SU1234537A1 - Способ регулировани рабочих процессов землеройно-транспортных машин и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

1 . Способ регулировани  рабочих процессов землеройно-транспортных машин , включающий измерение действительной и теоретической скорости, определение по разности измеренных скоростей величины буксовани , сравнение ее с заданной величиной буксовани  и изменение положени  рабочего органа в зависимости от величины рассогласовани , отличающийс  тем, что, с целью повьшени  эффективности регулировани  за счет реализации нестандартных процессов копани , в процессе набора грунта определ ют величину поступательного перемещени  Машины и при ее увеличении увеличивают заданную величину буксовани . g (Л

Description

2.Способ по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с   тем, что измер ют величину т гового усили  и при ее увеличении уменьшают заданную величину буксовани .

3,Устройство дл  регулировани  рабочих процессов землеройно-тран- спортных машин, содержащее задающий блок, блок определени  буксовани , входы которого соединены с вьгходами датчиков действительной и теоретической скоростей машины, а выход подключен к одному из входов блока сравнени , выход которого соединен с приводом управлени  рабочим органом.

Изобретение относитс  к автоматизации рабочих процессов и может быть использовано в системах управлени  приводом рабочего органа бульдозерных агрегатов.

Цель изобретени  - повьпиение эффективности .регулировани  за счет реализации нестандартных процессов копани .

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, реализующего способ регулировани  рабо 1их процессов землерой- но-транспортных машин; на фиг. 2 - блок коррекции; на фиг. 3 - задающий

блок

Устройство содержит электрогидравлический привод управлени  рабочим органом 1, блок 2 сравнени , блок 3 определени  буксовани , датчики действительной А и теоретической 5 скорости движени  машины, выходы которых подключены к входам блока 3 определени  буксовани , блок 6 коррекции, вход которого подключен к первому входу блока 2 сравнени , второй вход и выходы которого подключены соответственно к выходу блока 3 определени  буксовани  и входам электрогидравлического привода управлени  рабочим органом 1, блок 7 интегрировани , включенный между выходом датчика 4 действительной скорости и первым входом блока 6 коррекции, второй вход которого подключен к выходу задающего блока 8.

отличающеес  тем, что оно снабжено последовательно соединенными блоком интегрировани  и блоком коррекции, второй вход которого соединен с выходом задающего блока, а выход подключен к второму входу блока сравнени , при этом к входу блока интегрировани  подключен выход датчи- :Ка действительной скорости,

4. Устройство по п. 3, отличающеес  тем, что оно снабжено блоком измерени  т гового усили , выход которого подключен к входу задающего блока.

Устройство дополнительно содержит блок 9 измерени  т гового усили  машины , подключенный к входу задающего блока 8.

В качестве датчика 4 действительной скорости используетс  ультразвуковой допплеровский датчик или датчик скорости вращени  неприводного колеса машины. Блок 3 определени  буксовани 

определ ет разность теоретической и действительной скорости или осуществ- л ет вычисление коэффициента буксовани . Блок 6 коррекции выполнен в виде цифро-аналогового вычислительного

устройства.

Блок 8 коррекции реализует зависимость

вы, и„.Г (х),

(1)

где F (х) - зависимость буксовани 

от поступательного перемещени  машины .

Блок 8 коррекции содержит низкоом- ную резистивную цепочку г....г 9,

линейный делитель 10 напр жени  с посто нным выходным сопротивлением, управл ющий блок 11, сигналы которого осуществл ют коммутацию ключей 12 и проводимостей 1 . 13. Выходное напр жение схемы измен етс 

по кусочно-линейному закону

и,

aj + bjx.

аj, bj - посто нные коэффициенты , величины которых уточн ютс  по результа- там испытаний машины.

Задающий блок 8 выполнен в виде регулируемого источника посто нного напр жени . Регулировка выходного напр жени , соответствующего заданной величине буксовани , может осу- ществл тьс  вручную при помощи переменного резистора или переключател , или автоматически в зависимости от выходного сигнала блока 9 измерени  т гового усили  машины. В последнем случае задающий блок 8 выполнен в виде функционального преобразовател , -содержащего источник 14 опорного напр жени , задающий величину Sp , и усилитель 15, подключенные к входам блока 16 вычитани , реализующего следующую зависимость

опг 5„ - К - Р

(2)

5д - оптимальна  величина коэффици-

ента буксовани ;

Р - текущее значение т гового усили  машины;

OO,K- посто нные коэффициенты, определ ющие максимальную величи- ну буксовани  на слабых грунтах и интенсивность снижени  буксовани  при переходе на бо- лее плотный грунт.

При мальк т говых усили х напр - жение на выходе задающего блока 8 определ етс  выходным напр жением источника 14 опорного напр жени . При увеличении т гового усили  выходное напр жение уменьшаетс , что обеспечивает уменьшение заданной величины буксовани  при переходе на более плотный грунт. .

Построение блока 9 измерени  т гового усили  мапшны базируетс  на ис- пользовании тензометрических датчиков , установленных на опорах толкающих брусьев бульдозера,-или однозначной св зи передаточного отношени  гидротрансформатора с т говым уоили- ем машины.

Сущность способа заключаетс  в следук цем.

Дл  получени  максимальной произ™ водительности землеройно-транспорт- ной машины цикличного действи  необходимо , чтобы в начале процесса копани  реализуемое т говое усилие соответствовало максимуму т г.овой мощности и в дальнейшем возрастало по мере накоплени  грунта перед рабочим органом. Поэтому оптимальна  величина буксовани  должна увеличиватьс  по

5 10

-

-

30 35

40 45

50 55

мере поступательного перемещени  машины в процессе набора призмы грунта,

Если устройство не содержит блок 9 измерени  т гового усили  машины, то перед началом копани  оператор вручную устанавливает величину коэффициента буксовани , соответствующую,, .по его мнению, макс тмальной производительности машины в данных грунтовых услови х. Установленна  величина буксовани  с выхода задающего блока 8 через блок 6 коррекции поступает на первый вход блока 2 сравнени , В начальной стадии копани  выходные сигналы датчика 4 действительной скорости и блока 7 интегрировани  равны нулю. Поэтому блок 6 коррекции не измен ет заданньй уровень буксовани .

После начала движени  машины блок 3 определени  буксовани  анализирует выходные сигналы датчиков действи-, тельной 4 и теоретической 5 скорости движени  и устанавливает на втором входе блока 2 сравнени  уровень сигнала , соответствующий текущему значению буксовани  движителей машины. Если текущее значение буксовани  незначительно отличаетс  от заданного, выходные сигналы блока 2 равны нулю, В противном случае в зависимости от знака рассогласовани  формируетс  сигнал включени  электрогидравлического привода 1 на заглубление или выглубление рабочего органа.

Одновременно интегрирующий блок 7 осуществл ет интегрирование выходного сигнала датчика 4 действительной ско- рости. Выходной сигнал на.выходе этого блока, а следовательно, и на втог ром входе блока 6 коррекции соответствует длине пути, пройденного машиной от начала копани . При возрастании этого сигнала происходит увеличение коэффициента передачи блока 6 коррекции, привод щее к увеличению заданной величины буксовани  движителей машины. Благодар  этому происходит автоматическое возрастание буксо- , вани  и т гового усили  машины по мере накоплени  грунта перед отвалом,что обеспечивает приближение процесса копани  к оптимальному и соответствующее повышение производительности машины ,

При движении машины в обратном направлении (например, откате бульдозера ) выходной сигнал датчика 4 действительной скорости мен ет знак.

благодар  4eNfy происходит установка блока 7 интегрировани  в исходное состо ние.

При работе землеройно-транспортной машины разрабатываемый грунт выступает в двух качествах - как рабочее тело, взаимодействующее с рабочим органом , и как фон, взаимодействующий с движителем машины. При изменении грунтовых условий закономерности изменени  этих качеств различные. Поэтому оптимальна  величина буксовани 

не остаетс  посто нной, а уменьшаетс  при возрастании плотности грунта. Оператор не имеет точной априорной информации о физико-механических свойствах грунта и устанавливает такую величину буксовани , котора  по его субъективному мнению соответству- ет максимальной производительности машины. Неточность установки заданной величину буксовани  приводит к существенному снижению потенциальных возможностей землеройно-транспортной ма- шины.

Дальнейшее повышение производительности машины может быть получено за счет автоматической установки оптимальной величины коэффициента бук- совани  при изменении грунтовых условий . С этой целью в устройство дополнительно ввод т блок 9 измерени  .т гового усили  машины. Оптимальна  величина буксовари  однозначно св зана с т говым усилием машины. При работе на слабых грунтах реализуемое т говое

j ю

20 5

о

5

усилие невелико. Поэтому на выходе блока 9 измерени  т гового усили  машины и соответственно на входе задающего блока 8 устанавливаетс  невысокий уровень сигнала. Задающий блок 8 в этом случае формирует повышенный уровень буксовани . При переходе на более плотный г рунт т говое усилие возрастает, уровень сиг нала на входе задающего блока 8 также возрастает, и устройство переходит в режим поддержани  более низкого уровн  буксовани .

По мере поступательного перемещени  машины блок 6 коррекции увеличивает заданный уровень буксовани , поступающий на вход сравнивающего устройства 2. Это в конечном счете приводит к увеличению реализуемого т гового усили  машины.

При оптимальном управлении рабочим процессом землеройно-транспортной машины т говое усилие близко к максимально возможному, определ емому сцепными свойствами движител  на данном грунте. Поэтому в рабочей области крива  буксовани  имеет большую крутизну и работа блока 6 коррекции не оказьшает существенного вли ни  на величину выходного сигнала задающего блока 8.

За счет реализации нестандартных процессов копани  и более точного учета изменени  грунтовых условий предлагаемый способ позвол ет повысить производительность на 5-10%.

(puz.J

Редактор И. Касарда

Составитель Р. Гладун

Техред О.Сопко Корректор А. Ференц

Заказ 2961/36Тираж 641Подписное

ВНИИГШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

Claims (4)

1 . Способ регулирования рабочих процессов землеройно-транспортных машин, включающий измерение действительной и теоретической скорости, определение по разности измеренных скоростей величины буксования,сравнение ее с заданной величиной буксования и изменение положения рабочего органа в зависимости от величины рассогласования, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности регулирования за счет реализации не стандартных процессов копания, в процессе набора грунта определяют величину поступательного перемещения Машины и при ее увеличении увеличивают заданную величину буксованйя.

12345.37.

2. Способ по π. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что измеряют величину тягового усилия и при ее увеличении уменьшают заданную величину буксования.

3. Устройство для регулирования рабочих процессов землеройно-транспортных машин, содержащее задающий блок, блок определения буксования, входы которого соединены с выходами датчиков действительной и теоретической скоростей машины, а выход подключен к одному из входов блока сравнения, выход которого соединен с приводом управления рабочим органом, отличающееся тем, что оно снабжено последовательно соединенными блоком интегрирования и блоком коррекции, второй вход которого соединен с выходом задающего блока, а выход подключен к второму входу блока сравнения, при этом к входу блока интегрирования подключен выход датчика действительной скорости.

4. Устройство поп. 3, отличающееся тем, что оно снабжено блоком измерения тягового усилия, выход которого подключен к входу задающего блока.