SU1305273A1

SU1305273A1 - Способ управлени процессом черпани фронтального погрузчика

Info

Publication number: SU1305273A1
Application number: SU853949339A
Authority: SU
Inventors: Владимир Никитич Тарасов; Виктор Николаевич Моисеев; Виктор Николаевич Балакло; Василий Павлович Сей
Original assignee: Сибирский автомобильно-дорожный институт им.В.В.Куйбышева
Priority date: 1985-09-03
Filing date: 1985-09-03
Publication date: 1987-04-23

Abstract

Изобретение относитс к подъемно- транспортным машинам и позвол ет повысить точность управлени черпанием. Дл этого при помощи ультразвукового датчика уровн материала измер ют текущее значение рассто ни А от излучател до поверхности зачерпываемого материала и сравнивают его с заданным начальным значением А нам В момент выравнивани значений А и ,, соответствующий заданной оптимальной величине dg начального внедрени кОвша в штабель, начинают поворот ковша. Одновременно формируют текущую базу от - счета уровн материала в ковше Ар путем умножени текущего значени величины ч(с) углового положени ковша на коэффициент К обратной св зи и его алгебраического суммировани с А. , т.е. А А„д, - K4 (t). Затем Ар сравнивают с А. Если АО О, то продолжают поворот ковша при поступательном движении погрузчика. Если А 70, то прекращают поворот ковша и продолжа- с ют пoc Vпaтeльнoe движение погрузчика . Одновременно в процессе черпани сравнивают (t) с заданным максимальным значением величины углового положени ковша. Если Ч (с).7/0, прекращают поворот ковша и процесс черпани материала заканчивают. 4 ил. (Л

Description

Изобретение относитс к подъемно- транспортным машинам, а именно к одноковшовым фронтальньп погрузчикам.

Цель изобретени - повьпиение точности управлени черпанием.

На фиг. 1 показано устройство, реализующее способ управлени процессом черпани ; на фиг. 2 - ковш, начальное внедрение; на фиг. 3 - то же промежуточное положение; на фиг. 4 - то же положение, в конце процесса черпани материала (А - текущее значение рассто ни от излучател дат- ника до поверхности зачерпываемого материала; Lf - величина углового положени ковша, L-,.- начальное внедреВп

ние ковша в штабель, соответствующее началу поворота ковша при черпании;

Е - задний угол днища ковша при внедрении ) .

Сущность способа заключаетс в следующем.

Перед началом процесса черпани КОВШ устанавливают в положение, при котором днище составл ет с опорной поверхностью угол 3-5. При поступательном движении погрузчика днище ковша внедр ют в штабель, одновременно при помощи ульразвукового датчика уровн материала измер ют текущее знчение рассто ни от излучател этого датчика до поверхности зачерпываемого материала и сравнивают его с заданным начальным значением рассто - НИН от излучател до поверхности материала . Если это рассогласование больше нул , то продолжают внедрение ковша. В момент выравнивани этих значений, соответствующий заданной оптимальной величине начального внедрени ковша в штабель, начинают Поворот ковша и одновременно формируют текущую базу,отсчета уровн материала в ковше, т.е. осуществл ют умноже- 45 ни от излучател до поверхности мание текущего значени величины углового положени ковша на коэффициент обратной св зи и его алгебраическое суммирование с заданным начальным значением рассто ни от излучател 50 датчика до поверхности материала. Полученное значение сравнивают с текущим значением и, если оно не больше нул , продолжают поворот ковша при поступательном движении погрузчика, 55 если оно больше нул , то прекращают поворот ковша и продолжают поступательное движение погрузчика до тех пор, пока результат сравнени не статериала , а выход сумматора 11 подключен к второму входу первого элемента 4 сравнени , при этом выход последнего подключен к первому входу элемента ИЛИ 5, датчик 14 максимального угла поворота ковша соединен с вторым входом второго элемента 15 сравнени , выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ 5, выход последнего соединен с электромагнитом гидрораспределител 6.

А.агоритм управлени черпанием по предлагаемому способу имеет вид

5

0

5 0 . 0

нет меньше или равен нулю, и снова начинают поворот ковша, совмещаемый с поступательным движением погрузчика , одновременно в процессе черпани сравнивают текущее значение угла поворота ковша с максимальным значением величины углового положени ковша и, если результат сравнени равен или больше нул , прекращают поворот ковша и процесс черпани материала заканчивают .

Устройство (фиг.1 ) содержит ковш

1погрузчика, на задней стенке которого установлен ультразвуковой датчик

2уровн материала в ковше, аналого- цифровой преобразователь (АЦП) 3,первый элемент 4 сравнени , логический элемент ИЛИ-5, гидрораспределитель 6, исполнительный механизм 7 поворота

;ковша, датчик 8 углового положени ;ковша, аналого-цифровой преобразователь 9, умножитель 10, сумматор 11, задатчик 12 начального значени рассто ни от излучател до поверхности материала, задатчик 13 коэффициента обратной св зи, задатчик 14 максимального угла поворота ковша, второй элемент 15 сравнени (компаратор) и насос 16 гидросистемы.

Выход от датчика 2 уровн материала в ковше через АЦП 3 соединен с первым входом первого элемента 4 сравнени (компаратора), а выход от датчика 8 углового положени ковша соединен через АЦП 9 с вторым входом умножител 10 и с первым входом второго элемента 15 сравнени , первый вход умножител 10 соединен с выходом за- датчика 13 коэффициента обратной св зи , а выход умножител 10 соединен с первым входом сумматора 11, на второй вход которого подключен выход задат- чика 12 начального значени рассто ни от излучател до поверхности материала , а выход сумматора 11 подключен к второму входу первого элемента 4 сравнени , при этом выход последнего подключен к первому входу элемента ИЛИ 5, датчик 14 максимального угла поворота ковша соединен с вторым входом второго элемента 15 сравнени , выход которого подключен к второму - входу элемента ИЛИ 5, выход последнего соединен с электромагнитом гидрораспределител 6.

если А - , то х х

АО А,д,- Kf(t) если А -Ар 70 , то X X

Вкл

еели 4(t)-4 /0,

Ktft ve

8Ы1:

/чакс

0t,IK 5

fO

где А - текуща база отсчета рассто - ни от излучател датчика до поверхности материала-,

if- задаваемое начальное значение рассто ни от излучател датчика до поверхности материала;

К - коэффициент обратной св зи; - максимальный угол поворота ковша-,

X - параметр управлени золотником гидрораспределител .

V,

(1)соотношении скоростей поворота ковша

(2)и поступательного перемещени погруз (3)чика весь процесс черпани - может со (4)вершитьс при одном повороте ковша и условие (3) не срабатывает.

Если соотношение указанных скоростей дл данных условий черпани неблагопри тное , срабатывает условие (3) алгоритма, в соответствии с которым прекращают поворот ковша. С этого момента продолжают поступательное движение погрузчика на штабель без поворота ковша и осуществл ют сравнение рассто ни А с заданным значением А 5 по условию (1) алгоритма. В св зи

ковша величина А в условии (1) вл етс посто нной, а величина А быстро уменьшаетс , в некоторый момент выполн етс условие (1) алгоритма, в соответствии с которым снова начинают поворот ковша, совмещенный с поступательным перемещением погрузг чика. Одновременно в процессе черпани при повороте ковша сравнивают текущее значение угла поворота ковша if (t) с максимальным заданным зна РКЛ ЪЫК

- параметры включени и выключени золотника гидрораспределител .

Управление процессом черпани по предлагаемому способу осуществл ют следующим образом.

Перед началом процесса черпани устанавливают ковш 1 режущей кромкой вперед в положение, при котором днище составл ет с опорной поверхностью угол 3-5 °. При поступательном

25

ковша величина А в условии (1) вл етс посто нной, а величина А быстро уменьшаетс , в некоторый момент выполн етс условие (1) алгоритма, в соответствии с которым снова начинают поворот ковша, совмещенный с поступательным перемещением погрузг чика. Одновременно в процессе черпани при повороте ковша сравнивают текущее значение угла поворота ковша if (t) с максимальным заданным значением . , а Ар А. При выполнении услови (4) алгоритма прекращают движении погрузчика осуществл ют внед-эп,

-5U поворот ковша, выключают муфту сцепрение днища ковша 2 в штабель (фиг.2) Одновременно при помощи датчика 2 измер ют рассто ние А и осуществл ют его сравнение с заданным значением

лени и процесс черпани материала заканчивают.

Устройство управлени процессом черпани работает следующим образом.

А

нач

по условию (1) алгоритма.

351

Если условие (1) не удовлетвор етс , то продолжают внедрение ковша в штабель без его поворота. В момент выравнивани значений А и А,, который соответствует заданной оптимальной д величине начального внедрени ковша в штабель Lg, срабатывает условие (1) алгоритма, в соответствии с которым начинают поворот ковша. Одновременно при повороте ковша 1 по выражению (2) формируют новое значение А уровн материала в ковше, т.е. осуществл ют умножение текущего значени угла Ч (с) на коэффициент обратной св зи К, коАна ч - Ак . V

При внедрении ковша 1 в штабель поступательным движением т гача датчиком 2 уровн материала в ковше вырабатываетс электрический сигнал А, пропорциональный рассто нию от излучател до свободной поверхности материала . Этот сигнал преобразуетс в АЦП 3 и подаетс на компаратор 4, на второй вход которого поступает сигнал Af от задатчика 12 через

торый определ ет как

сумматор 11. В компараторе 4 происходит сравнение указанных величин в соответствии с условием (1) алгоритма.

Б момент выравнивани сигналов А 50 и А в компараторе 4 вырабатываетс сигнал, который подаетс через логический элемент ИЛИ 5 на электромагнит гидрораспределител 6, золотник которого перемещаетс вверх, рабоча кущим значением А по условию (3) ал- 55 жидкость от насоса 16 подаетс в .пор- горитма. Если условие (3) не удовлет- шневые полости гидроцилиндра 7 пово- вор етс , то продолжают поворот ков1

его алгебраическое суммирование с заданным начальным значением А

Полученное значение Ад сравнивают с теначрота ковша 1. С этого момента начинаетс поворот ковша 1, совмещенный с поступательным движением т гача.

ша,совмещенньш с поступательным перемещением погрузчика. При удачном

ковша величина А в условии (1) вл етс посто нной, а величина А быстро уменьшаетс , в некоторый момент выполн етс условие (1) алгоритма, в соответствии с которым снова начинают поворот ковша, совмещенный с поступательным перемещением погрузг чика. Одновременно в процессе черпани при повороте ковша сравнивают текущее значение угла поворота ковша if (t) с максимальным заданным зна

1

сумматор 11. В компараторе 4 происходит сравнение указанных величин в соответствии с условием (1) алгоритма

Б момент выравнивани сигналов А и А в компараторе 4 вырабатываетс сигнал, который подаетс через ло гический элемент ИЛИ 5 на электромаг нит гидрораспределител 6, золотник которого перемещаетс вверх, рабоча жидкость от насоса 16 подаетс в .пор шневые полости гидроцилиндра 7 пово-

рота ковша 1. С этого момента начинаетс поворот ковша 1, совмещенный с поступательным движением т гача.

Датчиком 8 углового положени вырабатываетс электрический сигнал, пропорциональный углу поворота ковша, который преобразуетс в АЦП 9 и подаетс в умножитель 10, где происходит его умножение на коэффициент обратной св зи, значение которого поступает от задатчика 13. Далее результат перемножени подаетс в сумматор 11, где алгебраически суммируетс с сиг- налом , поступающим от задатчика 12. Таким образом, при повороте ковша 1 в компараторе сравниваютс сиг- .налы, поступающие от датчика 2 и сумматора 11 в сдответствии с условием (3) алгоритма. В момент выравнивани сигналов А и Ар компаратором 4 вырабатываетс сигнал дл выключени электромагнита распределител 6. С этого момента прекращаетс поворот ковша и происходит внедрение его в штабель поступательным перемещением т гача. Компаратором 4 снова проводитс сравнение сигналов от датчика 2 и сумматора 11 в соответствии с условием(1) алгоритма. При выполнении услови (1) алгоритма компаратором 4 вырабатываетс сигнал дл включени золотника гидрораспределител 6.

Снова начинаетс поворот ковша, совмещенный с поступательным перемещением погрузчика.

Одновременно при повороте ковша 1 в компаратор 15 подаютс сигналы от датчика 8 поворота ковша и задатчика 14, где проводитс их сравнение в соответствии с условием (4) алгоритма . В момент выравнивани указанных сигналов, компаратором 15 вырабатываетс сигнал дл выключени золотника гидрораспределител 6. С этого момента процесс черпани заканчиваетс

оператор выключает муфту сцеплени т чага дл прекращени его поступательного движени .

Claims

Формула изобретени

Способ управлени процессом черпани фронтального погрузчика, включающий измерение уровн материала в ковше , задани начального уровн материала в ковше, сравнени указанных величин, в момент выравнивани которых начинают поворот ковша, отличающийс тем, что, с целью повьш1ени точности управлени черпанием , измер ют действительное рассто ние от ультразвукового излучател , установленного на задней стенке ковша до уровн материала в ковше измер ют текущий угол поворота ковша, задают максимальный угол поворота .ковша и коэффициент обратной св зи, затем определ ют текущую базу отсчета (Ар) как разность начального уровн материала в ковше и произведени коэффициента обратной св зи на текущий угол поворота ковша,-при этом коэффициент обратной св зи определ етс как отношение разьшсти начального уровн материала в ковше и действительного рассто ни от излучател до материала в ковше в конце черпани , сравнивают действительное рас- 35 сто ние от излучател до уровн материала в ковше с текущей базой отсчета и по их рассогласованию управл ют поворотом ковша, одновременно сравнивают текзпцее значение угла поворота ковша с максимальньм и в момент их равенства прекращают процесс черпани .

40

Фиг.2

Фиг.З

А

Редактор О.Головач

Составитель В.Чуприн

Техред Л.0лейник Корректор С.Шекмар

Заказ 1391/26Тираж 607Подписное

ВНИИПИ 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

Фиг,.