide hydraulique.
Pour supprimer un tel à-coup mécanique entre l'axe de piston et le liquide hydraulique, l'excavatrice présente un absorbeur de chocs mécaniques qui est disposé à l'intérieur de chaque moyen d'actionnement de vérin Cependant, un tel absorbeur ne peut pas supprimer complètement tout choc mécanique Par conséquent, l'excavatrice connue présente
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l'inconvénient que l'efficacité de fonctionnement et la durée de vie des moyens d'actionnement de vérins sont considérablement diminuées en raison des à-coups mécaniques qui se produisent sur les moyens d'actionnement de vérins. Sixièmement, on utilise habituellement l'excavatrice pour lever des matériaux lourds tels que des roches, un conteneur lourd, etc, à l'aide -d'éléments de commande comprenant la flèche, le
balancier et un crochet de levage remplaçant le godet.
Cependant, dans le cas d'un matériau lourd dont le poids excède une valeur maximale de capacité de levage prédéterminée de l'excavatrice, l'excavatrice peut basculer, ce qui a pour effet de provoquer un accident -15 grave Pour prévenir un tel accident, la valeur maximale de capacité de levage est spécifiée dans la cabine de commande de l'excavatrice connue de manière à permetre à l'opérateur de déterminer si l'excavatrice est capable de lever le matériau à lever Cependant, déterminer un poids à lever à chaque opération de levage est considéré comme une contrainte, ce qui a -pour effet qu'une telle détermination est inconsciemment évitée en dépit de la possibilité que
puisse se produire un accident grave par basculement.
En outre, la valeur exacte de la capacité maximale de levage de l'excavatrice varie suivant les conditions de fonctionnement de telle sorte qu'une valeur adaptée de la capacité maximale de levage de l'excavatrice ne peut pas être déterminée facilement Par conséquent, l'excavatrice connue présente l'inconvénient que l'efficacité de fonctionnement est considéralement diminuée lors d'une opération de levage en raison de la nécessité contraignante de déterminer le poids à lever lors de chaque opération de levage et en outre, un accident grave par basculement peut éventuellement se produire à la suite d'une détermination inexacte de la
capacité variable de levage de l'excavatrice.
Par conséquent, un système de commande opérationnel des moyens d'actionnement d'une excavatrice selon la présente invention est réalisé de
manière à permettre de remédier aux inconvénients ci-
dessus, de la manière suivante: C'est un objet de la présente invention de fournir un système de commande opérationnel pour les moyens d'actionnement d'une excavatrice dans lequel, lors du déplacement de l'excavatrice en manoeuvrant les leviers et/ou pédales de commande correspondant aux moteurs de déplacement, le mode de déplacement des moteurs de déplacement est automatiquement modifié entre un premier profil de mode de déplacement et un deuxième profil de mode de déplacement selon les variations de l'état-du sol, ce qui rend possible de faire déplacer l'excavatrice tout en évitant tout problème au niveau des moteurs de déplacement Par conséquent, l'opération optimale de déplacement de l'excavatrice est réalisée indépendamment de l'état du
sol.
Un autre objet de l'invention est de fournir un système de commande opérationnel pour les moyens d'actionnement d'une excavatrice dans lequel, lorsqu'on manoeuvre un levier de commande pour le moteur de l'excavatrice pour produire une orientation par le moteur d'orientation, ce qui a pour effet de faire tourner d'un angle désiré le châssis supérieur de l'excavatrice par rapport au châssis inférieur, ou pour interrompre la rotation produite par le moteur d'orientation, le frein mécanique qui fait partie du mécanisme de décélération du moteur de la section du moteur d'orientation est commandé automatiquement pour appliquer ou supprimer une puissance de freinage de la section de moteur d'orientation, et une vanne ouvert/fermé pour le moteur d'orientation est également automatiquement ouverte ou fermée de telle sorte qu'une il opération de freinage désirée du moteur d'orientation
est automatiquement commandée.
Un autre objet de l'invention est de fournir un système de commande opérationnel pour les moyens d'actionnement d'une excavatrice dans lequel, lorsqu'on manoeuvre simultanément les leviers et/ou pédales de commande correspondant au moteur d'orientation ainsi que le vérin de flèche de manière à simultanément lever -la flèche et à faire tourner le châssis supérieur de l'excavatrice par rapport au châssis inférieur, une vitesse de rotation du moteur d'orientation par rapport à la vitesse de levage de la flèche est commandée sélectivement par l'opérateur en tenant compte des conditions de fonctionnement de telle sorte qu'une vitesse relative entre le moteur d'orientation et le vérin de flèche puisse être automatiquement commandée, ce qui a pour effet que la rotation du moteur d'orientation et le levage de la flèche sont réalisés
de manière régulière et continue.
Un objet supplémentaire de la présente invention est de fournir un système de commande
opérationnel pour les moyens d'actionnement d'une-
excavatrice dans lequel, lorsqu'on manoeuvre les leviers et/ou pédales de commande pour mettre en route les moyens d'actionnement ou pour stopper l'actionnement des moyens d'actionnement, le débit de liquide hydraulique en provenance des pompes hydrauliques principales en direction de chaque moyen d'actionnement est commandé automatiquement, ce qui évite de manière efficace qu'un à-coup mécanique se produise entre le moyen d'actionnement et le liquide hydraulique. Un autre objet de la présente invention est de fournir un système de commande opérationnel des moyens d'actionnement d'une excavatrice dans lequel les moyens d'actionnement de vérins tels que le vérin de balancier, le vérin de godet et le vérin de flèche sont commandés automatiquement sans que se produise d'à-coup à une extrémité du vérin de chaque moyen d'actionnement de vérins de manière à commander efficacement l'amortissement mécanique des moyens d'actionnement de vérins. Un autre objet de la présente invention est de fournir un système de commande de fonctionnement pour des moyens d'actionnement d'une excavatrice dans lequel, lors de la détection d'un basculement du corps de l'excavatrice en raison d'une surchage par rapport à un niveau prédéterminé correspondant à une capacité maximum de levage de l'excavatrice au cours d'une opération de levage, une alarme représentative d'une telle surcharge est produite de manière à avertir l'opérateur du danger de basculement, et en outre, les moyens d'actionnement sont automatiquement commandés pour être arrêtés indépendamment des manoeuvres de l'opérateur, lorsqu'un poids excédant un poids prédéterminé est susceptible de provoquer le
basculement de l'excavatrice.
Selon un aspect, la présente invention concerne, -pour une excavatrice comportant des moyens d'actionnement comprenant un vérin de flèche pour actionner une flèche, un vérin de balancier pour actionner un balancier, un vérin de godet pour actionner un godet, un moteur d'orientation pour faire tourner un châssis supérieur de l'excavatrice par rapport à un châssis inférieur de celle-ci et des moteurs de déplacement pour faire déplacer ladite excavatrice, un procédé de commande pour commander automatiquement un appareillage de commande pour commander le fonctionnement des moyens d'actionnement et comprenant une unité électronique de commande pour commander le fonctionnement desdits moyens d'actionnement; des pompes hydrauliques principales pour fournir du liquide hydraulique auxdits moyens d'actionnement; une pompe hydraulique de servocommande pour fournir du liquide hydraulique de servocommande; une pluralité de vannes de commande directionnelles dont chacune est connectée auxdites pompes hydrauliques principales et à ladite unité électronique de commande pour commander la direction de fonctionnement desdits moyens d'actionnement ainsi que la quantité de fluide hydraulique débité; des blocs de vannes de servocommande adaptés pour déplacer de manière commandée les tiroirs de distribution desdites vannes de commande directionnelles en fonction de signaux de commande électriques fournis par ladite unité électronique de commande; des vannes de commande d'angle d'oscillation disposées entre l'unité de commande et les pompes principales pour commander les angles d'oscillation des pompes -hydrauliques principales de manière à commander ladite quantité de liquide hydraulique débité par celles-ci; des capteurs de position disposés sur les moyens d'actionnement respectifs de manière à détecter les valeurs de modification des positions desdits moyens d'actionnement; des leviers et/ou pédales de commande pour fournir à l'unité de commande les signaux électriques respectifs correspondant aux positions de manoeuvre des moyens d'actionnement; et une pluralité d'amplificateurs disposés entre l'unité de commande et respectivement, les blocs de de vannes de commande et les vannes de commande d'oscillation de plateau oscillant; pour amplifier les signaux électroniques provenant de ladite unité de commande en direction des blocs de vannes de commande et lesdites vannes de commande d'angle d'orientation; le procédé de commande comprenant également les étapes de: déterminer si les positions de manoeuvre pour les moteurs de déplacement telles que reçues à partir des leviers et/ou pédales de commande sont égales à O de manière à générer des signaux de commande de courant, dont chacun est destiné à commander les blocs de vannes de servocommande et les
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vannes de commande d'angle d'oscillation des pompes hydrauliques principales à partir des positions de mnaoeuvre au cas o les valeurs de positionnement ne sont pas égales à O et ensuite, générer lesdits signaux de courant de commande; mais, dans le cas o les valeurs de positionnement sont égales à 0, désactiver une vanne à solénoïde des moteurs de déplacement, ladite vanne à solénoïde étant disposée entre les moteurs de déplacement et les pompes hydrauliques de servocommande de manière à commander un angle d'oscillation de chaque moteur de déplacement; déterminer, à la réception de signaux électriques dont chacun représente la vitesse d'actionnement de chaque moteur de déplacement à partir des capteurs de position des moteurs de déplacement dans le cas des valeurs maximales de positionnement, si la vanne à solénoïde des moteurs de déplacement reçoit un courant; selon le résultat de cette détermination de l'application d'un courant à la vanne à solénoïde des moteurs de déplacement, comparer ladite vitesse d'actionnement des moteurs de déplacement avec une vitesse de commande dans le cas d'un premier profil de mode de déplacement et avec une vitesse minimale acceptable dans le cas d'un deuxième profil de mode de déplacement de manière à activer ou àdésactiver la vanne à solénoïde des moteurs de déplacement de manière à commander les angles d'oscillation des pompes hydrauliques principales. Selon un autre aspect, la présente invention concerne, pour une excavatrice comprenant des moyens d'actionnement comportant un vérin de flèche pour actionner une flèche, un vérin de balancier pour actionner un balancier, un vérin de godet pour actionner un godet, un moteur d'orientation pour faire tourner un châssis supérieur de l'excavatrice par rapport à un châssis inférieur de celle-ci et des moteurs de déplacement pour déplacer ladite
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excavatrice, un dispositif pour commander automatiquement le fonctionnement des moyens d'actionnement, comprenant une unité électronique de commande pour commander le fonctionnement desdits moyens d'actionnement; des pompes hydrauliques principales pour fournir du liquide hydraulique auxdits moyens d'actionnement; une pompe hydraulique de servocommande pour fournir du liquide hydraulique de servocommande; une pluralité de vannes de commande directionnelles dont chacune est connectée auxdites pompes hydrauliques principales et à l'unité électronique de commande pour commander la direction de fonctionnement du moteur de déplacement à partir de capteurs de position des moteurs de déplacement dans le cas de valeurs maximum de position, déterminer si un courant est appliqué à la vanne à solénoïde des moteurs de déplacement; selon le résultat de ladite détermination de l'application d'un courant à la vanne à solénoïde des moteurs de déplacement, comparer ladite vitesse d'actionnement des moteurs de déplacement avec une vitesse de commande dans le cas d'un premier profil de mode de déplacement et avec une vitesse minimum acceptable dans le cas d'un second profil de mode de déplacement de manière à activer ou à désactiver la vanne à solénoïde des moteurs de déplacement de manière à commander l'angle d'orientation des pompes
hydrauliques principales.
Selon un autre aspect, la présente invention concerne, dans une excavatrice comprenant des moyens d'actionnement comportant un vérin de flèche pour actionner une flèche, un vérin de balancier pour actionner un balancier, un vérin de godet pour actionner un godet, un moteur d'orientation pour faire tourner un châssis supérieur de l'excavatrice par rapport à un châssis inférieur de celle-ci et des moteurs de déplacement pour déplacer ladite excavatrice, un appareil de commande automatique du fonctionnement des moyens d'actionnement, comprenant une unité électronique de commande pour commander le fonctionnement desdits moyens d'actionnement; des pompes hydrauliques principales pour fournir du liquide hydraulique auxdits moyens d'actionnement; une pompe hydraulique de servocommande pour fournir du liquide hydraulique de servocommande; une pluralité de vannes de commande directionnelle dont chacune est connectée auxdites pompes hydrauliques principales ainsi qu'à l'unité électronique de commande pour commander la direction de fonctionnement desdits moyens d'actionnement ainsi que la quantité de liquide hydraulique débité; des blocs de servocommande agencés pour déplacer de manière commandée des tiroirs de distribution desdites vannes de commande directionnelles en fonction de signaux électroniques de commande fournis par ladite unité électronique de commande; des vannes de commande d'angle d'orientation disposées entre l'unité de commande et les pompes principales pour commander les angles d'orientation des pompes hydrauliques principales de manière à commander ladite quantité de liquide hydraulique débitée par celles-ci; des capteurs de position disposés au niveau des moyens d'actionnement respectifs de manière à détecter les valeurs de déplacement de position desdits moyens d'actionnement; des leviers et/ou pédales de commande pour fournir à l'unité de commande des signaux électriques respectifs correspondant aux valeurs de positionnement pour les moyens d'actionnement; et une pluralité d'amplificateurs disposés entre l'unité de commande et respectivement les blocs de servocommande et les vannes de commande d'angles d'orientation; pour amplifier les signaux électriques fournis par ledit système de commande aux blocs de servocommande et aux vannes de commande d'angle d'orientation; ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte: un relais connecté électriquement à l'unité de commande de manière à activer ou à désactiver le circuit de commande dudit appareil de commande en fonction d'un signal électrique de l'unité de commande correspondant à une valeur de position du moteur d'orientation; une vanne à solénoïde connectée électriquement audit relais de manière à être activée ou désactivée par le relais; un frein mécanique disposé au niveau du mécanisme de réduction de vitesse du moteur d'orientation et connecté à ladite vanne à solénoïde de manière à être commandé sélectivement par la vanne à solénoïde de manière à appliquer ou à supprimer une puissance de freinage au mécanisme de réduction de vitesse; une vanne ouvert/fermé pour démarrer et pour arrêter une opération de rotation du moteur d'orientation selon un état ouvert ou fermé de la vanne à solénoïde, ce qui fait que le frein mécanique est commandé pour supprimer immédiatement la puissance de freinage au mécanisme de réduction de vitesse en cas de démarrage d'une opération de rotation des moteurs d'orientation, mais également pour appliquer la puissance de freinage au mécanisme de réduction de vitesse sensiblement 5 secondes après le changement de l'état de commande du
moteur d'orientation vers l'état d'arrêt.
Selon un autre aspect, la présente invention concerne un procédé de commande comprenant les étapes de: lors de la réception d'une position de manoeuvre du moteur d'orientation à partir des leviers et/ou pédales de commande, déterminer si ladite position de manoeuvre pour le moteur d'orientation est une valeur croissante représentant le fait que les leviers et/ou pédales de commande pour le moteur d'orientation ont été déplacés d'une position neutre jusqu'à une position d'orientation ou une valeur décroissante représentant la manoeuvre contraire des leviers et/ou pédales d'orientation du moteur d'orientation; commander la valeur mécanique pour supprimer la puissance de freinage des réducteurs de vitesse dans un délai de 0,1 seconde après la manoeuvre des leviers et/ou pédales de commande et également actionner la vanne ouvert/fermé pour commander le moteur d'orientation dans le cas d'une valeur croissante, ou déterminer si sensiblement 5 secondes se sont écoulées entre le positionnement des leviers et commandes de pédales dans le cas d'une valeur décroissante; et ensuite dans le cas o sensiblement 5 secondes se sont écoulées, commander le frein mécanique de manière à appliquer la puissance de freinage au mécanisme de réduction de vitesse tout en désactivant la vanne ouvert/fermé de manière à
interrompre l'état de rotation du moteur d'orientation.
Selon encore un autre aspect, la présente invention concerne un procédé de commande comprenant les étapes, lors de-la réception de signaux électriques correspondant aux positions de manoeuvre du moteur d'orientation et du vérin de flèche à partir des leviers et/ou pédales de commande, déterminer si positions de manoeuvre sont des valeurs maximales et alors produire des signaux électriques pour les blocs de servocommande et les vannes de commande d'angle d'oscillation de manière à commander le moteur d'orientation et le vérin de flèche pour chaque vitesse d'actionnement en correspondance avec chaque position de manoeuvre dans le cas o même une seule des valeurs de positionnement n'est pas une valeur maximale, mais générer des signaux électriques pour les blocs de servocommande de manière à commander les vannes directionnelles du moteur d'orientation et le vérin de flèche selon une ouverture maximale au cas o les positions de manoeuvre ont des valeurs maximales, ensuite recevoir une valeur de consigne pour une vitesse relative du vérin de flèche par rapport à une vitesse du moteur d'orientation à partir d'un commutateur de commande de vitesse relative, ledit commutateur étant connecté électriquement au système de commande et adapté pour permettre à l'opérateur de déterminer la vitesse relative; en recevant ladite valeur de consigne, déterminer quel moyen d'actionnement du moteur d'actionnement et du vérin de flèche doit être actionné avant l'autre et calculer chacune des quantités de liquide hydraulique débité qui doit être fourni par chaque pompe hydraulique principale pour commander le moteur d'orientation et le vérin de flèche de manière à correspondre au résultat désiré; générer des signaux électriques correspondant à ladite quantité de liquide hydraulique débitée pour la pompe principale vers les vannes de commande d'angles d'oscillation des pompes hydrauliques principales de manière à commander les angles d'oscillation des pompes hydrauliques principales de manière à contrôler la quantité de liquide hydraulique débité par les pompes hydrauliques principales pour le moteur d'orientation et le vérin de flèche et correspondant à la valeur de consigne du commutateur de
commande de vitesse relative.
Selon un autre aspect, la présente invention concerne un procédé de commande comprenant les étapes de: recevoir des positions de manoeuvre respectives à partir des leviers et/ou pédales de commande et les valeurs respectives correspondant aux positions du fonctionnement des moyens d'actionnement détectées par des capteurs de position, mettre en oeuvre des valeurs respectives prédéterminées de vitesse des moyens d'actionnement en fonction des positions de manoeuvre ainsi que des vitesses d'actionnement respectives des moyens d'actionnement en fonction desdites valeurs des positions de fonctionnement, déterminer si l'état de fonctionnement des leviers et/ou pédales de commande correspond à un état d'accélération ou à un état de décélération; si l'état de fonctionnement des leviers et/ou pédales de commande est un état d'accélération, calculer les vitesses d'accélération optimales respectives sur la base d'une courbe d'accélération standard et comparer les vitesses d'accélération optimales calculées avec les vitesses correspondantes prédéterminées respectives de telle sorte, lorsque chaque vitesse d'accélération est plus faible que la vitesse prédéterminée correspondante, on choisit qu'une vitesse de sortie est égale à la vitesse d'accélération, alors que lorsque chaque vitesse d'accélération est supérieure ou égale à la vitesse correspondante prédéterminée, on choisit que la vitesse de sortie est égale à la vitesse prédéterminée; si l'état de fonctionnement de leviers et/ou pédales de commande est un état de décélération, déterminer si chaque vitesse de fonctionnement est 0, et si la vitesse de fonctionnement n'est pas 0, calculer chaque vitesse de décélération optimale sur la base d'une courbe de décélération et comparer la vitesse de décélération optimale calculée avec la vitesse correspondante prédéterminée de telle sorte que lorsque la vitesse de décélération est inférieure ou égale à la vitesse correspondante prédéterminée, on choisit que la vitesse de sortie est égale à la vitesse prédéterminée, alors que, lorsque la vitesse de décélération est plus grande que la vitesse correspondante prédéterminée, on choisit que la vitesse de sortie est égale à la vitesse de décélération; et calculer les valeurs de sortie respectives correspondant aux quantités de liquide hydraulique fournies par les pompes hydrauliques principales en fonction des vitesses de sortie et envoyer les valeurs de sortie respectivement aux pompes
hydrauliques principales.
Selon encore un autre aspect, la présente invention, concerne un dispositif de commande comprenant: des moyens de stockage d'une courbe de décélération spécifique pour arrêter les moyens d'actionnement sans qu'ils soient soumis à un à-coup et des gammes de décélération respectives pour les moyens d'actionnement correspondants; des convertisseurs analogique-numérique agencés de manière à convertir des signaux analogiques des leviers et/ou pédales de commande et des capteurs de position en des signaux numériques, lesdits signaux analogiques étant représentatifs de la position de manoeuvre des leviers et/ou pédales de commande et de la position instantannée de fonctionnement des moyens
d'actionnement; des convertisseurs numérique-
analogique agencés de manière à convertir des signaux
numériques desdits convertisseurs analogique-
numérique; des moyens amplificateurs adaptés pour amplifier des signaux analogiques à partir desdits convertisseurs numérique-analogique constitués par lesdits amplificateurs; et des moyens de commande pour recevoir les signaux de sortie desdits convertisseurs analogiquenumérique pour déterminer à partir des signaux reçus si des moyens d'actionnement de vérins respectifs sont mis en fonctionnement dans des gammes prédéterminées de décélération, et si les moyens d'actionnement respectifs de vérins sont mis en fonctionnement dans les gammes de décélération respective, générer vers lesdits convertisseurs analogique-numérique des signaux de commande représentatifs des débits de liquide désirés des pompes hydrauliques ainsi que des courses respectives requises pour les tiroirs de distribution des vannes de commande directionnelles des moyens d'actionnement de vérins de telle sorte que la mise en fonctionnement des moyens d'actionnement de vérins sont effectués en suivant la courbe de décélération de manière à leur permettre de
s'arrêter sans être sujets à un à-coup.
Selon un autre aspect, la présente invention concerne un procédé de commande comprenant les étapes de: recevoir des informations de position de manoeuvre des leviers et/ou pédales de commande ainsi que les valeurs respectives correspondant aux positions de fonctionnement des moyens d'actionnement détectés par les capteurs de position, produire des vitesses respectives prédéterminées des moyens d'actionnement en fonction desdites positions de manoeuvre ainsi que des vitesses de fonctionnement respectives des moyens d'actionnement en fonction des valeurs de position de fonctionnement et déterminer si les tiges de piston respectives des moyens d'actionnement sont positionnées aux extrémités respectives des vérins correspondants; si chaque tige de piston n'est pas positionnée à l'extrémité du vérin correspondant, déterminer si la position instantannée de chaque moyen d'actionnement est une position de décélération et si la position instantannée de chaque moyen d'actionnement est une position de décélération, générer une vitesse de décélération, et déterminer si la vitesse de décélération est plus élevée que ladite vitesse prédéterminée correspondante; si la vitesse de décélération est plus élevée que la vitesse prédéterminée, on choisit qu'une vitesse de sortie est égale à la vitesse prédéterminée, alors que si la vitesse de décélération est inférieure que ou égale à la vitesse correspondante prédéterminée, on choisit que la vitesse de sortie est égale à la vitesse de décélération; et calculer les valeurs de sortie respectives correspondant aux quantités de liquide hydraulique fournies par les pompes hydrauliques principales à partir des vitesses de sortie et envoyer les valeurs de sortie aux pompes hydrauliques principales respectives, de manière à permettre aux moyens d'actionnement d'être commandés sans être sujets
à des à-coups.
Selon un autre aspect, la présente invention concerne un dispositif de commande comprenant: des moyens pour mesurer le poids d'un matériau qui doit être levé par l'excavatrice, lesdits moyens étant connectés électriquement à un port d'entrée de l'unité de commande de manière à générer vers l'unité de commande un signal électrique correspondant à la valeur mesurée, des moyens pour mesurer un angle d'inclinaison du corps de l'excavatrice, lesdits moyens étant électriquement connectés à un port d'entrée de l'unité de commande de manière à produire en direction de l'unité de commande un signal électrique correspondant à la valeur mesurée de l'angle d'inclinaison du corps de l'excavatrice, un circuit de commande d'alarme connecté électriquement à un port de sortie de l'unité de commande de manière à commander un bruiteur et une lampe d'alarme dont chacun est mis en contact électrique avec celui-ci lors de la réception d'un signal d'alarme électrique à partir de l'unité de commande de manière à prévenir l'opérateur de -l'existence d'une surcharge du matériau qui doit être levé au cas o le poids du matériau qui doit être levé dépasse un niveau donné et en outre, arrêter une opération de levage de l'excavatrice indépendamment des manoeuvres de l'opérateur en cas de détection d'une surcharge dépassant un autre niveau donné susceptible
de faire bacsculer l'excavatrice.
Selon encore un autre aspect, la présente invention concerne un procédé de commande comprenant les étapes de calculer une capacité maximale de levage permise pour l'excavatrice lors de la réception de signaux électriques dont chacun correspond au poids du matériau à lever à partir desdits moyens pour capter le poids à lever, aux positions de fonctionnement respectives des moyens d'actionnement à partir des capteurs de position et à un angle d'inclinaison du corps de l'excavatrice à partir desdits moyens pour mesurer l'angle d'inclinaison; déterminer si le poids à lever dépasse 80 % de la capacité de levage maximale acceptable calculée de l'excavatrice de manière à commander la poursuite de l'opération de levage de l'excavatrice conformément aux manoeuvres de l'opérateur dans le cas o il est déterminé que le poids à lever est inférieur ou égal à 80 % de la capacité de levage maximale acceptable calculée, mais déterminer si le poids à lever dépasse 90 % de la capacité de levage maximale acceptable calculée de l'excavatrice dans le cas o il est déterminé que le poids à lever dépasse 80 % de la capacité de levage maximale admissible calculée, actionner le circuit de commande d'alarme pour permettre au bruiteur et à la lampe d'alarme d'être mis en fonctionnement pour prévenir l'opérateur de la surcharge et commander la poursuite de l'opération de levage de l'excavatrice conformément aux manoeuvres de l'opérateur dans le cas o il est déterminé que le poids à lever est inférieur ou égal à 90 % de la capacité maximale de levage acceptable calculée; générer des signaux électriques vers les blocs de servocommande pour que les vannes de commande directionnelles des moyens d'actionnement arrêtent l'opération de levage de l'excavatrice indépendamment des manoeuvres de l'opérateur dans le cas o il est déterminé que le poids à lever dépasse % de la capacité de levage maximale acceptable de l'excavatrice. Ce qui a été décrit ci-dessus ainsi que d'autres objets caractéristiques et avantages de la présente invention seront plus clairement compris à
partir de la description détaillée qui va suivre, prise
en combinaison avec les dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est un diagramme schématique de circuit montrant un circuit hydraulique de base et un système de commande du fonctionnement des moyens d'actionnement d'une excavatrice selon la présente invention, la figure 2 est un diagramme du circuit partiellement agrandi de la section de moteur de déplacement, comprenant deux moteurs de déplacement selon la figure 1, la figure 3 est un graphique montrant les courbes caractéristiques de déplacement selon le premier et le deuxième modes de déplacement des moteurs de déplacement en fonction d'une variation de la charge intervenant sur les moteurs de déplacement en fonction d'un paramètre de la surface du sol, la figure 4 est un organigramme montrant un procédé de commande pour réaliser une opération de déplacement optimale des moteurs de déplacement de la figure 2, la figure 5 est un diagramme montrant l'arrangement d'un dispositif commandant automatiquement l'opération de freinage du moteur d'orientation de l'excavatrice selon la présente invention, la figure 6 est un diagramme de circuit partiellement agrandi d'une section de moteur d'orientation comprenant le moteur d'orientation, le mécanisme de réduction de vitesse, un frein mécanique et une vanne ouvert/fermé selon la figure 1, les figures 7 A et 7 B sont des graphiques montrant la relation entre la manoeuvre du levier de commande du moteur d'orientation et le frein mécanique pendant une opération d'orientation, la figure 8 est un organigramme montrant un procédé de commande automatique d'une opération de freinage pour la section de moteurs d'orientation de la figure 6, la figure 9 est un diagramme montrant la construction d'un dispositif comprenant un commutateur de commande du rapport de vitesse connecté électriquement au système de commande électronique de la figure 1, pour commander automatiquement un rapport de vitesse relative entre le moteur d'orientation et le vérin de flèche selon la présente invention, les figures 10 et 11 sont des organigrammes dont chacun montre un procédé de commande automatique pour commander la vitesse relative entre le moteur d'orientation et le vérin de flèche selon la présente invention, et dans lesquels: la figure 10 est un organigramme dans le cas d'un circuit hydraulique ne présentant pas une ligne de liquide hydraulique croisé entre les vannes de commande directionnelles à la fois pour le moteur d'orientation et le vérin de flèche; la figure il est un organigramme dans le cas o le circuit hydraulique comporte une ligne croisée de liquide hydraulique entre les vannes de commande directionnelles à la fois pour les moteurs d'orientation et le vérin de flèche, les figures 12 A et 12 B sont des graphes montrant les courbes caractéristiques du courant électrique généré en correspondance avec les valeurs d'actionnement des leviers et pédales de commande pour le moteur d'orientation et le vérin de flèche, la figure 12 C est un graphique montrant différentes courbes caractéristiques de hauteurs de levage de la flèche en fonction de l'angle d'orientation du moteur d'orientation pour chaque rapport de vitesse relative entre le moteur d'orientation et le vérin de flèche déterminé par la valeur de consigne du commutateur de commande de la figure 9, la figure 13 est un graphique montrant les courbes caractéristiques du débit du liquide hydraulique en fonction du temps d'actionnement selon un procédé de commande optimale pour éviter un choc mécanique sur les moyens d'actionnement selon la présente invention, et montrant particulièrement la différence de débit de fluide entre un actionnement à une haute et à basse vitesse des moyens d'actionnement et montrant enfin la variation du débit de liquide dans un état d'accélération de vitesse et dans un état de décélération de vitesse, la figure 14 est un organigramme montrant un procédé de commande automatique pour empêcher le choc mécanique entre les moyens d'actionnement et le liquide hydraulique selon la présente invention, la figure 15 est un diagramme montrant un mode de réalisation de l'unité électronique de commande d'un appareil pour commander automatiquement l'amortissement des moyens d'actionnement de vérins suivant la présente invention, la figure 16 est un organigramme montrant un procédé de commande automatique pour empêcher un choc entre les moyens d'actionnement de vérin et le liquide hydraulique à des extrémités respectives des moyens d'actionnement de vérin selon la présente invention, la figure 17 est un graphique montrant les courbes caractéristiques de la vitesse d'actionnement des moyens d'actionnement de vérin dans le cas d'un état de décélération de vitesse des moyens d'actionnement, la figure 18 est un diagramme montrant un mode de réalisation d'un dispositif de commande pour empêcher automatiquement un accident par basculement de l'excavatrice par cause d'une surcharge lors d'une opération de levage, selon la présente invention, et la figure 19 est un organigramme montrant un procédé de commande automatique pour empêcher automatiquement un accident par basculement de l'excavatrice, procédé utilisant le dispositif de
commande de la figure 18.
La figure 1, tout d'abord, représente un diagramme d'un circuit hydraulique montrant un circuit de base d'un système d'actionnement automatique des moyens d'actionnement d'une excavatrice selon la présente invention, le circuit hydraulique de base comprenant un moteur de commande 1 pour produire une puissance de commande pour les éléments de commande de l'excavatrice, deux pompes hydrauliques principales, une première et une deuxième pompes hydrauliques 3 et 4 connectées séquentiellement et directement à un axe de commande 2 du moteur 1 et comprenant chacune une pompe à plateau oscillant La deuxième pompe 4 est connectée directement à une pompe de servocommande ou à une troisième pompe 5 présentant une capacité relativement plus faible que celle des première et deuxième pompe principales 3 et 4, et agencée pour générer un liquide
hydraulique de servocommande.
La première pompe principale est, comme montré sur le dessin, connectée directement à un premier groupe de vannes de commande directionnelle de manière à réaliser une communication de liquide entre elles, par exemple une première vanne de commande directionnelle 7 pour commander la direction d'actionnement d'un moteur de déplacement gauche 6 destiné à déplacer le train de chenille gauche de l'excavatrice, une deuxième vanne de commande directionnelle 9 pour commander la direction d'actionnement d'un vérin de balancier 8 destiné à commander un balancier, et une troisième vanne de commande directionnelle 11 pour commander la direction d'actionnement d'un moteur d'orientation 10 agencée pour déplacer le châssis supérieur qui porte la cabine de commande par rapport au châssis inférieur comportant
les trains de chenille.
De la même manière, la deuxième pompe principale 4 est connectée directement à un deuxième groupe de vannes de commande directionnelle de manière à réaliser une communication de liquide entre elles, par exemple une quatrième vanne de commande directionnelle 13 pour commander la direction d'actionnement d'un moteur de déplacement droit 12 destiné à commander le train de chenille droit de l'excavatrice, une cinquième vanne de commande directionnelle 15 pour commander la direction d'actionnement d'un vérin de godet 14 destiné à piloter un godet, une sixième vanne de commande directionnelle 17 pour' commander la direction d'actionnement d'un vérin de flèche 16 destiné à commander une flèche, et une vanne de commande directionnelle auxiliaire 18 pour commander la direction d'actionnement d'un moyen d'actionnement auxiliaire (non représenté) dont
l'excavatrice peut être équipée à la demande du client.
En outre, le liquide hydraulique produit par la troisième pompe hydraulique 5 qui représente une capacité relativement plus faible que celle de la première et de la seconde pompes hydrauliques principales 3 et 4 est utilisé en tant que liquide hydraulique de servocommande pour commander les plateaux oscillants 3 a et 4 a d'une première et d'une seconde pompes principales 3 et 4 et les tiroirs de distribution de chaque vanne de commande directionnelle 7, 9, 11, 13, 15, 17, 18 En d'autres termes, une partie du liquide hydraulique de servocommande provenant de la troisième pompe 5 est mise en communication à travers un passage de liquide avec deux éléments de commande d'angle d'oscillation de-plateaux a et 20 b dont chacun est destiné à commander l'angle d'oscillation desplateaux d'oscillation 3 a et 4 a de la pompe principale 3, 4 par l'intermédiaire de deux vannes de commande d'angle d'oscillation 19 a et 19 b dont chacun comprend une vanne proportionnelle pourvue d'un solénoïde 19 'a, 19 'b La partie restante du liquide hydraulique de servocommande provenant de la troisième pompe 5 est mise en communication à travers un autre passage de liquide avec chaque tiroir de distribution de la vanne de commande directionnelle 7, 9, 11, 13, 15, 17, 18 par l'intermédiaire de deux blocs électroniques de vannes proportionnelles 22 a et 22 b dont chacun est connecté à la vanne de commande directionnelle 7, 9, 11, 13, 15, 17, 18 ainsi qu'à une unité de commande 24 par l'intermédiaire d'une ligne de commande 22 ' et actionner sous la commande du système de commande 24 conformément avec la manoeuvre
des leviers et/ou pédales de commande 21 de la cabine.
Les leviers et/ou pédales de commande 21 comprennent autant de leviers et de pédales qu'il y a de vannes de commande directionnelle 7, 9, 11, 13, 15, 17 et 18, à savoir de moyens d'actionnement 6, 8, 10, 12, 14 et 16 En outre, les blocs de vannes de servocommande proportionnelles à solénoïde 22 a et 22 b comportent chacun le même nombre de vannes de servocommande proportionnelles (non représentées) que ceux d'un groupe de vannes de commande directionnelles 7, 9 et 11 ou 13, 15, 17 et 18 connectées aux blocs de vannes correspondants 22 a, 22 b Dans ce but, un levier et/ou pédale de commande 21 d'un moyen d'actionnement à actionner est manoeuvré de manière à commander proportionnellement une valve de servocommande proportionnelle à solénoïde disposée dans le bloc de vannes 22 a, 22 b pour le levier et/ou pédale 21 de commande qui a été manoeuvré De la sorte, le liquide hydraulique de servocommande délivré par la troisième pompe 5 alimente une vanne de commande directionnelle 7, 9, 11, 13, 15, 17, 18 correspondant au moyen d'actionnement qui doit être actionné De la sorte, le tiroir de distribution de la vanne de commande directionnelle, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 18 alimenté en liquide hydraulique de servocommande par la troisième pompe 5 se déplace à droite ou à gauche de manière à actionner les mécanismes tels que le godet, le
balancier ou analogue, dans la direction désirée.
Comme représenté à la figure 1, le circuit hydraulique présente également une pluralité de capteurs 23 a à 23 f pour mesurer le déplacement de la position des moyens d'actionnement 6,8, 10, 12, 14 et 16 qui est produit en fonction de l'actionnement des moyens d'actionnement Les capteurs 23 a, 23 f sont
montés au niveau des moyens d'actionnement respectifs.
Par conséquent, les capteurs comprennent le même nombre de capteurs qu'il y a de moyens d'actionnement Les capteurs 23 a à 23 f sont ainsi connectés électriquement à l'unité de commande 24 de manière à générer à l'intention de l'unité de commande, un signal de sortie représentant le déplacement du moyen d'actionnement correspondant. D'autre part, deux amplificateurs 25 a et 25 b sont connectés électriquement entre les blocs de vannes proportionnelles de servocommande 22 a, 22 b et l'unité de commande 24, alors que l'autre amplificateur 25 C est connecté électriquement entre les vannes de commande d'angle d'oscillation 19 a et 19 b et l'unité de commande 24 L'unité de commande est connecté électriquement aux
capteurs de déplacement de position 23 a à 23 f.
Les capteurs de déplacement de position 23 a à 23 f peuvent comporter différents types de capteurs connus Par exemple les capteurs 23 b, 23 e et 23 f montés respectivement sur le vérin de balancier 8, le vérin de godet 14 et vérin de flèche 16, peuvent chacun comporter un capteur comprenant un potentiomètre à résistance variable et des matériaux magnétiques de manière à produire un signal électrique résultant du comptage du nombre d'éléments magnétiques De la même manière, le capteur 23 du moteur d'orientation 10 peut comprendre un encodeur de type absolu capable de mesurer la position absolue du châssis supérieur par rapport au châssis inférieur de l'excavatrice, alors que les capteurs 23 a et 23 d montés sur les moteurs de déplacement 6 et 12 peuvent comporter chacun un
encodeur à incrément.
Chaque amplificateur 25 a, 25 b, 25 c est également connecté électriquement à un port de sortie de l'unité de commande 24, et est agencé pour amplifier le signal de valeur de commande calculée par l'unité de commande 24 et générer le signal amplifié au bloc de vannes de commande 22 a, 22 b ou aux vannes de commande d'angle d'oscillation 19 a et 19 b En d'autres termes, le courant électrique généré conformément à la valeur d'actionnement des leviers et/ou pédales de commande 21 est appliqué à l'unité de commande 24 de manière à être calculé par celle-ci, et amplifié par les amplificateurs 25 a et 25 b dont chacun est disposé entre l'unité de commande et les blocs de vannes de commande 22 a et 22 b, et ensuite appliqué aux blocs de vannes 22 a et 22 b de manière a commander la quantité de liquide hydraulique de servocommande fournie par la troisième pompe hydraulique 5 aux tiroirs de distribution des vannes de commande directionnelles respectives 7, 9, 11, 13, 15, 17 et 18 Chacun des capteurs 23 a à 23 f génère également un signal représentatif de la valeur du déplacement de la position de chaque moyen d'actionnement 6, 8, 10, 12, 14, 16 ainsi détecté vers l'unité de commande 24 de telle sorte que l'unité de commande 24 calcule les signaux de déplacement proportionnels des moyens d'actionnement, générés à partir des capteurs 23 a à 23 f, à partir de la charge imposée aux moyens d'actionnement et la quantité de liquide hydraulique nécessaire pour les moyens d'actionnement de manière à commander de façon réglable la première et la deuxième pompe principale 3 et 4, ce qui permet à la première et à la deuxième pompes principales 3 et 4 de répartir également une charge en cas de la survenance d'une surcharge sur un moyen d'actionnement. En se rapportant maintenant à la figure 2 qui est un diagramme du circuit partiellement agrandi d'une section de moteur de déplacement de la figure 1, la section de moteur de déplacement comprend, à part les moteurs de déplacement 6 et 12, deux éléments de commande d'angle d'oscillation 6 a et 12 a associés à chaque moteur de déplacement 6, 12 pour commander
l'angle d'oscillation du moteur de déplacement 6, 12.
Une vanne à solénoïde 28 est disposée entre les éléments de commande d'angle d'oscillation 6 a et 12 a et la pompe hydraulique de servocommande 5 pour ouvrir et fermer entre eux le passage de liquide du liquide hydraulique de servocommande La vanne à solénoïde de commande d'angle d'oscillation 28 est également connectée électriquement à l'unité électronique de commande 24 de manière à recevoir de celle-ci un signal
de commande.
Le fonctionnement de la section de déplacement de la figure 2 sera décrit plus en détail
comme suit.
Lorsqu'ils sont manoeuvrés par l'opérateur, les leviers et/ou pédales de commande 21 génèrent en direction de l'unité de commande 24 des signaux électriques représentatifs de leur valeur d'actionnement de manière à permettre à l'unité de contrôle de traiter les valeurs d'actionnement L'unité de contrôle génère alors des signaux électriques résultant de la mise en fonctionnement des blocs de vannes de servocommande 22 a et 22 b par l'intermédiaire des premier et deuxième amplificateurs 25 a et 25 b qui génèrent également d'autres signaux pour les vannes de commande d'angle d'oscillation 19 a et 19 b par
l'intermédiaire du troisième amplificateur 25 c.
Ici, l'amplificateur 25 c amplifie les signaux électriques qui lui sont appliqués par l'unité de commande 24, et il génère les signaux amplifiés pour les vannes de commande d'angle d'oscillation 19 a et 19 b de manière à ouvrir le passage hydraulique de servocommande entre la pompe hydraulique de servocommande 5 et les éléments de commande d'angle d'oscillation 20 a et 20 b De la sorte, le liquide de servocommande fourni aux éléments de commande 20 a et b par la pompe hydraulique de servocommande 5 modifie les angles d'oscillation des pompes principales 3 et 4, d'o résulte une commande du débit de liquide
hydraulique fourni par les pompes principales 3 et 4.
D'autre part, en recevant les signaux amplifiés par les amplificateurs 25 a et 25 b, les blocs de vannes de servocommande 22 a et 22 b ouvrent le passage de liquide de servocommande entre la pompe hydraulique de servocommande 5 et les vannes de commande directionnelles 7 et 13 pour les moteurs de déplacement 6 et 12 de telle sorte que le liquide du servocommande est fourni par la pompe hydraulique de servocommande 5 -à la vanne de commande directionnelle 7 En outre, du fluide hydraulique est fourni par les pompes principales 3 et 4 respectivement aux moteurs de déplacement 6 et 12 par l'intermédiaire des vannes de commande directionnelles 7 et 13 de manière à entraîner
les moteurs de déplacement 6 et 12.
Lorsque les moteurs de déplacement 6 et 12 sont entraînés par le liquide hydraulique provenant des pompes principales 3 et 4, les capteurs de position 23 a et 23 d des moteurs 6 et 12 détectent chacun la vitesse d'actionnement des moteurs 6 et 12 de manière à générer un signal électrique représentatif de la vitesse en direction de l'unité de commande 24 En recevant les signaux électriques des capteurs 23 a et 23 d, l'unité de commande 24 traite les signaux d'entrée et compare le résultat de l'opération avec une vitesse d'actionnement prédéterminée de manière à générer un signal électrique conforme au résultat de la comparaison en direction de la vanne de commande d'angle d'oscillation 28 des moteurs de déplacement 6 et 12 De la sorte, la vanne de commande 28 des moteurs de déplacement 6 et 12 ouvre le passage de liquide du liquide de servocommande de manière à permettre au liquide de servocommande d'être fourni par la pompe hydraulique de servocommande 5 aux éléments de commande d'angle d'oscillation 6 a et 12 a des moteurs 6 et 12, d'o il résulte une commande d'angle des plateaux oscillants des moteurs de
déplacement 6 et 12.
La figure 4 est un organigramme montrant un procédé de commande pour réaliser une opération de déplacement optimale des moteurs de déplacement 6 et
12, opération réalisée par l'unité de commande 24.
Comme décrit dans l'organigramme, l'unité de commande 24 démarre le procédé de commande à une étape 30 dans laquelle les valeurs de commande e T des leviers et/ou pédales de commande sont reçues par l'unité de commande 24 afin d'y être stockées Au cours d'une étape ultérieure de test 31, l'unité de commande 24 détermine si la valeur de commande e T est égale à zéro Si cette valeur est égale à zéro, on détermine lors d'une étape 32 si un courant Is est appliqué à la vanne à solénoïde de commande d'oscillation de plateau 28, c'est-à-dire si le circuit de commande est en action Si le courant est appliqué à la vanne à solénoïde 28, l'unité de commande 24 coupe lors d'une étape 33 le courant appliqué à la vanne à solénoïde 28 de manière à désactiver la vanne 28, et retourne alors à l'étape de
départ.
Les étapes de commande spécifiées (étapes 32 à 33) sont mises en oeuvre pour permettre au deuxième profil de mode de déplacement de retourner automatiquement au premier profil de mode de déplacement lorsque le deuxième profil de mode de
déplacement a été mis en oeuvre.
Au contraire si lors de l'étape 31, la valeur de commande e T n'est pas égale à zéro, le procédé se poursuit par l'étape suivante 34 dans laquelle l'unité de commande 24 actionne les valeurs de courant de commande Ia, Ib respectivement pour les blocs de vannes de commande proportionnel de servomécanisme 22 a et 22 b et les vannes de commande d'angle d'oscillation 19 a et 19 b en fonction de la valeur de commande e T L'unité de commande 24 génère alors lors d'une étape 35 les valeurs de courant de commande Ia et Ib, respectivement, pour les blocs de vannes de servocommande 22 a et 22 b et les vannes de commande d'angle d'oscillation 19 a et 19 b, de manière à entraîner les moteurs de déplacement 6 et 12 à une vitesse de déplacement qui est en rapport avec la valeur de commande e T. Ensuite, le procédé se poursuit par une nouvelle étape de test 36 au cours de laquelle l'unité de commande détermine si la valeur de commande e T est égale à une valeur de commande maximale e T 4 X Si la valeur de commande e T n'est pas égale à la valeur maximale e TMAX, le procédé retourne à l'étape de départ, alors que le procédé se poursuit simplement par une étape 37 si la valeur de commande e T est égale à la valeur maximale e TMAX A l'étape 37 L'unité de commande 24 reçoit un signal électrique représentant une vitesse d'actionnement des moteurs de déplacement 6
et 12 capté et généré par les capteurs 23 a et 23 d.
Ensuite, lors d'une étape 38, l'unité de commande détermine si un courant est appliqué à la vanne à solénoïde de commande d'angle d'oscillation 28, de
manière similaire au test de l'étape 32 -
Si alors le courant est appliqué à la vanne a solénoïde 28, l'unité de commande exécute une étape 39 au cours de laquelle on détermine si la vitesse de déplacement VT des moteurs de déplacement 6 et 12 est inférieure à une vitesse minimum acceptable V 2 dans le
cas du deuxième profil de mode de déplacement.
Comme décrit à la figure 3 qui est un graphique montrant les courbes caractéristiques de la vitesse de déplacement lors des premier et deuxième profils de mode de déplacement des moteurs de déplacement 6 et 12 selon une variation de la charge dépendant d'un paramètre du sol, la valeur minimale de la vitesse acceptable V 2 est égale à une valeur d'approximativement 110 % de la vitesse de coupure V O des moteurs de déplacement 6 et 12 c'est-à-dire V 2 = 1,1 V O A la vitesse de coupure V 0, les moteurs de déplacement 6 et 12 sont en état de surcharge, ce qui a pour effet d'arrêter l'actionnement des moteurs de déplacement 6 et 12 Si la vitesse de déplacement VT est inférieure à la valeur minimale de vitesse acceptable V 2, l'unité de commande 24 coupe lors de l'étape 40 le courant Is de manière à changer de mode de déplacement depuis le deuxième profil de mode de déplacement jusqu'au premier profil de mode de déplacement de manière à accroître la charge maximale
acceptable par les moteurs de déplacement 6 et 12.
D'autre part, si aucun courant n'est appliqué à la vanne à solénoïde 28 lors de l'étape 38, le mode de déplacement pratique est sensé être le premier profil de mode de déplacement Par conséquent, le procédé - se poursuit par une étape 41 au cours de laquelle la vitesse d'actionnement VT des moteurs 6 et 12 est comparée à une vitesse de commande V 1 dans le cas du premier profil d'un mode de déplacement Comme décrit à la figure 3, la vitesse de commande V 1 est égale à une valeur approximativement égale à 90 % de la vitesse maximale de déplacement Vimax dans le cas du premier profil de mode de déplacement c'est-à-dire V 1 = 0,9 V 1 max Si la vitesse d'actionnement VT est inférieure ou égale à la vitesse de commande V 1, le procédé se poursuit simplement par un retour à l'état initial Cependant, si la vitesse d'actionnement VT, est plus élevée que la vitesse de commande V 1, on considère qu'une charge variable est appliquée aux moteurs de déplacement comme lorsqu'on se déplace sur une surface horizontale Par conséquent, le procédé se poursuit par une étape 42 dans laquelle l'unité de commande fait passer un courant Is dans la vanne à solénoïde 28 de manière à commander l'angle des
plateaux oscillants des moteurs de déplacement 6 et 12.
Il en résulte que le mode de déplacement des moteurs de déplacement 6 et 12 change depuis le premier profil de mode de déplacement jusqu'au second profil de mode de déplacement, augmentant ainsi la vitesse de déplacement
des moteurs 6 et 12.
* De ce fait, conformément au système de commande automatique selon l'invention, le mode de déplacement des moteurs de déplacement 6 et 12 lors d'une manoeuvre maximale des leviers et/ou pédales de commande 21 pour les moteurs de déplacement 6 et 12 est automatiquement modifié entre le premier et le deuxième profil de mode de déplacement de manière à correspondre efficacement à la charge appliquée aux moteurs de déplacement 6 et 12 selon l'état du sol Par conséquent, le système de commande selon cette invention effectue une opération efficace de
déplacement des moteurs de déplacement 6 et 12.
En outre, la présente invention concerne un système de commande automatique pour commander efficacement une opération de freinage du moteur d'orientation de l'excavatrice Le système de commande commande automatiquement le mécanisme de freinage mécanique pour appliquer une puissance de freinage -désirée et ajustable au mécanisme de décélération du moteur d'orientation de telle sorte que l'opération de freinage est réalisée efficacement tout en évitant tout problème au niveau du mécanisme de décélération du moteur d'orientation 10 Ce système va être décrit plus en détail, en liaison avec les dessins ci-joints comme suit: En se reportant à la figure 5, qui est un diagramme montrant l'organisation d'un appareil de commande du système de commande automatique pour réaliser l'opération de freinage du moteur d'orientation selon la présente invention, l'unité de commande comprend, à côté de l'unité de commande électronique 24 de la figure 1, le levier de commande du moteur d'orientation 21 qui est électriquement connecté à l'unité de commande 24 de manière à générer en direction de l'unité de commande 24 une valeur d'actionnement du moteur d'orientation 10 Un relais 43 est également connecté électriquement à l'unité de commande 24 de manière à activer ou a désactiver une vanne à solénoïde d'actionnement de frein mécanique 44 en fonction d'un signal de commande électrique généré par l'unité de commande 24 et représentant la valeur d'actionnement du moteur d'orientation 10 La vanne à solénoïde 44 est connectée électriquement au relais 43 ainsi qu'au frein mécanique 45 disposé au niveau du mécanisme de décélération de la section de moteur d'orientation 45 (voir figure 6) et commandé par la vanne à solénoïde 44 En outre, le circuit de commande est pourvu d'une vanne ouvert/fermé 46 pour activer ou
désactiver le moteur d'orientation 10 -
En se reportant maintenant à la figure 6 qui est un diagramme de circuit partiellement agrandi de la section de moteur d'orientation 47, la section de moteur d'orientation 47 est connectée électriquement à l'unité de commande 24 par l'intermédiaire du relais 43, de la vanne à solénoïde 44 et de la vanne ouvert/fermé 46 La vanne à solénoïde 44 est donc également mise en communication avec la pompe de
servocommande 5 de manière à être alimentée par celle-
ci en liquide hydraulique de servocommande.
En se reportant de nouveau au circuit hydraulique de base de la figure 1, la section de moteur d'orientation 47 est mise en connexion avec la vanne de commande directionnelle 11, de telle sorte que la quantité de liquide hydraulique débitée par les pompes principales 3 et 4 au moteur d'orientation 10 soit commandée En se reportant à la figure 6, la section de moteur d'orientation 47 comporte le moteur d'orientation 10, le mécanisme de décélération 49 agencés pour réduire comme demandé la vitesse d'orientation du moteur d'orientation 10, et deux vannes de commande 48 ' et deux vannes de servocommande 48 disposées en parallèle entre le moteur d'orientation 10 et la vanne de commande directionnelle 11 En outre, le frein mécanique est disposé au niveau du mécanisme de décélération 49 de manière à appliquer une puissance de freinage au mécanisme de décélération 49 lorsque la vanne à solénoïde 44 est activée suite à un signal de freinage généré par l'unité de commande 24 Si le levier de commande 21 est positionné pour produire une opération d'orientation de l'appareil de commande tel que ci-dessus, l'unité de commande 24 désactive le frein mécanique depuis un état de freinage du mécanisme de décélération tout en activant la vanne ouvert/fermé 46 de telle sorte que le moteur d'orientation 10 est activé, ce qui produit la rotation du châssis supérieur de l'excavatrice par rapport au
châssis inférieur.
Au cours d'un tel état d'actionnement du moteur d'orientation 10, l'opérateur manoeuvre le levier de commande 21 du moteur d'orientation 10 pour le positionner en position neutre comme demandé, ce qui entraîne la cessation de l'état d'activation du moteur d'orientation 10 Cependant, le moteur d'orientation 10 continue pendant un certain temps, en raison de la force d'inertie de rotation du châssis supérieur de l'excavatrice, à faire tourner le châssis supérieur en dépit du changement de position du levier de commande 21 Par conséquent, si le frein mécanique 45 est commandé immédiatement de manière à appliquer une puissance de freinage au mécanisme de décélération 49 lors d'une changement de position du levier de commande 21 d'un état d'orientation à un état neutre, une panne du frein 45 peut s'ensuivre en raison d'un couple exercé par le châssis supérieur et qui ne peut être
supporté par le frein 45.
Au contraire, si la position du levier de commande 21 est modifiée depuis la position neutre jusqu'à une position de rotation de manière à modifier l'état de freinage de la section de moteur d'orientation 47 vers un état de rotation, le freinage du mécanisme de décélération par le frein 45 doit être immédiatement supprimé, autrement le mécanisme de décélération 49 peut être cassé en raison de la puissance de freinage du frein 45. En conséquent, l'unité de commande selon la présente invention inactive le frein mécanique 45 pendant environ cinq secondes après un changement de position du levier de commande 21 depuis une position de rotation jusqu'à la position neutre A cet instant, la vitesse de rotation de la section de moteur d'orientation 47 est progressivement réduite jusqu'à un certain niveau en raison de la réaction hydraulique relative du liquide hydraulique Au contraire, dans le cas d'un changement de position du levier de commande 21 d'un état de freinage vers un état de rotation, l'unité de commande selon l'invention commande instantanément la désactivation du freinage du frein
mécanique du mécanisme de réduction de vitesse 49.
Selon ce mode de réalisation, le frein mécanique 45 est commandé de manière à supprimer toute puissance de freinage à partir du mécanisme de réduction de vitesse 49 dans un délai de 0,1 seconde après le changement de
position du levier de commande 21.
L'effet de ce système de commande sur le fonctionnement sera décrit plus en détail, en rapport avec les figures 7 A et 7 B qui représentent des courbes montrant une relation entre la manoeuvre du levier de commande du moteur d'orientation 21 et le frein mécanique 45 au cours d'une opération de fonctionnement
de la section de moteur d'orientation 47.
Comme représenté à la figure 7 A, le levier de commande du moteur d'orientation 21 est normalement manoeuvré (selon la ligne ascendante inclinée) de manière à être placé depuis la position neutre jusqu'à une position de rotation, ce qui a pour effet de mettre la section de moteurs d'orientation 47 A à un état de rotation, il est ensuite maintenu (selon la ligne horizontale) à la position d'orientation pendant un certain temps, et ensuite manoeuvré (selon la ligne inclinée descendante) de manière à être déplacé de la position d'orientation vers la position neutre, ce qui a pour effet de mettre fin à l'état de rotation de la
section de moteurs d'orientation 47.
A ce moment, le frein mécanique 45 est -commandé de la manière décrite à la figure 7 B de manière à correspondre aux états d'actionnement respectifs du levier de commande 21 En d'autres termes, le frein 45 est commandé séquentiellement de manière à relâcher (selon la ligne verticale ascendante) la puissance de freinage de celui-ci qui a
été appliquée au mécanisme de réduction de vitesse 49-
de la section de moteurs d'orientation 47 dans un délai de 0,1 seconde après le changement de position du levier de commande 21 depuis la position neutre vers la position de rotation, ensuite, pour maintenir (selon la ligne horizontale) l'état relâché pendant un certain temps, et pour continuer (selon la ligne horizontale continue) l'état de relâchement pendant environ 5 secondes après le changement de position du levier de commande 21 depuis la position de rotation vers la position neutre, ce qui a pour effet que la vitesse de rotation de la section de moteurs d'orientation 47 est graduellement réduite à un niveau donné par l'effet de la réaction hydraulique du liquide hydraulique de la section 47, qui doit être ensuite commandée (selon la ligne verticale descendante) par le relai 34 et la vanne à solénoïde 44 de manière à appliquer la puissance de freinage au mécanisme de décélération 49 après un délai de 5 secondes, ce qui a pour effet d'arrêter complètement la section de moteurs
d'orientation 47.
Le procédé de commande pour commander automatiquement le mécanisme de freinage de la section de moteurs d'orientation 47 sera décrit en se reportant
à l'organigramme de la figure 8.
Comme montré sur l'organigramme, le procédé commence par une première étape 50 au cours de laquelle l'unité de commande 24 détermine si la valeur de sortie du levier de commande 21 du moteur d'orientation 10 présente une valeur croissante, représentant le changement de position du levier 21 de la position neutre vers la position de rotation, ou une valeur décroissante représentant le changement de position du levier 21 depuis la position de rotation vers la position neutre Si la valeur de sortie du levier 21 est une valeur croissante, le procédé se poursuit simplement par l'étape suivante 51, alors que le procédé se poursuit par une étape d'interrogation 52
dans le cas d'une valeur de sortie décroissante.
Lors de l'étape 51, l'unité de commande 24 génère un signal électrique vers le relais 43 de manière à fermer le circuit de commande, ce qui a pour effet de désactiver la vanne à solénoide 44 Par conséquent, le frein mécanique 45 relâche la puissance de freinage du mécanisme de décélération 49 de la section de moteurs d'orientation 47 dans un délai de 0,1 seconde après le changement de position du levier 21, et la vanne ouvert/fermé est activée de manière à laisser passer le liquide hydraulique fourni par les pompes principales 3 et 4 vers le moteur d'orientation sous l'action de la vanne de commande directionnelle 11, ce qui a pour effet d'actionner le moteur
d'orientation 10.
D'autre part, l'unité de commande 24 détermine lors de l'étape 52 si un délai de 5 secondes s'est écoulé depuis que le levier de commande a été actionné depuis une position de rotation vers la position neutre Si les 5 secondes se sont écoulées, le procédé se poursuit par une étape suivante 53 Par contre, si les 5 secondes ne se sont pas écoulées, l'unité de commande 24 répète l'étape d'interrogation 52 jusqu'à qu'il soit déterminé que les 5 secondes se sont écoulées A l'étape 53, l'unité de commande 24 génère un signal électrique pour le relais 43 de manière que la vanne à solénoïde 44 commande l'action du frein mécanique 45 de manière que la puissance de freinage du frein 45 soit appliquée au mécanisme de décélération 49 tout en désactivant la vanne ouvert-
fermé 46 de manière à mettre un terme à l'état de
rotation du moteur d'orientation 10.
Dans ce but, l'unité de commande selon l'invention commande automatiquement le mécanisme de freinage du moteur de la section de moteurs d'orientation 47 pour que celle-ci soit actionnée efficacement par l'unité de commande 24 conformément avec la valeur d'actionnement du levier de commande de moteurs d'orientation 21, ce qui a pour effet de réaliser une commande efficace de l'opération de freinage de la section de moteurs d'orientation 47 sans inconvénient pour la section de moteurs d'orientation
47 de l'excavatrice.
En outre, la présente invention concerne un système de commande pour commander efficacement la vitesse relative du moteur d'orientation 10 et du vérin de flèche 16 lorsqu'on actionne simultanément les leviers de commande 21 du moteur d'orientation et du vérin de flèche 16 de manière à simultanément lever la flèche et à faire tourner le châssis supérieur de l'excavatrice par rapport au châssis inférieur Selon ce système de commande, une vitesse de rotation du moteur d'orientation 10 par rapport à la vitesse de levage de la flèche est commandée sélectivement par l'opérateur en prenant en considération la condition de fonctionnement, de telle sorte que la vitesse relative du moteur d'orientation 10 et du vérin de flèche 16
peut être automatiquement et efficacement commandée.
Par conséquent, la rotation du moteur d'orientation 10 et l'ascension de la flèche sont obtenues de manière régèlière et continue l'une par rapport à l'autre Ce système 'de commande sera décrit plus en détail, en
rapport avec les dessins annexés, comme suit.
En se rapportant à la figure 9 qui est un diagramme montrant l'architecture de l'appareil de commande pour commander automatiquement la vitesse relative entre le moteur d'orientation 10 et le vérin de flèche 16, l'appareil comporte l'unité de commande 24 comportant une mémoire morte, une mémoire vive et un microprocesseur Le port d'entrée de l'unité de commande 24 est connecté électriquement aux leviers et/ou pédales de commande 21 ainsi qu'à un commutateur de commande de pourcentage de vitesse -54, lequel est agencé pour commander automatiquement le rapport de vitesse relative entre le moteur d'orientation 10 et le vérin de flèche 16 D'autre part, la sortie de l'unité de commande 24 est électiquement connectée aux amplificateurs 25 a à 25 c et aux blocs de vannes de servocommandes proportionnelles 22 a et 22 b Par conséquent, les leviers et/ou pédales de commande 21 sont électriquement connectés aux blocs de vannes de servocommande 22 a et 22 b par l'intermédiaire de l'unité
de commande 24.
Comme décrit ci-dessus, le commutateur de commande de rapport de vitesse relative 54 est connecté électriquement à l'unité de commande 24 Par conséquent, le commutateur de commande 54 génère à l'intention de l'unité de commande 24 un signal électrique représentatif d'une valeur de consigne ec (= VB/Vs), fixée à l'avance par l'opérateur en déterminant la vitesse d'ascension ou de descente VB (qui sera dénommé par la suite simplement "la vitesse d'ascension VB") de la flèche par rapport à la vitesse d'orientation Vs du moteur d'orientation 10 par
l'intermédiaire du commutateur 54.
D'autre part, en recevant des signaux électriques des valeurs d'actionnement ei (e B et es) à partir des leviers et/ou pédales de commande 21 pour le vérin de flèche 16 et le moteur d'orientation 10 et un autre signal électrique représentant la valeur de consigne e C (= VB/Vs) fourni par le commutateur de commande 54, l'unité de commande 24 traite les valeurs Ie (= EB, ES) et e C (= VB/Vs) et génère ensuite des
signaux de commande pour les amplificateurs 25 a à 25 c.
Les amplificateurs 25 a à 25 c amplifient alors les signaux de l'unité de commande 24, et appliquent les signaux ainsi amplifiés respectivement aux blocs de vannes de servocommande proportionnelles 22 a et 22 b et aux vannes de commande d'angle d'oscillation 19 a et 19 b En d'autres termes, un signal électrique correspondant aux valeurs d'actionnement ej (e B, es) pour les moyens d'actionnement 10 et 16 est généré à partir de l'unité de commande 24 en direction des premier et deuxième amplificateurs 25 a et 25 b de manière à être amplifiés par ceux-ci et être ensuite appliqués aux blocs de vannes de servocommande 22 a et 22 b Il est par conséquent possible de permettre aux blocs de vannes de servocommande 22 a et 22 b de commander le liquide hydraulique de servocommande fourni par la pompe hydraulique de servocommande 5 aux tiroirs de distribution des vannes de commande directionnelles il et 17 des moyens d'actionnement 10 et 16 De la même manière, l'autre signal électrique correspondant à la valeur de consigne e C (VB/VS) du commutateur de commande 54 est généré par l'unité de commande 24 en direction du troisième amplificateur 25 c de manière à être amplifié par celui-ci et ensuite appliqué aux vannes de commande d'angle de plateaux oscillants 19 a et 19 b de telle sorte que les plateaux oscillants 3 a et 4 a des pompes principales 3 et 4 sont commandés par les éléments de commande 20 a et 20 b, ce qui a pour effet de commander de manière ajustable la quantité de liquide hydraulique débitée par les pompes
principales 3 et 4.
La figure 10 est un organigramme montrant le procédé de commande automatique pour commander la vitesse relative entre le moteur d'orientation 10 et le vérin de flèche 16 dans le cas d'un circuit hydraulique ne présentant pas une ligne de liquide hydraulique croisée 27 a (voir la figure 1) entre les vannes de commande directionnelles 11 et 17, respectivement pour
le moteur d'orientation 10 et le vérin de flèche 16.
L'opérateur fixe, tout d'abord, au moyen du commutateur de commande 54 la vitesse d'ascension VB de la flèche par rapport à la vitesse d'orientation Vs du moteur d'orientation 10 en tenant compte de l'angle de rotation e du moteur d'orientation 10 et de la hauteur de levage H de la flèche en fonction d'un paramètre donné de la surface du sol, produisant ainsi une valeur
de consigne e C (VB/Vs) du commutateur de commande 54.
* En réalisant ladite opération permettant de fixer la valeur e C (VB/Vs) du commutateur de commande 54, le procédé de commande tel que représenté sur l'organigramme de la figure 10 est exécuté par l'unité
de commande 24.
Selon ledit organigramme, le procédé de commande débute par une étape 60 au cours de laquelle l'unité de commande 24 reçoit les signaux électriques représentant les valeurs d'actionnement e B et e 5 du vérin de flèche 16 et du moteur d'orientation 10
produites par les leviers et/ou pédales de commande 21.
Dans ce cas, si on représente les valeurs d'actionnement e 1 (EB, e) du vérin de flèche et du moteur d'orientation 10 comme une fonction proportionnelle comme représenté dans la courbe de la figure 12 A, une valeur d'actionnement e I (e B, e S) est convertie en une fonction linéaire symétrique représentée par la courbe de la figure 12 B au moyen d'un logiciel de conversion connu en soi et programmé à
l'avance dans l'unité de commande 24.
Ensuite, l'unité de commande 24 détermine au cours d'une étape 61 si la valeur d'actionnement e S du
moteur d'orientation 10 est une valeur maximale e SMAX.
Si la valeur e S n'est pas la valeur maximale e SMAX, le -procédé se poursuit par une étape 62 au cours de laquelle l'unité de commande 24 traite les valeurs d'actionnement e 1 (e B, e S) de manière à obtenir des valeurs de commande pour les tiroirs de distribution des vannes de commande directionnelles 11 et 17, respectivement du moteur d'orientation 10 et du vérin de flèche 16 Ensuite, l'unité de commande 24 génère des valeurs de courant IS et 1 B correspondant aux valeurs de commande ainsi obtenues pour les tiroirs de distribution des vannes de commande directionnelles il et 17 en direction des blocs de vannes de servocommande 22 a et 22 b par l'intermédiaire des premier et deuxième amplificateurs 25 a et 25 b, ce qui a pour effet de commander les vannes de commande directionnelles 11 et 17 En outre, l'unité de commande 24 calcule la quantité de liquide hydraulique Q 1 et Q 2 qui doit être fournie par les pompes principales 3 et 4 L'unité de commande 24 génère alors un signal électrique d'une valeur de courant Ip représentant la quantité calculée de liquide débité Q 1 et Q 2, vers les vannes de commande d'angle d'oscillation 19 a et h 9 b par l'intermédiaire du troisième amplificateur 25 c de manière à commander l'angle d'oscillation des pompes hydrauliques principales 3 et 4 Par conséquent, le moteur d'orientation 10 et le vérin de flèche 16 sont commandés par le liquide hydraulique fourni par les
pompes principales 3 et 4.
D'autre part, si au cours de l'étape 61, il est déterminé que la valeur e S est égale à la valeur maximale GSMAX, le procédé se poursuit par une étape 63 au cours de laquelle l'unité de commande détermine si la valeur d'actionnement e B du vérin de flèche 16 est une valeur maximale e BMAX Si la valeur e B n'est pas la valeur maximale e BMAX, le procédé se poursuit par une étape 62 comme décrit pour l'étape 61 Cependant, si la valeur 9 B est égale à la valeur e BMX, le procédé se poursuit par une étape 64 dans laquelle l'unité de commande 24 reçoit du commutateur de commande 54 la valeur de consigne e C (VB/Vs) Ensuite, l'unité de commande 24 réalise une étape 75 permettant de déterminer si la valeur de consigne e C (VB/Vs) du commutateur de commande 54 représente le fait que le moteur d'orientation 10 est actionné avant le vérin de flèche 16 Si le moteur d'orientation 10 doit être actionné avant le vérin de flèche 16, le procédé se poursuit par une étape 66 au cours de laquelle l'unité de commande 24 calcule le débit de liquide hydraulique QB pour le vérin de flèche 16 en même temps qu'il détermine le débit de liquide hydraulique QS pour le moteur d'orientation 10 à une valeur QSMAX, de manière à réaliser l'actionnement du moteur d'orientation 10 et du vérin de flèche 16 en rapport avec la valeur de
commande e C (VB/Vs) du commutateur de commande 54.
L'unité de commande 24 exécute ensuite une étape 67.
Cependant, si le moteur d'orientation 10 n'est pas actionné avant le vérin de flèche 16, le procédé se poursuit par une étape 69 au cours de laquelle l'unité de commande 24 détermine si la valeur de consigne e C (VB/VS) du commutateur de commande 54 représente le fait que le vérin de flèche 16 doit être actionné avant le moteur d'orientation 10 Si le vérin de flèche 16 ne doit pas être actionné avant le moteur d'orientation 10, on considère que les vitesses d'actionnement Vs et VB du moteur d'orientation 10 et du vérin de flèche 16 ont été fixées à la même valeur
par le commutateur de commande 54.
Dans ce but, l'unité de commande 24 fixe, au cours d'une étape 70, des valeurs de courant de commande de manière à fixer simultanément le débit du liquide hydraulique QB et QS pour le vérin de flèche 16 -'et le moteur d'orientation 10 aux valeurs maximales QBMAX et QSMAX Cependant, si le vérin de flèche 16 doit être actionné avant le moteur d'orientation 10, l'unité de commande 24 calcule au cours d'une étape 71 le débit de liquide hydraulique QS pour le moteur d'orientation 10 en même temps qu'elle fixe le débit de liquide hydraulique QB pour le vérin de flèche 16 à une valeur maximale QBMAX' de manière à effectuer l'opération d'actionnement du moteur d'orientation 10 et du vérin de flèche 16 en conformité avec la valeur
de consigne e C (VB/Vs) du commutateur de commande 54.
Ensuite, l'unité de commande 24 exécute l'étape 67.
Au cours de l'étape 67, l'unité de commande 24 génère une valeur de courant maximale IX pour les blocs de vannes de servocommande 22 a et 22 b de manière à ouvrir au maximum les tiroirs de distribution des vannes de commande directionnelles 11 et 17 du moteur d'orientation 10 et du vérin de flèche 16 Ensuite, le procédé se poursuit par une étape 68 au cours de laquelle l'unité de commande 24 génère un signal électrique pour commander l'angle d'orientation des pompes principales 3 et 4 de manière conforme aux résultats des étapes 66, 70 et 71, en direction des vannes d'angle d'orientation 19 a et 19 b par l'intermédiaire du troisième amplificateur 25 c Par conséquent, les angles d'orientation des pompes principales 3 et 4 sont commandés de manière variable, de manière à produire le débit de liquide hydraulique désiré permettant de faire fonctionner le moteur d'orientation 10 et le vérin de flèche 16 conformément à la valeur de consigne e C (Vi W Vs) du commutateur de
commande 54.
On se reporte maintenant à l'organigramme de la figure 11 Cet organigramme décrit un procédé de commande correspondant au procédé de la figure 10, mais dans le cas o le circuit hydraulique présente une ligne de liquide hydraulique croisée 27 a comprenant une vanne de servocommande à solénoïde directionnelle à deux entrées 27 d (voir la figure 1) et connectée entre des vannes de commande directionnelles, respectivement 11 et 17 du moteur d'orientation 10 et du vérin de flèche 16 Dans ce but, dans ce circuit hydraulique qui doit être commandé par le procédé de commande de la figure 11, chaque quantité de liquide hydraulique débitée par les pompes principales 3, 4 peut être combinée dans un moyen d'actionnement 10, 16 par l'intermédiaire de la ligne croisée 27 a de manière à faire face avec efficacité à une surcharge se
produisant sur le moyen d'actionnement 10, 16.
Comme décrit dans l'organigramme de la figure 11, ce deuxième procédé de commande est semblable à celui de la figure 10, à l'exception de certaines
étapes.
Dans ce procédé, les étapes 80 à 84 sont les mêmes que les étapes 60 à 64 du procédé de commande de la figure 10 On se reportera pour cela à la
description du procédé selon la figure 10 Comme
représenté dans l'organigramme de la figure 11, l'unité de commande 24 détermine lors d'une étape de test 85 si la valeur de consigne e C (VB/VS) du commutateur de commande 54 représente le fait que le vérin de flèche
16 doit être actionné avant le moteur d'orientation 10.
Si le vérin de flèche 16 doit être actionné avant le moteur d'orientation 10, l'unité de commande 24 exécute une étape ultérieure 86 au cours de laquelle on détermine si le vérin de flèche 16 doit être commandé pour faire monter la flèche Si le vérin de flèche 16 est commandé pour faire descendre la flèche, le procédé se poursuit par une étape 95 au cours de laquelle l'unité de commande 24 calcule la quantité de liquide hydraulique débité QS par le moteur d'orientation 10 en même temps qu'il établit le débit de liquide hydraulique QB du vérin de flèche 16 à la valeur maximale QBMAX' de manière à réaliser l'actionnement du moteur d'orientation 10 et du vérin de flèche conformément à la valeur de consigne ec (VB/Vs) du commutateur - de commande 54 Ensuite, l'unité de commande 24 exécute une étape 96 Cependant, si le vérin de flèche 16 doit être commandé pour faire monter la flèche, le procédé se poursuit par une étape 87 au cours de laquelle l'unité de commande 24 calcule le débit de liquide hydraulique QS et Q 3 pour le moteur d'orientation 10 et le vérin de flèche 16 conformément à 1 a valeur de consigne e C (VB/Vs) Ensuite, l'unité de commande 24 exécute une étape 88 au cours de laquelle les valeurs de commande I et IB des tiroirs de distribution des vannes de commande directionnelles il et 17 sont fixées conformément au débit de liquide hydraulique QS et QB L'unité de commande 24 exécute alors une étape 89 au cours de laquelle l'unité de commande 24 génère une valeur de commande maximale IWMAX pour commander les vannes de commande d'angle d'orientation 19 a et 19 b de manière à porter à leur valeur maximale les angles d'orientation des plateaux
des pompes principales 3 et 4.
D'autre part, si, au cours de l'étape 85 on détermine que le vérin de flèche 16 n'est pas actionné avant le moteur d'orientation 10, l'unité de commande 24 exécute une étape 92 au cours de laquelle on détermine si la valeur de consigne e C (VB/Vs) du commutateur de commande 54 représente que le moteur d'orientation 10 doit être actionné avant le vérin de flèche 16 Si le moteur d'orientation 10 doit être actionné avant le vérin de flèche 16, le procédé se poursuit par une étape 71 au cours de laquelle l'unité de commande 24 calcule le débit de liquide hydraulique QB du vérin de flèche 16 en même temps qu'elle établit le débit de liquide hydraulique QS du moteur d'orientation 10 à la valeur maximale QSMAX' de manière à réaliser l'actionnement du moteur d'orientation 10 et du vérin de flèche 16 conformément à la valeur de
consigne e C (VB/Vs) du commutateur de commande 54.
Ensuite, l'unité de commande exécute une étape 96.
Cependant, si le moteur d'orientation 10 n'est pas actionné avant le vérin de flèche 16, le procédé se poursuit par une étape 93 au cours de laquelle l'unité de commande 24 fixe une valeur de commande de manière que le débit de liquide hydraulique QB et QS du vérin de flèche et du moteur d'orientation
soit égal à la valeur maximale QBMAX et QSMAX.
Ensuite, le procédé se poursuit par l'étape 96 A l'étape 96, l'unité de commande 24 détermine une valeur maximale de commande IMAX de manière à permettre aux blocs de vanne de servocommande 22 a et 22 b de commander les tiroirs de distribution des vannes de commande directionnelles 11 et 17 du moteur d'orientation 10 et
du vérin de flèche 16 à leur ouverture maximale.
Ensuite, le procédé se poursuit par une étape 90 au cours de laquelle l'unité de commande 24 génère les signaux électriques des valeurs de commande Is et IB pour les tiroirs de distribution des vannes de commande directionnelles 11 et 17 en direction des blocs de vannes du servocommande 22 a et 22 b par l'intermédiaire des premier et deuxième amplificateurs a et 25 b, de manière à commander les vannes de commande directionnelles il et 17 du moteur d'orientation et du vérin de flèche 16 L'unité de commande 24 génère alors des signaux électriques correspondant au débit désiré de liquide hydraulique QS et QB déterminé au cours des étapes 89, 93, 94 ou 95, en direction des vannes de commande d'angle d'oscillation 19 a et 19 b par l'intermédiaire du troisième amplificateur 25 c, de manière à commander les angles d'oscillation des pompes principales 3 et 4 par l'intermédiaire des éléments de commande d'angle d'oscillation de plateaux 20 a et 20 b Par conséquent, le débit de liquide hydraulique des pompes principales 3 et 4 du moteur d'orientation 10 et du vérin de flèche 16 est commandé de manière efficace, de manière à réaliser l'activation du moteur d'orientation 10 et du vérin de flèche 16 conformément à la valeur de consigne
e C (VB/VS) du commutateur de commande 54.
La figure 12 C est un graphique montrant diverses courbes caractéristiques de la hauteur d'ascension H de la flèche par rapport à l'angle de pivotement e du moteur -d'orientation 10 en fonction de chaque valeur de consigne e C (VB/Vs) du commutateur de commande 54 Comme montré sur le dessin, la hauteur d'ascension H par rapport à l'angle de pivotement e augmente proportionnellement avec la valeur de consigne e C (VB/Vs), de telle sorte que la hauteur H de la flèche dans le cas d'un pivotement d'un certain angle de pivotement e' du moteur d'orientation est à sa valeur la plus élevée dans le cas d'une valeur de consigne e C (VB/VS) décrite selon la courbe fonctionnelle secondaire ( 1) de la figure 12 C, mais à sa valeur la plus basse dans le cas d'une valeur de consigne maximale e C (VB/Vs) décrite selon une autre
courbe fonctionnelle secondaire ( 4).
A cet effet, l'unité de commande selon l'invention commande automatiquement le fonctionnement du moteur d'orientation 10 et du vérin de flèche 16 de manière à réaliser efficacement un fonctionnement synchrone de ceci en fixant simplement un rapport de vitesse d'actionnement relatif entre le moteur d'orientation 10 et le vérin de flèche 16 grâce au commutateur de commande 54, de manière à permettre que la rotation du moteur d'orientation 10 et l'ascension de la flèche soient simultanément exécutées de manière
progressive et continue.
La présente invention concerne également un procédé pour éviter de manière commandable la production d'à-coups de fonctionnement des moyens d'actionnement Comme le montre la figure 1 qui représente un circuit hydraulique de base selon la présente invention, l'unité électronique de commande 24 commande les opérations respectives des moyens d'actionnement 6, 8, 10, 12, 14 et 16 en envoyant des signaux électroniques de commande respectifs à des vannes électroniques proportionnelles 22 a et 22 b, à savoir des vannes à solénoïde et des vannes de commande d'angle d'oscillation 19 a et 19 b à travers les amplificateurs 25 a, 25 b et 25 c, à partir de positions d'actionnement respectives ei des leviers et/ou pédales de commande 21 des moyens d'actionnement et ensuite en déplaçant les tiroirs de distribution respectifs des vannes de commande directionnelles 7, 9, 11, 13, 15, 17 et 18 des moyens d'actionnement conformément aux signaux électriques L'unité de commande 24 commande également les quantités respectives de liquide hydraulique qui doivent être fournies aux moyens d'actionnement en commandant les angles d'oscillation
respectifs des pompes hydrauliques 3 et 4.
Plus particulièrement, l'unité de commande 24 reçoit des signaux respectifs des leviers et/ou pédales de commande 21 et des signaux de déplacement respectifs de capteurs de position disposés sur les moyens d'actionnement, tous ces signaux étant produits à partir des positions d'actionnement ei, et commande les opérations de commande respectives des blocs de vannes électroniques proportionnelles 22 a et 22 b et des vannes de commande d'angles d'oscillation 19 a et 19 b à partir desdits signaux, de manière à fournir le liquide hydraulique aux moyens d'actionnement en une quantité correspondant à la courbe de commande de débit de liquide hydraulique optimale de manière à éviter que
les moyens d'actionnement soient soumis à des à-coups.
La courbe de commande de débit optimale de liquide hydraulique qui est représentée à la figure 13 a été obtenue expérimentalement La courbe représente les variations des débits de liquide hydraulique par les moyens d'actionnement en fonction du temps t La variation du débit du liquide hydraulique dans le fonctionnement à vitesse élevée des moyens d'actionnement sera maintenant expliquée en se reportant à la figure 13 Dans la région d'accélération à partir du début de l'accélération jusqu'au point t 5, le débit de liquide hydraulique augmente graduellement, de manière à empêcher que les moyens d'actionnement soient soumis à des à-coups Dans la région de décélération, c'est-à-dire lorsque les moyens d'actionnement sont en fonctionnement dans la direction opposée, le débit de liquide hydraulique augmente également graduellement dans la direction opposée, étant donné que la direction d'écoulement du liquide hydraulique est elle-même opposée, ce qui permet d'éviter que les moyens d'actionnement soient soumis à
des à-coups.
Maintenant, le procédé permettant d'éviter aux moyens d'actionnement d'être soumis à des à-coups, tel qu'il est mis en oeuvre par l'unité de commande électrique 24 selon la présente invention sera décrit en combinaison avec l'organigramme de la figure 14. Lors de l'étape 100, l'unité de commande 24 reçoit des signaux électriques correspondant aux positions d'actionnement respectives ei des moyens d'actionnement 6, 8, 10, 12, 14 et 16 à partir des leviers et/ou pédales de commande 21 Ensuite, lors de l'étape 101, des vitesses prédéterminées respectives Vi des moyens d'actionnement sont obtenues sur la base des positions d'actionnement respectives Qi reçues des leviers et/ou pédales de commande 21 Lors de l'étape 102, l'unité de commande 24 reçoit les positions instantannées de manipulations respectives Si des moyens d'actionnement qui sont données par des capteurs 23 a à 23 f Ensuite, lors de l'étape 103, les vitesses optimales respectives de fonctionnement Vo des moyens d'actionnement sont obtenues sur la base des vitesses respectives prédéterminées Vi et des positions de fonctionnement respectives Si des moyens d'actionnement Lors de l'étape 104, on détermine si l'état de fonctionnement des leviers et/ou pédales de commande 21 est un état d'accélération ou un état de décélération Si l'état de fonctionnement des leviers et/ou pédales de commande 21 est un état d'accélération, le procédé se poursuit par l'étape 105, alors que si l'état de fonctionnement des leviers et/ou pédales de commande 21 est un état de décélération, le
procédé se poursuit par l'étape 108.
On va tout d'abord décrire le déroulement du procédé pour un état d'accélération des leviers et/ou
pédales de commande 21.
Lors de l'étape 105, des vitesses optimales d'accélération respectives Va sont calculées sur la base de la courbe d'accélération standard de la figure 13 Ensuite, on détermine, lors de l'étape 106 si chaque vitesse d'accélération Va est inférieure à la vitesse prédéterminée correspondante Vi Si chaque vitesse d'accélération Va est inférieure à la vitesse prédéterminée correspondante Vi, le procédé se poursuit par l'étape 107 D'autre part, si la vitesse d'accélération Va est supérieure ou égale à la vitesse correspondante prédéterminée Vi, le procédé se poursuit par l'étape 111 Lors de l'étape 107, la vitesse de sortie Vf est choisie égale à chacune des vitesses
d'accélération optimale Va obtenue lors de l'étape 105.
Lors de l'étape 111, la vitesse de sortie Vf est
choisie égale à chaque vitesse prédéterminée Vo.
D'autre part, on détermine lors de l'étape 108 si chaque vitesse de fonctionnement des moyens d'actionnement est égale à 0 Si chaque vitesse d'actionnement des moyens d'actionnement est égale à 0, le procédé est terminé Si chaque vitesse d'actionnement des moyens d'actionnement n'est pas
égale à 0, le procédé se poursuit par l'étape 109.
Ensuite, chaque vitesse optimale de décélération Vr est déterminée à partir de la courbe de décélération de la figure 13 et calculée lors de l'étape 109 On détermine, lors de l'étape 110, si chaque vitesse de décélération optimale Vr est plus grande que la vitesse prédéterminée correspondante Vi Si chaque vitesse de décélération optimale Vr est plus grande que la vitesse prédéterminée correspondante Vi, le procédé se poursuit par l'étape 112 Sinon, le procédé se poursuit par
l'étape 111.
Lors de l'étape 111, la vitesse de sortie Vf est choisie égale à chaque vitesse prédéterminée Vo, comme dans le cas d'une accélération Lors de l'étape 112, la vitesse de sortie Vf est choisie égale à chaque
vitesse de décélération optimale Vr.
Lors de l'étape 113, les valeurs de sortie respectives Qi correspondant aux débits de liquide hydraulique sont calculées à partir des vitesses de sortie correspondantes Vf obtenues lors des étapes 107, 111 et 112 Les valeurs de sortie calculées Qi sont envoyées aux pompes hydrauliques principales 3 et 4 de manière à fournir aux pompes la quantité correspondante de liquide hydraulique A cet effet, les débits respectifsde liquide hydraulique fournis par les moyens d'actionnement sont commandés de manière appropriée, lors de l'accélération et de la décélération des moyens d'actionnement, de manière à empêcher que les moyens d'actionnement soient soumis à des à-coups qui pourraient être causés par la survenance brutale d'un débit de liquide hydraulique ou par un changement dans la direction du débit du liquide
hydraulique.
La présente invention concerne également un système pour commander l'amortissement des moyens d'actionnement de vérins tels que le vérin de balancier 8, le vérin de godet 14 et le vérin de flèche 16 de manière à amortir les à-coups qui se produisent aux extrémités respectives des moyens d'actionnement de vérins lors de la mise en fonctionnement des moyens
d'actionnement des vérins En vue de la description
détaillée de la mise en oeuvre du système de commande, la structure interne de l'unité électronique de commande 24 représentée à la figure 1, est incorporée à la figure 15 Comme représenté à la figure 15, l'unité de commande électronique 24 comporte une mémoire morte 116 fonctionnant sous la commande d'un microprocesseur 115, une mémoire vive 117 fonctionnant sous la commande
du microprocesseur 115, un convertisseur analogique-
numérique 118 agencé de manière à convertir un signal analogique provenant des leviers et/ou pédales de commande 21 en un signal numérique sous la commande du microprocesseur 115, un convertisseur analogique- numérique et un compteur 119 agencés de manière à convertir des signaux analogiques des capteurs de position respectivement, 23 b, 23 e et 23 f en des signaux numériques sous la commande du microprocesseur 115, deux convertisseurs numériques- analogiques 120 et 121 agencés de manière à convertir des signaux numériques provenant du convertisseur analogique-numérique de signal 118 et du convertisseur analogique-numérique de signal et compteur 119 en des signaux analogiques sous le contrôle du microprocesseur 115, ainsi que trois amplificateurs 25 a, 25 b et 25 c agencés pour amplifier des signaux analogiques provenant des convertisseurs de signaux numériques-analogiques 120 et 121 Lorsque les moyens d'actionnement de vérins respectifs 8, 14 et 16 sont dans leur région de décélération prédéterminée, lors de la manipulation des leviers et/ou pédales de commande 21, conformément à leur actionnement selon les manoeuvres de l'opérateur, l'unité de commande 24 commande des débits respectifs fournis par la première pompe hydraulique 3 et par la deuxième pompe hydraulique 4 et les courses respectives des tiroirs de distribution des vannes de commande directionnelles 9, et 17 des moyens d'actionnement de vérins 8, 14 et 16 de telle sorte que le fonctionnement des moyens d'actionnement de vérins 8, 14 et 16 est effectué en suivant la courbe de décélération de la figure 17, de manière à leur permettre de s'arrêter sans être soumis
à des à-coups.
Dans l'unité de commande selon la présente
invention et comportant l'architecture décrite ci-
dessus, les positions respectives de manoeuvre des moyens d'actionnement de vérins 8, 14 et 16 sont envoyées à l'unité de commande 24 à partir des leviers et/ou pédales de commande 21 L'unité de commande 24 calcule, en fonction des positions de manoeuvre qu'elle a reçues, les quantités respectives de liquide hydraulique qui doivent être fournies aux moyens d'actionnement de vérins 8, 14 et 16 par la première pompe hydraulique 3 et par la deuxième pompe hydraulique 4, de même que la course des vannes de commande directionnelles 9, 15 et 17 des moyens d'actionnement de vérins 8, 14 et 16 Le résultat de ce calcul de l'unité de commande 24 est envoyé sous la forme de signaux électriques aux blocs de vannes électroniques proportionnelles 22 a et 22 b et aux vannes de commande d'angle d'oscillation 19 a, 19 b à travers les amplificateurs 25 a, 25 b et 25 c Grâce à ces signaux électriques, les débits respectifs fournis par la première et la seconde pompes hydrauliques 3 et 4, sont déterminés de manière à commander les mouvements respectifs des tiroirs de distribution des vannes de commande directionnelles 9, 15 et 17 pour agir sur les
moyens d'actionnement de vérins.
Lorsque les axes respectifs de pistons des moyens d'actionnement de vérins 8, 14 et 16 se rapprochent des extrémités des vérins correspondants, les débits respectifs produits par les pompes hydrauliques 3 et 4 et les courses respectives des tiroirs de distribution des vannes de contrôle directionnelles 9, 15 et 17 sont commandées de nouveau de telle sorte que, même si on agit sur les leviers et/ou pédales de commande 21, les axes de pistons respectifs sont positionnés aux extrémités des vérins correspondants sans être soumis à des à-coups, de
manière à leur permettre de s'arrêter progressivement.
La figure 16 représente un organigramme d'un procédé de commande d'amortissement des moyens
d'actionnement de vérins selon la présente invention.
Comme représenté sur l'organigramme, on détermine, lors de l'étape 131, si les moyens d'actionnement de vérins respectifs, c'est-à-dire le vérin de balancier 8, le vérin de godet 14, et le vérin de flèche 16 sont en fonctionnement Si les moyens d'actionnement de vérins respectifs sont en fonctionnement, l'unité électronique de commande 24 reçoit des positions de manoeuvre respectives ep, ek et eb pour les moyens d'actionnement de vérins à partir des leviers et/ou pédales de
commande 21, à travers le convertisseur analogique-
numérique 118 de la figure 15, lors de l'étape 132.
Ensuite, on détermine à l'aide des positions de manoeuvre respectives ep, ek et eb des leviers et/ou pédales de commande 21, lors de l'étape 133, si la position de fonctionnement des leviers et/ou pédales de commande 21 est la position neutre Si la position de fonctionnement des leviers et/ou pédales de commande 21 n'est pas la position neutre, c'est-à-dire correspond à un fonctionnement, les vitesses prédéterminées respectives Vi des moyens d'actionnement de vérins 8, 14 et 16 sont calculées sur la base des positions de manoeuvre respectives ep, ek et eb provenant des leviers et/ou pédales de commande 21, lors de l'étape 134 Lors de l'étape 135, l'unité électronique de commande 24 reçoit les valeurs instantannées de positions de fonctionnement des moyens d'actionnement de vérins 8, 14, et 16 mesurées par les capteurs correspondants 23 b, 23 e et 23 f, à travers le convertisseur analogique-numérique et compteur 119 Les capteurs 23 b, 23 e et 23 f mis en oeuvre sont des capteurs de course de vérins dont chacun coopère avec une pluralité d'éléments magnétiques espacés les uns des autres et qui sont solidaires des axes de pistons des moyens d'actionnement de vérins correspondants de
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manière à détecter la position instantannée de fonctionnement du moyen d'actionnement de vérins et convertit la valeur de la position instantannée de fonctionnement en un signal électrique qui est à son tour envoyé à l'unité électronique de commande 24. D'autre part, des potentiomètres, qui sont disposés sur différents éléments des moyens opérationnels, tels que la flèche, le godet et le balancier, et dont le fonctionnement est assuré par les moyens d'actionnement des vérins 8, 14 et 16, détectent les angles formés entre les éléments de manière à obtenir des positions de fonctionnement respectives et des vitesses des moyens opérationnels Ensuite, les vitesses instantannées de vérins Vo sont calculées à partir de
positions de fonctionnement respectives Si des moyens-
d'actionnement de vérins et des temps respectifs écoulés, lors de l'étape 136 On détermine alors, lors de l'étape 137 si chaque axe de piston est positionné à l'extrémité du vérin correspondant, c'est-à-dire à la position o il ne peut pas se déplacer Si chaque axe de piston est positionné à la position o il ne peut plus se déplacer, le moyen d'actionnement des vérins correspondant reste en fonctionnement et lors de l'étape 139, on détermine alors si la position instantannée de fonctionnement de chaque moyen d'actionnement de vérins est dans la gamme de décélération Si la position instantannée de fonctionnement de chaque moyen d'actionnement de vérins est dans la gamme de décélération, on calcule une vitesse de décélération Vr sur la base d'une courbe de décélération standard et selon la position de fonctionnement de chaque moyen d'actionnement de vérin dans la gamme de décélération selon la courbe de la figure 17, ceci lors de l'étape 141 Le procédé se poursuit alors par l'étape 142 On détermine, lors de l'étape 142 si les vitesses de décélération respectives Vr obtenues lors de l'étape 141 sont plus élevées que les vitesses respectives prédéterminées Vi des moyens d'actionnement de vérins correspondants en fonction des positions de manoeuvre des leviers et/ou pédales de commande 21 et qui sont prédéterminées lors de l'étape 134 Si Vr est supérieur Vi, le procédé se poursuit par l'étape 140 de manière à choisir les vitesses prédéterminées mentionnées ci-dessus Vi comme étant égales aux valeurs de vitesses respectives fournies aux moyens d'actionnement 8, 14 et 16 Lorsque Vr est inférieur Vi, le procédé se poursuit par l'étape 143 de manière à choisir les valeurs de décélération Vr comme étant égales aux valeurs de vitesse de sortie respectives D'autre part, si on détermine lors de l'étape 139 que la position instantannée de fonctionnement de chaque moyen d'actionnement de vérins est dans une gamme différente de la gamme de décélération définie juste avant la fin de course d'un moyen d'actionnement de vérin, c'est-à-dire lorsque la position instantannée de fonctionnement n'est pas en état de décélération, le procédé se poursuit par l'étape 140 de manière à fixer chaque vitesse de sortie
Vf comme étant égale à chaque vitesse prédéterminée Vi.
Après exécution de l'étape 140 et de l'étape 143, on exécute l'étape 144 Lors de l'étape 144, les quantités respectives Qi de liquide hydraulique que doivent fournir les pompes hydrauliques 3 et 4 aux moyens d'actionnement de vérins 8, 14 et 16 et les courses Sa des tiroirs de distribution respectifs des vannes de commande directionnelles 9, 15 et 17 sont calculées à partir des vitesses de sortie correspondantes Vf déterminées lors de l'étape 140 ou de l'étape 143 Lors de l'étape 145, les quantités de liquide hydrauliques calculées Qi sont converties en
des signaux électriques par le convertisseur numérique-
analogique 120 et envoyés aux vannes de commande directionnelles 9, 15 et 17, à travers les amplificateurs 25 a et 25 b et les blocs de vannes électroniques proportionnelles 22 a et 22 b, respectivement D'autre part, les courses So des tiroirs de distribution sont converties en des signaux électriques par le convertisseur numérique-analogique 121 et respectivement envoyés à l'amplificateur 25 c et aux vannes de commande d'angle d'oscillation 19 a et 19 b, de telle sorte que les angles d'oscillation respectifs des pompes 3 et 4 sont commandés par les mécanismes de commande d'angle de plateaux oscillants a et 20 b Par conséquent, les quantités respectives Qi de liquide hydraulique devant être fournies par les pompes hydrauliques 3 et 4 aux moyens d'actionnement de cylindres 8, 14 et 16 sont commandées Après exécution
de l'étape 145, le procédé retourne à l'étape 132.
D'autre part, si, lors de l'étape 133, il est déterminé que les leviers et/ou pédales de commande 21 sont positionnés dans la position neutre ou lors de l'étape 137, que chaque axe de piston est positionné à l'extrémité du vérin correspondant, le procédé se poursuit par l'étape 138 pour arrêter le fonctionnement des moyens d'actionnement de vérins 8, 14 et 16 Grâce au procédé mentionné ci-dessus, il est possible d'empêcher que les moyens d'actionnement de vérins soient soumis à des à-coups et donc, d'obtenir un arrêt
progressif des moyens d'actionnement de vérins.
L'invention concerne également un système de commande pour commander automatiquement une opération de levage de manière à éviter un accident de sécurité consécutif à un basculement de l'excavatrice en raison d'une surcharge par des matériaux devant être levés par l'excavatrice Le système de commande sera ci-après
décrit plus en détail, en se reportant aux dessins ci-
annexés. La figure 18 représente un diagramme montrant l'architecture de l'appareil de commande pour commander automatiquement l'opération de levage selon la présente invention L'unité électronique de commande 24 de l'appareil de commande est connectée électriquement à l'entrée de celui-ci à un capteur de poids à lever 150 est agencé pour capter un poids à lever Ws qui est appliqué aux éléments de fonctionnement comprenant le
crochet, le balancier et la flèche Comme décrit ci-
dessus, les capteurs de position 23 a à 23 f sont connectés électriquement à l'entrée de l'unité de commande 24 de manière à capter la position Si de chaque moyen d'actionnement 6, 8, 10, 12, 14, 16 et générer pour l'unité de commande 24 un signal électrique correspondant à la position détectée des moyens d'actionnement, de manière à permettre à l'unité de commande 24 de calculer la valeur de déplacement dudit moyen d'actionnement Un capteur d'angle d'inclinaison 151 pour capter un angle d'inclinaison e F de l'excavatrice pendant une opération de levage est connecté électriquement à un port d'entrée de l'unité de commande 24 D'autre part, le port de sortie de l'unité de commande 24 est électriquement connectée à un circuit d'actionnement 152 pour actionner un bruiteur 153 et une lampe d'alarme 154 suivant un signal de sortie de l'unité de commande 24 de manière à avertir l'opérateur de la possibilité d'un accident par basculement. L'unité de commande 24 est également électriquement connectée aux vannes de commande directionnelles 7, 9, 11, 13, 15, 17 et 18 des moyens d'actionnement de sorte que l'unité de commande 24 commande les vannes de commande 7, 9, 11, 13, 15, 17 et 18 par l'intermédiaire des amplificateurs 25 a et 25 b et les blocs de vannes de servocommande 22 a et 22 b de manière à provoquer l'arrêt de l'actionnement des vannes de commande des moyens d'actionnement indépendamment des manoeuvres de l'opérateur lorsque le
poids à lever dépasse un niveau prédéterminé.
Par convention, si le poids du matériau à lever dépasse 80 % d'une capacité maximale de levage permise WMAX de l'excavatrice, on considère qu'un accident par basculement de l'excavatrice a une faible probabilité de se produire en fonction des conditions
de fonctionnement telles que état du sol et analogue.
En outre, si le poids du matériau à lever est supérieur à 90 % de la capacité maximale de levage permise WMAX de l'excavatrice, on considère qu'un accident par basculement par l'excavatrice est susceptible de se produire souvent quelles que soient les conditions de fonctionnement Par suite de la théorie ci-dessus, l'unité de commande selon la présente invention commande l'opération de levage de l'excavatrice de telle sorte que, dans le cas o on détecte un poids à lever supérieur à 80 % de la capacité maximum de charge permise WMAX de l'excavatrice, l'unité de commande 24 génère un signal électrique pour activer le circuit de commande d'alarme 152, de manière à permettre au bruiteur 153 et la lampe d'alarme 154 d'être commandés
de manière à avertir l'opérateur de la surcharge.
Cependant, l'opération de levage de l'excavatrice est dans ce cas commandée de manière à pouvoir être poursuivie sans tenir compte de la surcharge D'autre part, si on détecte une surcharge supérieure à 90 % de la capacité maximum de levage permise WX de l'excavatrice, l'unité de commande du système de commande selon l'invention génère des signaux électriques vers les blocs de vannes de servocommande 22 a et 22 b par l'intermédiaire des amplificateurs 25 a et 25 b de manière que les vannes de servocommande directionnelles 7, 9, 11, 13, 15, 17 et 18 des moyens d'actionnement arrêtent l'opération de levage de l'excavatrice quelles que soient les manoeuvres de l'opérateur. La figure 19 est un organigramme montrant comment un procédé de commande automatique pour commander automatiquement l'opération de levage de l'excavatrice de manière à éviter un accident par basculement. Comme décrit dans le précédent organigramme, le procédé de commande commence par une étape 161 dans laquelle l'unité de commande 24 reçoit du capteur de poids à lever 150 un signal électrique l'informant du poids Ws du matériau à lever L'unité de commande 24 reçoit également des capteurs de position 23 a à 23 f, des signaux électriques représentatifs des positions de fonctionnement Si des moyens d'actionnement, et du capteur d'angle d'inclinaison 151, l'angle d'inclinaison e F de l'excavatrice Par conséquent, l'unité de commande 24 calcule la vitesse de fonctionnement Vo des moyens d'actionnement grâce aux positions de fonctionnement Si Ensuite, le procédé se poursuit par une étape 153 dans laquelle l'unité de commande 24 traite les valeurs reçues Vo, Ws et e F à l'aide d'une équation fonctionnelle programmée, de manière à calculer les capacités maximales de levage
permises W Mk X de l'excavatrice.
L'unité de commande 24 exécute ensuite une étape ultérieure de test 164 de manière à déterminer si le poids à lever Ws dépasse 80 % de la capacité maximale de levage permise calculée WMAX de l'excavatrice Si le poids à lever Ws est inférieur ou égal à 80 % de la capacité maximale de levage permise WMAX, on considère que l'opération de levage est réalisée dans des conditions stables et sûres Par conséquent, le procédé se poursuit par une étape 165 dans laquelle l'unité de commande 24 commande la poursuite de l'opération de levage de l'excavatrice conformément aux manoeuvres de l'opérateur Cependant, si le poids à lever Ws dépasse % de la capacité maximale de levage permise WMAX, l'unité de commande exécute une étape suivante de test 166 dans laquelle on détermine si le poids à lever Ws dépasse 90 % de la capacité de levage maximale permise WMAX de l'excavatrice Si le poids à lever Ws est inférieur ou égal à 90 % de la capacité de levage maximale permise WMAX, on considère que l'opération de levage est réalisée dans un état relativement stable même si il existe une faible probabilité d'un accident par basculement en raison de la surcharge et des conditions effectives d'exécution de l'opération Par conséquent, le procédé se poursuit par une étape 168 dans laquelle l'unité de commande 24 génère un signal électrique pour le circuit de commande d'alarme 152 de manière à actionner le circuit 152, provoquant ainsi l'actionnement du bruiteur 153 et de la lampe d'alarme
154 de manière à prévenir l'opérateur de la surcharge.
Cependant, dans ce cas, la poursuite de l'opération de
levage est commandée sans tenir compte de la surcharge.
D'autre part, si on détermine que le poids à lever Ws dépasse 90 % de la capacité de levage maximale permise WMAX de l'excavatrice, on considère qu'un accident par basculement de l'excavatrice est susceptible de survenir en raison de la surcharge Par conséquent, l'unité de commande 24 exécute une étape 167 de manière à générer un signal électrique en direction des blocs de vannes de servocommande 22 a et 22 b par l'intermédiaire des amplificateurs 25 a et 25 b de manière que les vannes de commande directionnelles 7, 9, 11, 13, 15, 17 et 18 des moyens d'actionnement arrêtent l'opération de levage de l'excavatrice
indépendamment des manoeuvres de l'opérateur.
Par conséquent, l'unité de commande commande efficacement l'opération de levage de l'excavatrice de telle sorte qu'un accident par basculement qui serait dû au levage d'un poids supérieur à la capacité maximale de levage prédéterminé de l'excavatrice puisse être évité avec certitude, de manière à permettre une opération de levage stable. Comme décrit ci-dessus, l'unité de commande automatique pour les moyens d'actionnement de -l'excavatrice selon l'invention produisent leurs effets
*de fonctionnement comme suit.
Premièrement, l'unité de commande apporte un avantage en ce que, lorsque les leviers et/ou pédales de commande du moteur de déplacement sont manoeuvrés au maximum, le mode de déplacement du moteur de déplacement est automatiquement modifié depuis un premier jusqu'à un deuxième profil de mode de déplacement de manière à correspondre avec efficacité à la charge imposée au moteur de déplacement selon l'état du sol Par conséquent, l'unité de commande selon l'invention permet d'obtenir un déplacement efficace
des moteurs de déplacement.
Deuxièmement, l'unité de commande apporte un deuxième avantage en ce que le mécanisme de freinage de la section de moteurs d'orientation est commandé automatiquement de manière à être actionné avec efficacité par l'unité de commande conformément à une position de manoeuvre du levier de commande du moteur d'orientation, permettant ainsi une commande efficace de l'opération de freinage de la section de moteurs d'orientation sans inconvénient pour la section de
moteurs d'orientation de l'excavatrice.
Troisièmement, l'unité de commande apporte un autre avantage en ce qu'il commande automatiquement le fonctionnement du moteur d'orientation et du vérin de flèche de manière à réaliser avec efficacité un fonctionnement synchrone de ceux-ci, simplement en déterminant une vitesse relative d'actionnement entre le moteur d'orientation et le vérin de flèche grâce au commutateur de commande, de manière à commander progressivement et continuement l'action simultanée d'orientation du moteur de rotation et de levage de la flèche. Quatrièmement, l'unité de commande apporte un autre avantage en ce qu'il commande automatiquement, dans le cas d'une manoeuvre des leviers et/ou pédales de commande pour mettre en route ou pour stopper l'action des moyens d'actionnement, le débit de liquide hydraulique depuis les pompes hydrauliques principales vers chaque moyen d'actionnement, de manière à éviter efficacement un à-coup mécanique survenant entre le
moyen d'actionnement et le liquide hydraulique.
Cinquièmement, l'unité de commande apporte un autre avantage en ce qu'il commande automatiquement le débit de liquide hydraulique pour les moyens d'actionnement de vérins, tels que le vérin de balancier, le vérin de godet et le vérin de flèche, de manière à commander les moyens d'actionnement de vérins sans qu'intervienne un à- coup à l'extrémité du vérin de chaque moyen d'actionnement de vérins de manière à commander efficacement l'amortissement des moyens
d'actionnement de vérins.
Sixièmement, l'unité de commande apporte un autre avantage en ce qu'il commande efficacement une opération de levage d'une excavatrice de telle sorte qu'un accident par basculement, susceptible de se produire lorsqu'un poids à lever dépasse une capacité de levage maximum permise prédéterminée de l'excavatrice, puisse être évité avec efficacité de manière à réaliser une opération de levage stable par
l'excavatrice.
Bien que les modes de réalisation préférés de la présente invention aient été décrits à titre d'exemple, l'homme de l'art comprendra que diverses modifications sont possibles sans s'écarter de la portée ni de l'esprit de l'invention telles que
présentés dans les revendications ci-annexées.

Claims (7)

REVENDICATIONS
1 Procédé de commande pour une excavatrice comprenant des moyens d'actionnement incluant un vérin de flèche pour actionner une flèche ( 16), un vérin de balancier pour actionner un balancier ( 8), un vérin de godet pour actionner un godet ( 14), un moteur d'orientation ( 10) pour faire tourner un châssis supérieur de l'excavatrice par rapport à un châssis inférieur de celle-ci et des moteurs de déplacement ( 3,4) pour déplacer ladite excavatrice, procédé de commande pour commander automatiquement un dispositif de commande pour commander le fonctionnement des moyens d'actionnement ( 6, 8, 10, 12, 14, 16) comprenant une unité électronique de commande ( 24) pour commander le fonctionnement desdits moyens d'actionnement ( 6, 8, 10, 12, 14, 16), des pompes hydrauliques principales ( 3,4) pour fournir le liquide hydraulique auxdits moyens d'actionnement ( 6, 8, 10, 12, 14, 16), une pompe hydraulique de servocommande ( 5) pour fournir du liquide hydraulique de servocommande, une pluralité de vannes de commande directionnelles ( 7, 9, 11, 13, 15, 17, 18) dont chacune est connectée auxdites pompes hydrauliques principales ( 3,4) et à ladite unité électronique de commande ( 24) pour commander la direction de fonctionnement desdits moyens d'actionnement ( 6, 8, 10, 12, 14, 16) ainsi que la quantité dudit liquide hydraulique débité, des blocs de vannes de servocommande ( 22 a, 22 b) agencés pour déplacer de manière commandable les tiroirs de distribution desdites vannes de commande directionnelles ( 7, 9, 11, 13, 15, 17, 18) en conformité avec des signaux électriques de commande générés par ladite unité électronique de commande ( 24), des vannes de commande d'angle d'oscillation ( 19 a, 19 b) disposées entre l'unité de commande ( 24) et les pompes principales ( 3,4) pour commander les angles d'oscillation des pompes hydrauliques principales ( 3,4) de manière à commander ladite quantité de liquide hydraulique débité par celles-ci, des capteurs de position disposés au niveau des moyens d'actionnement respectifs ( 6, 8, 10, 12, 14, 16) de manière à capter le déplacement des valeurs de position desdits moyens d'actionnement, des leviers et/ou pédales de commande ( 21) pour générer pour l'unité de commande ( 24) des signaux électriques respectifs correspondant aux valeurs de positionnement pour les moyens d'actionnement ( 6, 8, 10, 12, 14, 16), une pluralité d'amplificateurs ( 25 a, 25 b, 25 c) disposés entre l'unité de commande ( 24) et respectivement les blocs de vannes de servocommande ( 22 a, 22 b) ainsi que les vannes de commande d'angle d'oscillation ( 19 a, 19 b), pour amplifier des signaux électriques générés par ladite unité de commande ( 24) vers lesdits blocs de vannes de servocommande ( 22 a, 22 b) et lesdites vannes de commande d'angle d'oscillation ( 19 a, 19 b), un relais ( 43) connecté électriquement à l'unité de commande ( 24) de manière à activer ou a désactiver le circuit de commande dudit dispositif de commande en fonction d'un signal électrique de l'unité de commande ( 24) correspondant à une valeur de positionnement du moteur d'orientation ( 10), une vanne à solénoïde ( 44) connectée électriquement audit relais ( 43) de manière à être activée ou désactivée par le relais ( 43), un frein mécanique ( 45) disposé au niveau du mécanisme de décélération ( 49) du moteur d'orientation et connecté à ladite vanne à solénoïde ( 44) de manière à être commandé directement par la vanne à solénoïde ( 44) de manière à appliquer ou relâcher une puissance de freinage au mécanisme de décélération ( 49), une vanne ouvert/fermé ( 46) pour démarrer et arrêter une opération de rotation du moteur d'orientation ( 10) selon l'état ouvert ou fermé de la vanne à solénoïde ( 44), ledit procédé comportant en outre les étapes de: à la réception d'une valeur de positionnement pour le moteur d'orientation ( 10) à partir des leviers et/ou pédales de commande ( 21), déterminer si ladite valeur de positionnement pour le moteur d'orientation ( 10) est une valeur croissante, représentant le fait que les leviers et/ou pédales de commande ( 21) du moteur d'orientation ( 10) ont été déplacés d'une position neutre à une position de rotation, ou une valeur décroissante représentant la manoeuvre contraire des leviers et/ou pédales de commande ( 21) du moteur d'orientation ( 10); commander la valeur mécanique de manière à supprimer la puissance de freinage de celle-ci pour le mécanisme de décélération dans un délai de 0,1 seconde après la manoeuvre des leviers et/ou pédales de commande ( 21) et également activer la vanne ouvert/fermé ( 46) pour commander le moteur d'orientation ( 10) dans le cas d'une valeur croissante; et déterminer si cinq secondes se sont écoulées après la manoeuvre des leviers et/ou pédales de commande ( 21) dans le cas d'une valeur décroissante, et ensuite lorsqu'il a été déterminé que les cinq secondes se sont écoulées, commander la puissance mécanique de manière à appliquer la puissance de freinage au mécanisme de décélération ( 49) tout en désactivant simultanément la vanne ouvert/fermé ( 46) de manière à interrompre l'état de rotation du moteur
d'orientation ( 10).
2 Procédé de commande pour une excavatrice comprenant des moyens d'actionnement comportant un vérin de flèche pour actionner une flèche ( 16), un vérin de balancier pour actionner un balancier ( 8), un vérin de godet pour actionner un godet ( 14), un moteur d'orientation ( 10) pour faire tourner un châssis supérieur de l'excavatrice par rapport à un châssis inférieur de celle-ci et des moteurs de déplacement ( 6, 12) pour déplacer ladite excavatrice, procédé de commande pour commander automatiquement un dispositif de commande pour commander le fonctionnement des moyens d'actionnement ( 6, 8, 10, 12, 14, 16) et comprenant une unité électronique de commande ( 24) pour commander le fonctionnement dudit moyen d'actionnement ( 6, 8, 10, 12, 14, 16), des pompes hydrauliques principales ( 3,4) pour fournir du liquide hydraulique audit moyen d'actionnement ( 6, 8, 10, 12, 14, 16), une pompe hydraulique de servocommande ( 5) pour fournir un liquide hydraulique de servocommande, une pluralité de vannes de commande directionnelles ( 7, 9, 11, 13, 15, 17, 18) dont chacune est connectée auxdites pompes hydrauliques principales ( 3,4) et à ladite unité électronique de commande ( 24) pour commander la direction de fonctionnement desdits moyens d'actionnement ( 6, 8, 10, 12, 14, 16) et également la quantité dudit liquide hydraulique débité, des blocs de vannes de servocommande ( 22 a,22 b) agencées pour déplacer de manière commandée des tiroirs de distribution desdites vannes de commande directionnelles ( 7, 9, 11, 13, 15, 17, 18) en fonction de signaux électriques de commande générés par ladite unité électronique de commande ( 24), des vannes de commande d'angle d'oscillation ( 19 a, 19 b) disposées entre l'unité de commande ( 24) et les pompes principales ( 3,4) pour commander les angles d'oscillation des pompes hydrauliques principales ( 3,4) de manière à commander ladite quantité de liquide hydraulique débité par celles-ci ( 3,4), des capteurs de position disposés au niveau des moyens d'actionnement respectifs ( 6, 8, 10, 12, 14, 16) de manière à détecter les déplacements des valeurs de position desdits moyens d'actionnement ( 6, 8, 10, 12, 14, 16), des leviers et ou pédales de commande ( 21) pour générer pour l'unité de commande ( 24) des signaux électriques respectifs correspondant à des valeurs de positionnement des moyens d'actionnement ( 6, 8, 10, 12, 14, 16) et une pluralité d'amplificateurs ( 25 a, 25 b, 25 c) disposés entre l'unité de commande ( 24) et respectivement lesdits blocs de vannes de servocommande ( 22 a, 22 b) et les vannes de commande d'angle d'oscillation ( 19 a, 19 b), pour amplifier les signaux électriques générés par ladite unité de commande ( 24) en direction desdits blocs de vannes de servocommande ( 22 a, 22 b) et desdites vannes de commande d'angle d'oscillation ( 19 a, 19 b), le procédé de commande comportant également les étapes de: lors de la réception de signaux électriques correspondant à des valeurs de positionnement pour le moteur d'orientation ( 10) du vérin de flèche ( 16) à partir des leviers et/ou pédales de commande ( 21), déterminer si les valeurs de positionnement sont des valeurs maximales et alors générer les signaux électriques en direction des blocs de vannes du servocommande ( 22 a, 22 b) et des vannes de commande d'angle d'oscillation ( 19 a, 19 b) de manière à commander le moteur d'orientation et le vérin de flèche ( 16) de telle manière qu'ils soient actionnés à chaque vitesse d'actionnement correspondant à chaque valeur de positionnement dans le cas o même une seule des valeurs de positionnement n'est pas une valeur maximale, mais générer par contre des signaux électriques en direction des blocs de vannes de servocommande ( 22 a, 22 b) de manière à commander les vannes directionnelles du moteur d'orientation ( 10) et du vérin de flèche ( 16) à leur ouverture maximale au cas o les valeurs de positionnement sont des valeurs maximales et recevoir ensuite d'un commutateur de commande de rapport de vitesse ( 54), une valeur de consigne pour une vitesse relative du vérin de flèche ( 16) par rapport à une vitesse du moteur d'orientation ( 10), ledit commutateur ( 54) étant connecté électriquement à l'unité de commande ( 24) et agencé pou permettre à l'opérateur de fixer la vitesse relative; lorsque ladite valeur de consigne est reçue, déterminer lequel des moyens d'actionnement du moteur d'orientation ( 10) ou du vérin de flèche ( 16) doit être actionné avant l'autre et calculer chaque quantité de liquide hydraulique débité par chaque pompe hydraulique principale ( 3, 4) pour commander le moteur d'orientation ( 10) et le vérin de flèche ( 16) de manière à correspondre au résultat désiré; et générer des signaux électriques correspondant à ladite quantité de liquide hydraulique débité par la pompe principale ( 3,4) vers les vannes de commande d'angle d'orientation ( 19 a,19 b) des pompes hydrauliques principales ( 3,4) de manière à commander les angles d'orientation des pompes hydrauliques principales ( 3,4) en commandant ainsi la quantité de liquide hydraulique débité par les pompes hydrauliques principales ( 3,4) pour le moteur d'orientation ( 10) et le vérin de flèche ( 16) en correspondance avec la valeur de consigne du
commutateur de commande de rapport de vitesse ( 54).
3 Procédé de commande selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite étape pour déterminer lequel des moyens d'actionnement du moteur d'orientation ( 10) ou du vérin de flèche ( 16) doit être actionné avant l'autre comporte l'étape de calculer une quantité de liquide hydraulique débité pour le vérin de flèche ( 16) en même qu'est fixée une quantité de liquide hydraulique débité pour le moteur d'orientation ( 10) à une valeur maximale dans le cas o on détermine que la moteur d'orientation doit être
actionné avant le vérin de flèche ( 16).
4 Procédé de commande selon la revendication 2, dans lequel ladite étape pour déterminer lequel des moyens d'actionnement du moteur d'orientation ( 10) ou du vérin de flèche ( 16) doit être actionné avant l'autre comprend l'étape de calculer une quantité de liquide hydraulique débité pour le moteur d'orientation ( 10) en même temps qu'est fixée une quantité de liquide hydraulique débité pour le vérin de flèche ( 16) à une valeur maximale dans le cas o l'on détermine que le vérin de flèche ( 16) doit être
actionné avant le moteur d'orientation ( 10).
5 Procédé de commande selon la revendication 2, dans lequel ledit procédé de commande comporte également les étapes de: en recevant la valeur de consigne du commutateur de commande de rapport de vitesse ( 54), déterminer si le vérin de flèche ( 16)doit être actionné avant le moteur d'orientation ( 10) ainsi que dans un sens ascendant, s'il est déterminé que le vérin de flèche ( 16) doit être actionné avant le moteur d'orientation ( 10) ainsi que dans un sens ascendant, calculer la quantité respective de liquide hydraulique débité qui doit être fournie par les pompes hydrauliques principales ( 3,4) pour le moteur d'orientation ( 10) et le vérin de flèche ( 16) en correspondance avec la valeur de consigne du commutateur de commande de rapport de vitesse ( 54) et générer les signaux électriques pour les blocs de vannes de servocommande ( 22 a, 22 b) de manière à commander les vannes de commande directionnelles du moteur d'orientation ( 10) et du vérin de flèche ( 16) et également générer d'autres signaux électriques vers les vannes de commande d'angle d'orientation ( 19 a, 19 b) de manière à commander les angles d'orientation des pompes
hydrauliques principales ( 3,4) à leur valeur maximale.
6 Procédé de commande selon la revendication 5, comprenant également les étapes de: lorsqu'il est déterminé que le vérin de flèche ( 16) doit être actionné avant le moteur d'orientation ( 10) ainsi que dans un sens descendant, calculer la quantité de liquide hydraulique débité pour le moteur d'orientation ( 10) en même temps que la quantité de liquide hydraulique débité pour le vérin de
flèche ( 16) est fixée à une valeur maximale.
7 Procédé de commande selon la revendication 5 selon lequel ledit procédé de commande comporte également les étapes de: s'il est déterminé que ni le vérin de flèche ( 16) ni le moteur d'orientation ( 10) ne doit être actionné avant l'autre, fixer les quantités respectives de liquide hydraulique débité pour le moteur d'orientation ( 10) et le vérin de flèche ( 16) à leur
valeur maximale.
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