SU1315571A1

SU1315571A1 - Способ регулировани рабочих процессов землеройно-транспортной машины

Info

Publication number: SU1315571A1
Application number: SU853869799A
Authority: SU
Inventors: Владимир Андреевич Коровин; Владимир Иванович Курченков; Юрий Владимирович Гинзбург; Марк Семенович Телятников
Original assignee: Челябинский Филиал Государственного Союзного Научно-Исследовательского Тракторного Института
Priority date: 1985-03-20
Filing date: 1985-03-20
Publication date: 1987-06-07

Abstract

Изобретение относитс к строительному и дорожному машиностроению и позвол ет повысить производительность путем повышени точности определени максимума т говой мощности N д, . Во врем рабочего хода измер ют соответствуюи;1ими датчиками 1 -3 текущие значени т гового усили Р,- , действительной VQ и теоретической V скоростей движени машины. Теку (Л с оо ел ел

Description

1

щее значение Р сравнивают с задан- ным и определ ют оптимальное значение-т гового усили Р . соответстт . о пг

вующее К.По значени м Vp и V в блоке 4 определ ют текущее значение буксовани движителей и, сравнива его с заданным значением , определ ют х-ку буксовани . По результатам сравнени определ ют .реальную т говую х-ку N(P). Дл различных грунтов задают х-ку и РТ . По измеренным значени м Р , i и V: определ ют т говую мощность , По максимальному значению реальной т говой х-ки в блоке 8 определ ют оптимальное значение Р пт- Полученное значение РГ. опт в блоке 9 сравни1

Изобретение относитс к строитель ному и дорожному машиностроениЮ| а именно к системам управлени рабочими органами землеройно-транспорт- ных (ЗТМ) непрерывного или циклического действи , например бульдозеров .

Целью изобретени вл етс повышение производительности путем, повышени точности определени максимума т говой мощности,

На фиг.1 приведена структурна схема устройства, реализующего способ; на фиг.2 - т говые характеристики ЗТМ; на фиг. 3 временные диаграммы , по сн ющие суть пред,поженно- го способа.

Устройство, реализующее способ, содержит блоки измерени текущих значений режимных параметров машиныj например, т гового усили 1; действительной 2 и теоретической 3 скорости движени , блока 4 опреде.пени характеристики буксовани , задающий генератор 5, блок 6 задани теоретической т говой характеристики, блок 7 определени эквивалента производительности , входы которого подключе- .ны к выходам задающего генератора 5, блока 6 задани теоретической т говой характеристики и блока 4 определени характеристики буксовани ,

входы которого подключены к ВЫХОД 1М

вают с текущим Р и по знаку рассогласовани рабочий орган 10 выглуб- л етс или заглубл етс . Способ позвол ет определить оптимальную рабочую передачу (РП) машины без поисковых переключений РП. Дл этого генератором 3 поиска блок 6 определени N(P) переключаетс на каждую РП, Блок 12 анализа фиксирует N на каждой РП и путем сравнени этих значений определ ет РП с наибольшим значением N .. Оптимальное значение параметра регулировани определ етс только на включенной в данный момент РП в соответствии с показанием датчика 11 номера передачи. 3 ил.

задающего генератора 5 и блоков 1 , 2 и 3 измерени режимных параметров машины, блок 8 определени оптимального значени параметра регулироваНИИ , входы которого подключены к выходу блока 7 определени эквивалента производительности и выходу задающего генератора 5, блок 9 сравнени , входы которого подключены к выходу

блока 8 определени оптимального значени параметра регулировани и выходу одного из блоков 1, 2 и 3 измерени текущих значений режимных параметров (например, блок измерени т гового усили I), а выход блока 9 сравнени подключен к входу блока 10 управлени рабочим органом..

Устройство дополнительно содержит датчик 1 1 номера вк.пюченной передачи , блок 12 анализа, генератор 13 поиска и блок 14 управлени переключением передач, Выход и входы блока 12 анализа подключены соответственно к входу блока 14 управлени переключением передач, выходу блока 7 определени эквивалента производительности и выходу генератора 13 поиска, объединенному с дополнительным входом блока 6 задани теоретической т говой

характеристики, причем выход датчика I1 номера включенной передачи подключен к входу генератора 13 поиска .

313

Сущность предложенного способа на примере работы реализующего его устройства следующа .

Во врем рабочего хода осуществл етс - измерение текущих значений режимных параметров ЗТМ, например, т гового усили действительной и теоретической скорости движени машины. В некоторый произвольно вз тый момен времени эти значени соответственно равны Р, , Vao и VT-O (фиг,2). Рабочий процесс предполагаетс управл емым , т.е. имеетс возможность изменени текущих значений режимных параметров путем изменени положени рабочего органа ЗТМ. Под непосредственной целью регулировани понимаетс достижение максимальной произво дительности машины. Производительность машины не может быть непосредственно выражена через режимные параметры машины. Поэтому при формализации цели управлени используетс пон тие эквивалента производительности - величины, выраженной через режимные параметры машины, и в конкретных услови х эксплуатации пропорциональное ее производительности, В качестве эквивалента производительности обычно рассматриваетс т гова мощность, т говый КПД или выходна мощность моторно-трансмиссионной установки ЗТМ,

Регулирование рабочего процесса осуществл етс по одному режимному параметру (параметру регулировани ), напрш-iep т говому усилию, коэффициенту буксовани , действительной скорости движени , угловой скорости Двигател , с одновременной корректировкой величины этого параметра в зависимости от текущих значений других режимных параметров,

Дл предлагаемого способа не имеет принципиального значени характер эквивалента производительности и вид параметра регулировани . Рассмотрим сущность способа, когда эквивалентом производительности вл етс т гова мощность, а параметром регулировани - т говое усилие ЗТМ.

Таким образом, решение задачи регулировани рабочих процессов ЗТМ сводитс к определению величины ,, соответствующей максимуму т говой мощности N .,„„ (фиг,2). на

ii М СДЬ t

основании результатов измерени текущих значений режимных параметров

55714

машины и последующему заглублению или выглублению рабочего органа с целью приближени величины Р к величины FT опт и , при с ЭТОМ не посто нны, а измен ютс в соответствии с изменением грунтовых условий.

Арифметическое устройство 15 вы числ ет текущее значение коэффициента буксовани по известной зависимости

Ь.о

V

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Одновременно непрерывно работаю- задающий генератор 5 формирует напр жение (например, пилообразной формы), а тлитуда которого с точностью до посто нного масштабного коэффициента соответствует максимальному т говому усилию (фиг, 3, Uj) ЗТМ, Период следовани выходных импульсов генератора 5 значительно меньше периода наибольшей из возможных частот рабочего процесса машины,

Измеренное значение т гового уси-. ЛИЯ сравниваетс двухпороговым компаратором 16 с выходным напр жением генератора 5 и в момент их совпадени формируетс короткий импульс (фиг,3, ), поступающий на управл ющий вход устройства 18 выборки и хранени . Выходное напр жение генератора 5 через перемножитель 19 поступает также на вход функционального преобразовател 20,

С достаточной степенью точности крива буксовани на различных грунтах однозначно характеризуетс максимально возможным по сцеплению т говым усилием машины РТ.МЯКС t PT.MOIKC (фиг,2), Зависимость буксовани от т гового усили машины, полученна на основании экспериментальных данных дл различных грунтов, реализуетс функциональным преобразователем 20, При изменении амплитуды входного сигнала функционального преобразовател 20 соответственно измен ютс и параметры формируемой кривой буксовани ,

В предложенном устройстве путем регулировки выходного напр жени перемножител 19 обеспечиваетс соответствие выходного сигнала функционального преобразовател 20 (фиг.З, и ) и реальной кривой буксовани в данньгх грунтовых услови х, Это дос5 . 1

тигаетс сравнением вьшисленного текущего значени коэффициента буксовани 6р с выходным сигналом функционального преобразовател , 20 при помощи сравнивамщего устройства 7, запоминанием рассогласовани в моменты совпадени измеренного значени т гового усили с вьосодным сигналом задалощего генератора 5 и последующим воздействием на перемножитель 19 с целью устранени этого рассогласовани .

Блок 6 задани теоретической т говой характеристики машины осуществл ет функциональное преобразование выходного сигнала задающего генератора 5 в сигнал, форма и масштаб которого соответствуют теоретической т говой характеристике машины (дл . ЗТМ с гидромеханической трансмиссией , фиг.3 , и),

Таким образом, в устройстве, реализующем способ, одновременно формируютс сигналыр соответствующие изменению т гового усили , коэффициента буксовани и теоретической скорости движени (фиг.З, соответственно Ug , и и) . Использу эти сигна- ., блок 7 определени эквивалента производительности определ ет т говую мощность ЗТМ

N, Р V5 V,.(l-ii).

В данном случае т гова мощность определена как функци от времени (фиг. З,-,) однако, учитыва одно-- значность св зи между амплитудой и фазой выходного напр жени задающего генератора 5, можно определить оптимальное т говое усилие, соответствующее максимуму т говой мощности (фиг.З, , Ч.макс) Это реализуетс в блоке 8 определени оптимального значени параметра регулировани путем вы влени момента смен знака производной выходного сигнала блока 7 определени эквивалента производительности и фиксации в этот момент времени выходного напр жени задающего генератора 5, Полученное оптимальное значение параметра регулировани при помощи блока 9 сравнени сравниваетс с текущим значением , вы вл етс lix рассогласование и блок 10 управлени pa6o4 iM органом в зависимости от знака этого рассогласовани включает его выглубление или заглубление, После устранени

16

рассогласовани текущего и П1:тималь- ного значений параметра регулировани у1 1равление рабочим органом отключаетс . При изменении грунтовых услоВИЙ или Р акоплении грунта перед рабочим органом вновь возникает отклонение текуи его значени параметра регулировани от оптимального и описанный процесс регулировани повтор етс .

Способ регулировани позвол ет определить оптимальную рабочую передачу ЗТМ без поисковых переключений передач. Это осущетсвл етс следующим обрр.зом.

I -

Генератор 13 поиска осуществл ет последовательное переключение блока 6 определени теоретической т говой

характеристики на каждую рабочую передачу . При этом осуществл етс построение кривой т говой мощности (.Лиг, 3, U-,) дл каждой-передачи. Блок 12 анализа, фиксирует максимальные значени т говой мощности на каждой передаче и путем сравнени этих значений определ ет рабочую передачу с наибольшим значением макси- мума т говой мощности. Дл TorOj4TOбы процесс поиска оптимальной рабочей передачи не приводил к нарушению процесса регулировани рабочего процесса , оптимальное значение параметра регулировани определ етс .только на включенной в данный момент времени передаче в соответствии с показани ми датчика 1,

После определени номера оптимальной рабочей передачи блок 14 управленн переключением передач осуществл ет соответствующие пере1спючени в трансмиссии ЗТМ. Дп ЗТМ цикличного действи , например бульдозера, переключение на оптимальную рабочую передачу может осу1.цествл тьс перед началом следующего рабочего хода.

Если ЗТМ не оборудована электро- гид.равлической системой переключением передач, блок 14 может быть выполнеп в виде звукового или светового сигнализатора, информирующего оператора о несовпадении оптимальной и включенной в момент времени передач,

Такш« образоь, предложенный способ регулировани позвол ет существенно повысить точность регулировани при изменении грунтовьЕХ условий в 1Ш1роких пределах. Это достигаетс

713

не только измерением текущих значений режимных параметров машины, но и использованием априорных экспериментальных данных о соотношении этих параметров на различных грунтах.

Claims

Формула изобретени Способ регулировани рабочих процессов землеройно-транспортной машины , заключающийс в том, что во врем рабочего хода измер ют т говое усилие и действительную скорость движени машины, определ ют оптимальное значение т гового усили , соответствующее максимальной т говой мощности , и по знаку отклонени текущего значени т гового усили от оптимального формируют управл ющий сигнал на изменение положени рабочего органа, отличающий- с тем, что, с целью повьш1ени

1 8

производительности путем повышений точности определени максимума т говой мощности, задают характеристику , буксовани и т гового усили дл различных грунтов, определ ют теоретическую скорость и по действительной и теоретической скорости определ ют текущее значение буксовани движителей , затем, сравнива это значени

с заданными, определ ют характеристику буксовани и по результатам сравнени определ ют реальную т говую характеристику машины, по максимальному значению которой определ ют оптимальное значение т гового усили дл каждой передачи, и сравнива абсолютные значени максимумов т говой мощности дл различных передач,производ т переключение передачир соот-

ветствующее максимальному значению мощности.

щ

Vg

УТ dT

Р.

т опт.

то тмаггс Фиг. 2

т макс

Т опт.

f

.J

Редактор А.Шандор

Составитель Л.Виноградов Техред М. Ходанич

Заказ 2325/31Тираж 606Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий П3035, Москва Ж-35, Раушска наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, ГоУжгород, ул.Проектна , 4

Корректор А.Обручар;