SU1355679A1

SU1355679A1 - Система управлени рабочим процессом погрузчика

Info

Publication number: SU1355679A1
Application number: SU854010640A
Authority: SU
Inventors: Владимир Никитич Тарасов; Виктор Николаевич Моисеев
Original assignee: Сибирский автомобильно-дорожный институт им.В.В.Куйбышева
Priority date: 1985-10-21
Filing date: 1985-10-21
Publication date: 1987-11-30

Abstract

Изобретение относитс к подъемно- транспортным машинам и позвол ет оптимизировать параметры процесса черпани и повысить производительность одноковшового фронтального погрузчика. Дл этого СУ рабочим процессом включает датчик 18 и задатчик 19 уровн материала в ковше 2, подключенные к элементу сравнени (ЭС) 20. Выход ЭС 20 соединен с блоком 12 запоминани максимального предела регулировани силы т ги (СТ), св занным через последовательно соединенные ЭС 13 и RS-триггер 17 с распрёсл 2J 26 оо сд СП О5 СО

Description

делителем 5 исполнительного механизма. Дополнительно СУ содержит датчики 6, 7 и 8 усили в шарнирах стрелы и в штоках гидроцилиндров 3 и 4 поворота и подъема ковша 2 и датчики 9 и 10 углового положени гидроцилиндров 4 и 3. Выходы датчиков 6-10 подключены к входам блока 11 вычислени текущего и минимального значений силы т ги (СТ). С выхода блока 11 значение СТ передаетс

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

Цель изобретени - оптимизаци параметров процесса черпани и повышение производительности.

Поставленна цель достигаетс тем, что в систему, включающую датчик уровн материала в ковше, задатчик уровн материала , соединенные с первым элементом сравнени , и исполнительный механизм, дополнительно введены датчик усили в шарнирах стрелы, датчики усили в штоках гидроцилиндров стрелы и ковша, датчики углового положени гидроцилиндров стрелы и ковша, блок вычислени текущего и минимального значений силы т ги, задатчики минимального и максимального предела регулировани силы т ги, второй и третий элементы сравнени , триггер.

На фиг. 1 показана расчетна схема сил, действующих на рабочее оборудование фронтального погрузчика; на фиг. 2 - устройство управлени рабочим процессом погрузчика .

Система управлени рабочим процессом погрузчика содержит базовый т гач 1, ковш 2, исполнительные гидроцилиндры 3 поворота ковща, гидроцилиндры 4 подъема стрелы, распределитель 5 гидроцилиндра поворота ковша, датчик 6 усили в щар- нирах стрелы, датчик 7 усили в штоках гидроцилиндров поворота ковша, датчик 8 усили в штоках гидроцилиндров подъема стрелы, датчик 9 углового положени гидроцилиндров стрелы, датчик 10 углового положени гидроцилиндра поворота ковша, блок 11 вычислени текущего и минимального значений силы т ги, блок 12 запоминани максимального предела регулировани силы т ги, второй и третий элементы сравнени 13 и 14, выполненные в виде цифровых компараторов, и задатчики 15 и 16 минимального и максимального пределов регулировани силы т ги, RS-триггер 17, датчик 18 уровн материалов

в соответствуюш.ие задатчики 16, 15 верхнего Тмакс и нижнего Тиии предела регулировани сигнала СТ. Сигналы и Тцнв с задатчиков 16 и 15 сравниваютс в ЭС 13 и 14 с текущим значением СТ. В зависимости от сигналов рассогласовани RS-триггер 17 управл ет переключением распределител 5. Т. обр. СУ самонастраиваетс на оптимальный режим работы без участи оператора. 2 ил.

в ковше и задатчик 19 уровн материала , св занные с первым элементом сравнени 20.

На фиг. 2 система управлени дополнительно содержит насос 21, аналого-цифровой преобразователь 22 сигнала датчика уровн материала в ковше, блок 11 вычислени текущего и минимального значений силы т ги, состо щий из посто нного запоминающего устройства 23, в котором хран тс программа и необходимые данные дл работы предлагаемого устройства , микропроцессора 24, содержащего арифметические и логические блоки, буферного регистра 25, аналого-цифрового преобразовател 26 и коммутатора 27 аналоговых сигналов, св занного с датчиком усили в штоках гидроцилиндров поворота ковша и подъема стрелы и с датчиком углового положени стрелы и ковша.

На фиг. 1 использованы следующие

0 обозначени : Xj - горизонтальна реакци в щарнирах стрелы; .., Тш.с. - усили в штоках гидроцилиндров ковша и стрелы; FI, р2 - горизонтальна и вертикальна составл ющие усили на режущей кромке ковща; G., GK, G - силы т жести груза ковша и стрелы; Ti, Т - составл ющие общей силы т ги погрузчика T Ti+T2; 7d Ve - углы, определ ющие положени гидроцилиндров ковща и стрелы. Расчетна схема на фиг. 1 позвол ет

,, определить силу т ги погрузчика по формуле

Хл+Тш.кС057 + Тш.о.С057Е (1)

Алгоритм управлени рабочим процессом погрузчика имеет вид;

Если ААО«; О, то , Т Тмакс(2)

Тт 2 - о р

мин 1 глакс- -г- -

+Of

(3)

если , to .(4)

esli , то ,л(5)

где А, АО - текущее и заданное значение рассто ни от излучател датчика уров- н материала в ковще до свободной поверхности материала; бр - степень неравномерности регулировани силы т ги; х - параметр управлени золотником распределител ; XBK,; хвык - параметры включени и выключени золотника распределител .

Устройство управлени работает следующим образом.

Перед началом черпани в блок 12 заноситс цифровой код, ковш 2 устанавливаетс в исходное положение, показанное на фиг. 2, поступательным движением т гача 1 осуществл етс внедрение ковша 2 в штабель . Аналоговые сигналы от датчиков усилий в штоках гидроцилиндров подъема стрелы 8 и поворота ковша 7 от датчика усили в шарнире 6 и от датчиков углов поворота стрелы и ковша 9 и 10 соответственно, поступают в коммутатор 27 аналоговых сигналов и поочередно передаютс в аналого-цифровой преобразователь 26, и после преобразовани в параллельный цифровой код занос тс в буферный регистр 25, откуда, по мере необходимости поступают в микропроцессор 24, например, типа К 1801 ВМ1 дл вычислени силы т ги согласно программе, помещенной в посто нное запоминающее устройство 23. Датчик 18 вырабатывает аналоговый сигнал, пропорциональный расто нию А, который преобразуетс в параллельный цифровой код в аналого-цифровом преобразователе 22 и поступает в элемент сравнени 20, выполненный в виде цифрового компаратора , на второй вход которого поступает цифровой код из задатчика уровн материала 19, выпоненного в виде посто нного запоминающего устройства.

При внедрении днища ковша 2 на оптимальную величину, составл ющую 0,4- 0,6 длины днища, происходит выравнивание сигналов, поступающих в элемент сравнени 20, и в соответствии с условием (2) алгоритма вырабатываетс сигнал, согласно которому микропроцессор 24 передает цифровой код, соответствующий значению силы т ги в данный момент, в за- датчик верхнего предела регулировани силы т ги 16, выполненный в виде буферного регистра, затем осуществл етс запоминание цифрового кода, соответствующего максимальному значению силы т ги в блоке 12 запоминани верхнего предела регулировани силы т ги, выполненного в виде регистра и далее происходит сравнение заданного максимального значени силы т ги с текущим в элементе сравнени 13, выполненного в виде цифрового компаратора и при их выравнивании формируетс сигнал, устанавливающий RS-триггер 17 в единичное состо ние, что приводит к включению золотника распределител 5 вверх. Рабоча жидкость от насоса 21 подаетс в порщневые полости гидроцилиндров 3, штоки которых начинают выдвигатьс из гидроцилиндров и поворачивают ковш 2. Одновременно микропроцессор 24 вычисл ет

минимальное значение силы т ги в соответствии с формулой (3) и заносит его значение в задатчик 15 минимального предела регулировани силы т ги, выполненный в виде буферного регистра. С этого момента процесс черпани осуществл етс путем совмещени поступательного движени т гача 1 с поворотом ковша 2. При повороте ковша сопротивление на режущей кромке и сила т ги Т уменьшает с . В элементе сравнени 14, выполненном в виде цифрового компаратора, происходит сравнение текущего значений силы т ги и значени , соответствующего минимальному пределу регулировани силы т ги

5 и в момент их выравнивают в соответствии с условием (4) алгоритма, элемент сравнени 14 вырабатывает сигнал перевод щий RS-триггер 17 в нулевое состо ние и золотник распределител 5 выключаетс . Поворот ковша 2 прекращаетс и проис0 ходит его внедрение в - щтабель одним поступательным движением т гача 1. При этом, сопротивление на ковш и сила т ги Т сравниваетс в элементе сравнени 13 с максимальным пределом регулиr ровани силы т ги Т,лк.е, хран щимс в блоке 12 запоминани . В момент выравнивани этих величин в соответствии с условием (5) элемент сравнени 13 вырабатывает сигнал дл перевода RS-триггера в единичное состо ние и включени вверх

0 золотника распределител 5. С этого момента снова начинаетс поворот ковша 2, совмещенный с поступательным движением т гача 1.

При подходе ковша 2 к упорам на стреле прекращаетс его поворот, оператор

5 выключает муфту сцеплени т гача 1. С этого момента процесс черпани заканчиваетс .

Таким образом, предложенное устройство позвол ет вычислить текущее значение 0 действительной силы т ги погрузчика, определить максимальное и минимальное оптимальные значени пределов регулировани силы т ги, т. е. осуществить самонастройку системы на оптимальный режим работы без участи оператора. В результате оп- тимизации параметров управлени Т„акс, Тмим увеличиваетс точность управлени и производительность, уменьшаетс энергоемкость рабочего процесса.

50

Claims

Формула изобретени

Система управлени рабочим процессом погрузчика, содержаща датчик уровн материала в ковше, задатчик уровн материала , выходы которого подключены к пер- 55 вому элементу сравнени , и исполнительный механизм, отличающа с тем, что, с целью оптимизации параметров черпани и повышени производительности, в систему дополнительно введены датчик усили в шарнирах стрелы, датчики усилий в штоках гидроцилиндров стрелы и ковша, датчики углового положени гидроцилиндров стрелы и ковша, блок вычислени текуш,его и ми- нимального значений силы т ги, задатчи- ки минимального и максимального пределов регулировани силы т ги, блок запоминани максимального предела регулировани т ги, второй и третий элементы сравнени , триггер, при этом выходы от датчика усили в шарнирах стрелы, датчиков усилий и штоках гидроцилиндров стрелы и ковша , датчиков углового положени гидроцилиндров стрелы и ковша подключены, начина с первого по п тый, входам.

а выход с первого элемента сравнени на шестой вход блока вычислени теку

5

щего и минимального значении силы т ги, первый выход которого через задатчик максимального предела регулировани силы т ги подключен к входу блока запоминани , второму входу второго элемента сравнени и первому входу третьего элемента сравнени , выход блока запоминани подключен к первому входу второго элемента сравнени , выход которого подключен к R-входу триггера, второй выход блока вычислени текущего и минимального значений силы т ги через задатчик минимального предела регулировани силы т ги подключен к второму входу третьего элемента сравнени , выход которого подключен к S-входу триггера, выход которого подключен к распределителю исполнительного механизма.