SU1257144A1 - Hydraulic drive for power shovel working equipment - Google Patents

Hydraulic drive for power shovel working equipment Download PDF

Info

Publication number
SU1257144A1
SU1257144A1 SU853862023A SU3862023A SU1257144A1 SU 1257144 A1 SU1257144 A1 SU 1257144A1 SU 853862023 A SU853862023 A SU 853862023A SU 3862023 A SU3862023 A SU 3862023A SU 1257144 A1 SU1257144 A1 SU 1257144A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
hydraulic
boom
rod
cavity
piston
Prior art date
Application number
SU853862023A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Григорий Михайлович Водяник
Илларион Яковлевич Пушечкин
Александр Николаевич Дровников
Александр Иванович Бутов
Original Assignee
Новочеркасский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.Серго Орджоникидзе
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Новочеркасский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.Серго Орджоникидзе filed Critical Новочеркасский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.Серго Орджоникидзе
Priority to SU853862023A priority Critical patent/SU1257144A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1257144A1 publication Critical patent/SU1257144A1/en

Links

Landscapes

  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Description

1212

Изобретение относитс  к землерой- .ным машинам, а именно к их гидроприводам .The invention relates to earthmoving machines, namely their hydraulic actuators.

Целью изобретени   вл етс  позы- шение надежности гидравлического йри- вода за счет непрерывного .автоматического регулировани  режимов работы в зависимости от нагрузки на. землеройный орган, упрощени  управлени , устранени  стопорных режимов в работе, перегрузок и колебаний давлени  в гидросистеме.The aim of the invention is to ensure the reliability of the hydraulic actuator due to the continuous automatic adjustment of operating modes depending on the load on. earth moving body, simplifying control, eliminating stop modes in operation, overloads and pressure fluctuations in the hydraulic system.

На фиг. 1 изображена принципиальна  гидравлическа  схема привода; на фиг. 2 - принципиальна  гидрокинема- тическа  схема привода; на фиг, 3 - схема гидравлического привода рабочего оборудовани  с автоматическим и ручным управлением; на фиг. 4 - гидрокинематит-геска  схема рабочего оборудовани  экскаватора.FIG. 1 shows a basic hydraulic drive circuit; in fig. 2 - hydrokinatonic drive scheme; Fig. 3 is a diagram of the hydraulic drive of the working equipment with automatic and manual control; in fig. 4 - hydrokinematite-geska scheme of the working equipment of the excavator.

Гидравл гческий привод содержит насос 1, гидроцилиндры 2 и 3 стрелы и соедин ютчй их шток 4, гидроцилиндр 5 руко ти, управл ющие дроссели 6 и 7, обратные клапаны 85 гидроциThe hydraulic actuator includes a pump 1, hydraulic cylinders 2 and 3 of the boom and their connecting rod 4, hydraulic cylinder 5 of the handle, control throttles 6 and 7, check valves 85 hydraulic valves

линдр 9 ковша и распределители 10-16lindra 9 buckets and distributors 10-16

4four

ЖИДКОСТИ.LIQUID.

Скорость и направление ) движени  режущей кромки ковша зависит от величины и направлени  угловых скоростей стрелы QP и -рукойти QP 5 которые, в Свою очередь завис т от ускор ющих моментов со i(9o) (0f),The speed and direction of movement of the cutting edge of the bucket depends on the magnitude and direction of the angular velocities of the boom QP and the arm QP 5 which, in turn, depend on the accelerating moments with i (9o) (0f)

Ускор ющие моменты 5 пршшженные соответственно к стреле к руко ти, равныAccelerating moments 5 respectively to the boom to the hilt, equal to

30thirty

соотношени  приведенных к соответствующим звень м моментов, обусловленных силами сопротивлени  копанию и усили ми гидроцилиндров. Так как давление жидкости в поршневых полост х гидроцилиндров руко тки и стрелы одинаково , то перемещение поршн  будет больше того гидроцилиндра, где нагрузка на штоке меньше.the ratio of the moments given to the corresponding links, due to the forces of resistance to digging and the forces of the hydraulic cylinders. Since the fluid pressure in the piston cavities of the hydraulic cylinders of the handle and the boom is the same, the piston movement will be greater than the hydraulic cylinder where the load on the rod is less.

Уравнение расходов гидропривода запишетс Hydraulic drive cost equation is written

3535

..,,,4Y,.i,.. ,,, 4Y, .i,

(4)(four)

Скорость режущей кромки ковша равна (фиг. 2)The speed of the cutting edge of the bucket is equal to (Fig. 2)

, 4|. RH go- xxo5i nao- A ;, 4 |. RH go- xxo5i nao- A;

®p° 8P5 r f« 5S -- A p а к штоку 4 приложена сила®p ° 8P5 r f «5S - A p and force is applied to the rod 4

ЧРн-1п, ..-Kg, CRN-1P, ..- Kg,

гдеWhere

(ABOUT

(21(21

4040

. C-VCA V,,,(5),. C-VCA V ,,, (5),

Из анализа уравнений (1-5) следует , что вследствие увеличени  нагрузки на штоке одного из гИдроцилинд- ров (стрелы или руко ти) уменьшит- , с  расход жидкости в этом гидроциsian-V .-( х индре, но учитыва  уравнение 4, приAnalysis of equations (1-5) implies that, due to an increase in the load on the rod of one of the hydraulic cylinders (booms or arms), the fluid consumption in this hydro-sian-V .- (x indre, but taking into account equation 4, with

посто нной мощности насоса в другом гидроцилиндре увеличитс  расход жидкости , т.е. увеличитс  скорость поршн  другого гидроцилиндра.constant pump power in another cylinder will increase fluid flow, i.e. the speed of the piston of the other cylinder will increase.

Таким образом, увеличение илиThus, an increase or

уменьшение нагрузки на штоке одногоreducing the load on the stock one

из гидроципиндров (стрелы или руко . ти) вызывает соответственно увели (Яout of the hydraulic piston heads (arrows or arms), respectively, they lead me away (I

п.- моментf обусловлекньй силами поджати  стрелы к забою;p .- momentum conditioned by forces to press the arrows to the bottom;

5050

Мад,Мдр- момент приведенных к стреле и руко ти соответстЕ:енно С1ГЛ весов;Mud, Mdr-moment reduced to the boom and the handle, respectively: енноенноенно С С С С С С С С С вес;

М- Mj - приведенные моментму от касательной и нормальной состав- чение или уменьшение скорости друго- л ющей силы копани ; 55 ро гидроцилиндра (соответственно статические моменты сопро- ко ти или стрелы). Но так как нативлени  относительно оси вращени  стрелы и руко ти;M-Mj - reduced moment of tangential and normal composition or reduction of the speed of other digging force; 55 ro hydraulic cylinders (respectively, static moments of resistance or arrows). But since the events are relative to the axis of rotation of the boom and arm;

грузка на штоке гидроцилиндра в основном зависит от сил сопротивлени the load on the hydraulic cylinder rod mainly depends on the resistance forces

s s

00

22

M.g,Mj- - приведенные динамические мо сил инерции стрелы и руко ти;M.g, Mj- is the reduced dynamic forces of inertia of the boom and arm;

- момент вращени  руко ти, обусловленный усилием ид- роцилиндра 5; РН - давление насоса; - the moment of rotation of the handle, due to the force of the hydraulic cylinder 5; PH - pump pressure;

Гп|,1у|,п,,. площади поршневой и штоковой полости соответствующих гидроцилиндров (фиг. 1);, Ру,Рд ,Рр - давление в соответствующих I полост х гидроцилиндров; Kg - коэффициент демпфировани ; Fjjj - сила сопротивлени  перемещению поршн .Гп |, 1у |, п ,,. the areas of the piston and rod cavities of the respective hydraulic cylinders (Fig. 1) ;, Py, Pd, Pp — pressure in the respective I cavities of the hydraulic cylinders; Kg is the damping coefficient; Fjjj - resistance to piston movement.

Учитыва , что при- установившемс  движении динамические моменты М: и Mjp равны нулю ,M,,con5-t, MQO и Мор Мпр мощность привода посто нна, можно считать, что ускор ющие моменты Taking into account that the dynamic moments of M: and Mjp are equal to zero, M ,, con5-t, MQO and Mor Mpr drive power are constant, we can assume that the accelerating moments

иand

в основном завис т отmainly depends on

соотношени  приведенных к соответствующим звень м моментов, обусловленных силами сопротивлени  копанию и усили ми гидроцилиндров. Так как давление жидкости в поршневых полост х гидроцилиндров руко тки и стрелы одинаково , то перемещение поршн  будет больше того гидроцилиндра, где нагрузка на штоке меньше.the ratio of the moments given to the corresponding links, due to the forces of resistance to digging and the forces of the hydraulic cylinders. Since the fluid pressure in the piston cavities of the hydraulic cylinders of the handle and the boom is the same, the piston movement will be greater than the hydraulic cylinder where the load on the rod is less.

Уравнение расходов гидропривода запишетс Hydraulic drive cost equation is written

3535

..,,,4Y,.i,.. ,,, 4Y, .i,

(4)(four)

Скорость режущей кромки ковша равна (фиг. 2)The speed of the cutting edge of the bucket is equal to (Fig. 2)

грузка на штоке гидроцилиндра в основном зависит от сил сопротивлени the load on the hydraulic cylinder rod mainly depends on the resistance forces

копанию, то рабочий режим гидравлического механизма рабочего органа экскаватора будет определ тьс  через технологический процесс. Изменение технологического процесса вли ет на кинематический режим работы и наоборот .digging, the operating mode of the hydraulic mechanism of the excavator's working body will be determined through the process. A change in the manufacturing process affects the kinematic mode of operation and vice versa.

В автоматическом режиме гидропривод работает следующим образом.In automatic mode, the hydraulic actuator works as follows.

Пример 1. Режуща  кромка не касаетс  поверхности грунта, т.е. RP О, Rц 0. Давление в гидросистеме в этом случае минимально и обусловлено нагрузкой от сил веса рабочего оборудовани . При этом величина приведенно силы веса к штоку гидроцилиндра руко ти меньше, чем силы приведенной к штоку гидроцилиндра стрелы. Поэтому поршень гидроцилиндра 2 будет опускатьс  вниз, а стрела поворачиватьс  по часовой стрелке.Example 1. The cutting edge does not touch the ground surface, i.e. RP О, Рц 0. The pressure in the hydraulic system in this case is minimal and due to the load from the forces of the weight of the working equipment. In this case, the magnitude of the reduced force of the weight to the rod of the hydraulic cylinder of the arm is less than the force of the rod of the cylinder of the boom. Therefore, the piston of the hydraulic cylinder 2 will fall down and the boom will rotate clockwise.

Жидкость, вытесн ема  из штоковой полости гидроцилиндра 5, будет поступать в штоковую полость гидродилинд- ра 3. Корпус гидроцилиндра 3 под действием давлени  жидкости в штоковой полости и веса оборудовани  будет перемещатьс  относительно щтока 4, вытесн   жидкость из поршневой полости гидроцилиндра 3, и поворачивать стрелу по часовой стрелке, обеспечива  при этом необходимое поджатие органа к забою. Следовательно, вектор скорости V будет направлен в сторону забо  (фиг.Аб). Шток 4 перемещаетс  относительно корпуса гидроцилиндра 2 в зависимости от величины приведенной силы б, . Скорость перемещени  штока регулируетс  дросселем 6.The fluid displaced from the rod end of the hydraulic cylinder 5 will flow into the rod cavity of the hydraulic cylinder 3. The body of the hydraulic cylinder 3 under the action of fluid pressure in the rod cavity and the weight of the equipment will move relative to the rod 4, displace the liquid from the piston cavity of the hydraulic cylinder 3, and rotate the boom clockwise, while providing the necessary compression of the body to the bottom. Consequently, the velocity vector V will be directed toward the side (Fig. Ab). The rod 4 moves relative to the cylinder body 2, depending on the magnitude of the reduced force b,. The speed of movement of the rod is regulated by the choke 6.

Пример 2. При встрече ковша с непреодолимым преп тствием или в случае чрезмерного заглублени  ковExample 2. When bucket encounters an insurmountable obstacle or in case of excessive burial

ша силы сопротивлени  R, и R будут равны соответственно 1 р д,д, и RH . Скорость поршн  гидроцилиндра руко ти станет равной нулю, следовательно, давление Р в штоковой полости станет равным какому- то фиксированному давлению.The resistance forces R and R will be equal to 1 rd, g, and RH, respectively. The speed of the piston of the hydraulic cylinder of the handle will become zero, therefore, the pressure P in the rod cavity will become equal to some fixed pressure.

Давление в нагнетательной линии насоса достигнет величины н макс При этом в| увеличитс  (3) и шток 4, преодолева  сопротивление дроссел  6, увеличит скорость перемещени  увеличива  объем штоковой полости гидроцилиндра 3. При этом давление РШ-, в штоконой полости гидроцилиндра 3 уменьиштс , уменьшитс  иThe pressure in the discharge line of the pump will reach the value of n max. will increase (3) and the rod 4, overcoming the resistance of the drossel 6, will increase the speed of movement by increasing the volume of the rod cavity of the hydraulic cylinder 3. At the same time, the pressure of PSH-, in the rod cavity of the hydraulic cylinder 3 decreases, decreases and

з 12571444s 12571444

сила поджати  стрелы. Под действием нормальной и касательной составл ющих усили  сопротивлени  грунта ко )0power up your arrows. Under the action of the normal and tangential components of the resistance of the soil to) 0

2020

й th

25 3025 30

панию начнетс  всплывание рабочего оборудовани . При увеличившейс  скорости V, ,. с учетом гидравлического сопротивлени  дроссел  7, возникнет давление в поршневой полости гидроцилиндра 3, а следовательно , и дополнительное усилие, . . направленное на подъем стрелы. В результате действи  перечисленных сил стрела, поворачива сь против часовой стрелки, будет отводить режу- .щую кромку ковша от забо  со скоростью УС, (фиг.46).. В то же вре-- м  под действием усили  гидроцилиндра руко тки режуща  кромка будет прижиматьс  к забою, к преп тствию с определенным усилием. Как видно из плана скоростей (фиг.4б) режуща  кромка ковша будет стремитьс  обойти преп тствие, не тер   с ним контакта, или уменьшить толщину стружки. В случае обхода преп тстви  .или уменьшени  сопротивлени  до нормального процесс резани  грунта продолжитс .the start of the work equipment will begin. With increased speed V,,. taking into account the hydraulic resistance of the throttle 7, there will be a pressure in the piston cavity of the hydraulic cylinder 3, and, consequently, an additional force,. . aimed at boom lift. As a result of the effect of the listed forces, the arrow, turning counterclockwise, will retract the cutting edge of the bucket from the bottom at a speed of US, (Fig.46) .. At the same time, under the action of the hydraulic cylinder of the handle, the cutting edge will to press against the face, to the obstacle with a certain effort. As can be seen from the velocity plan (Fig. 4b), the cutting edge of the bucket will tend to circumvent the obstacle without rubbing contact with it, or reduce the chip thickness. If the obstacle is bypassed or resistance is reduced to normal, the process of cutting the soil will continue.

Пример 3 (рабочий). В зависимости от избранного режима, разработки грунта, т.е. с учетом прочности грунта, высоты забо  по номограмме устанавливаетс  рабочее давление ном После подведени  ковша к забою раздельным управлением включаютс  соответствующие распределители с целью соединени  гидроцилиндров по двухдифференциальной схеме.При встрече кромки ковша с забоем, если сопротивление грунта копанию f меньше 1 р цд„ , поршень руко тки, перемеща сь , будет вытесн ть жидкость из штоковой полости под давлением и нагнетать ее в штоковую полость гидроцилиндра 3. При этом гидроцилиндромExample 3 (working). Depending on the chosen mode, soil development, i.e. taking into account the strength of the soil, the height of the nomogram establishes the working pressure of the nom. After the bucket is led to the face, separate distributors are turned on to connect the hydraulic cylinders using a dual differential circuit. moving the handles will force the liquid out of the rod cavity under pressure and force it into the rod cavity of the hydraulic cylinder 3. In this case, the hydraulic cylinder

5 3 создаетс  необходимое усилие поджати  рабочего оборудовани  к забою, т.е. происходит заглубление ковша.5 3 creates the necessary effort to press the working equipment to the face, i.e. bucket burial occurs.

При увеличении стружки будет расти сопротивление fip и соответственно With increasing chips will increase the resistance fip and, accordingly,

0 увеличиватьс  давление Р., в гидро50 increase pressure R., in hydro5

00

системе,system,

СР РSR P

с гsince g

При достижении Й„ Р When reaching th „P

р р ной толщиныry thickness

5five

- HOW увеличение стружки прекратитс  и начнетс  нормальный режим копани . В случае изменени  нагрузки (изменение толщины стружки вследствие неровностей забо , изменение прочности грунта, различные включени ) гидравлический мехаs , - HOW chip increase will stop and normal digging will begin. In the event of a change in the load (change in chip thickness due to unevenness of the bottom, change in the strength of the soil, various inclusions), the hydraulic mechanisms

НИЗМ будет отрабатывать таким образом (см, пример 1 или 2), чтобы не измен лась заданна  нагрузка на кромке ковша. Осуществл   непрйрыв- ное автоматическое управление режущей кромкой ковша, можно обеспечить посто нное номинальное или незначительно отличающеес  от номинального в момент переходньк процессов давление в гидросистеме, исключить стопорные режимы, резкие колебани  в забросы давлени .The NIZM will work this way (see, example 1 or 2) so that the specified load on the bucket edge does not change. By performing non-continuous automatic control of the cutting edge of the bucket, it is possible to provide a constant nominal or slightly different from the nominal pressure at the time of transition processes in the hydraulic system, to exclude stop modes, sharp fluctuations in pressure drops.

57144 « &57144 "&

Дл  работы гидравлического привода в режиме ручного управлени  все гидрораспределители устанавливаютс  в позицию В. В этом случае жид- 5 кость от насоса 1 через гидрораспре- ,делители 10,15,11,12 и гидрораспределитель 13 соедин етс  со сливной полостью, т.е. при невключенных гидрораспределител х насос не загружен. К) ЛД1  приведени  какого-либо звена рабочего оборудовани  в движение необхо- . димо включить соответствующий ему гидрораспределитель.To operate the hydraulic drive in manual mode, all control valves are installed in position B. In this case, the fluid from pump 1 through hydraulic distributors, dividers 10, 15, 11, 12 and the control valve 13 is connected to a drain cavity, i.e. with the control valves not turned on, the pump is not loaded. K) The LD1 of setting in motion any working equipment link is necessary. Dimo enable the corresponding valve.

WoWo

УСCSS

VCBVCB

VCAVCA

Редактор Н. Слобод никEditor N. Slobod Nick

Составитель С. ФоминCompiled by S. Fomin

Техред М.Моргентал Корректор В, Бут гаTehred M. Morgental Proofreader V, But ha

Заказ 4887/23Тираж 641ПодписноеOrder 4887/23 Circulation 641 Subscription

ВНИШИ Государственного комитета СССРVNISHI USSR State Committee

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4

Claims (1)

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРИВОД РАБОЧЕГО ОБОРУДОВАНИЯ ОДНОКОВШОВОГО ЭКСКАВАТОРА, включающий насосную уста- новку, гидродвигатели стрелы, рукояти и ковша с их гидрораспределите' лями и гидромагистрали / отличающийся тем, что, с целью повышения надежности гидропривода, гидродвигатель стрелы выполнен в виде двух гидроцилиндров с общим штоком, поршневая полость первого из · которых и штоковая полость второго связаны со сливом каждая посредством параллельно установленных регулируемого дросселя и обратного клапана, при этом штоковая полость гидродвигателя рукоятки сообщена со штоковой полостью первого гидроцилиндра стрелы, а поршневая - с поршневой полостью второго гидроцилиндра стрелы.HYDRAULIC DRIVE OF WORKING EQUIPMENT OF A SINGLE SHAFT EXCAVATOR, including a pump unit, boom, stick and bucket hydraulic motors with their hydraulic distributors and hydraulic lines / characterized in that, in order to increase the reliability of the hydraulic drive, the boom hydraulic cylinder is made in the form of two hydraulic cylinders the cavity of the first of which and the rod cavity of the second are connected to the drain each by means of a parallel-mounted adjustable throttle and check valve, while the rod cavity of the hydraulic motors tor arm communicates with the stem cavity of the first boom cylinder and a piston - piston cavity with the second boom cylinder.
SU853862023A 1985-03-06 1985-03-06 Hydraulic drive for power shovel working equipment SU1257144A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853862023A SU1257144A1 (en) 1985-03-06 1985-03-06 Hydraulic drive for power shovel working equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853862023A SU1257144A1 (en) 1985-03-06 1985-03-06 Hydraulic drive for power shovel working equipment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1257144A1 true SU1257144A1 (en) 1986-09-15

Family

ID=21165142

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853862023A SU1257144A1 (en) 1985-03-06 1985-03-06 Hydraulic drive for power shovel working equipment

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1257144A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 949091, кл. Е 02 F 9/22, 1982. Авторское свидетельство СССР № 231395, кл. Е 02 F 9/22, 1968. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8857168B2 (en) Overrunning pump protection for flow-controlled actuators
US6564548B2 (en) Speed control apparatus of working vehicle and speed control method thereof
US7797934B2 (en) Anti-stall system utilizing implement pilot relief
US7210292B2 (en) Hydraulic system having variable back pressure control
US10344784B2 (en) Hydraulic system having regeneration and hybrid start
US8833067B2 (en) Load holding for meterless control of actuators
US5642616A (en) Fluid pressure control system for hydraulic excavators
US10030364B2 (en) Hydraulic system having automatic ride control
US4007845A (en) Swing mechanism
US8984873B2 (en) Meterless hydraulic system having flow sharing and combining functionality
US8978374B2 (en) Meterless hydraulic system having flow sharing and combining functionality
US9829014B2 (en) Hydraulic system including independent metering valve with flowsharing
US20130081384A1 (en) Meterless hydraulic system having pump protection
US20220259828A1 (en) Electro-Hydraulic Drive System for a Machine
US20120324875A1 (en) Optimized system response with multiple commands
US20140033697A1 (en) Meterless hydraulic system having force modulation
US20140033698A1 (en) Meterless hydraulic system having force modulation
JPH11303814A (en) Pressurized oil supply device
SU1257144A1 (en) Hydraulic drive for power shovel working equipment
CN214578032U (en) Actuator and machine
KR20240038796A (en) working machine
RU2208095C1 (en) Bucket hydraulic slewing drive of single-bucket machine
CN214578038U (en) Actuator and machine
CN217926541U (en) Actuator, land leveler and hydraulic cylinder
CN214578037U (en) Actuator and machine