SU861063A1 - Система управлени гидравлическим манипул тором лесозаготовительной машины - Google Patents

Description

без учета времени падени  дерева его погрузка представл ет довольно длительный ироцесс.

Оба случа  требуют высокой квалификации оператора и создают значительные психофизические нагрузки.

Кроме того, электрогидравлические распределители не обладают достаточной плавностью включени . В соответствии с этим движение звеньев манипул тора будет происходить рывками, а траектори  движени  рабочего органа будет представл ть собой ломаную линию. Ь результате будут иметь место дополнительные знакопеременные динамические нагрузки, которые в значительной степени снижают надежность манипул тора .

Цель изобретени  - сокращение рабочего цикла, повышение надежности работы и упрощение управлени .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что программный блок выполнен в виде набора запорно-регулирующих элементов гидропривода , включающего регулируемые дроссели, обратньш клапаны и золотниковые --гидрораспрё лители, управл емые дат ч 1{{0{|1,д раметррв дерева посредством гидромеханической |св зи и кулачковыми механизмамис .ам.л, жестко св занными с соота&тствующими звень ми манипул тор а .

Профили кулачков и датчик в соответствии с параметрами дерева позвол ют осуществл ть плавное управление запорнорегулирующими элементами и обеспечивают тем самым плавное перемещение звеньев манипул тора, уменьша  динамические нагрузки и задава  рабочему органу оптимальный закон движени , при котором нагрузка , воспринимаема  манипул тором, минимальна. Причем процесс управлени  всей системой при частичной наводке рабочего органа и погрузке падающего дерева в коник выполн етс  перемещением золотника гидрораспределител  дл  автоматического управлени  в одно из его положений, что значительно упрощает процесс управлени  и сокращает врем  рабочего цикла.

На фиг. 1 изображена гидрокинематическа  схема предлагаемой системы; на фиг. 2 - гидросхема системы.

Система управлени  содержит программный блок, выполненный в виде -набора запорно-регулирующих элементов гидропривода , включающего золотниковый гидрораспределитель 1 (фиг. 1) автоматического управлени , при перемещении золотника которого в одно из его крайних положений рабоча  жидкость поступает к регулируемым дроссел м 2, 3 и 4. Управление последними осуществл етс  датчиком 5 параметров дерева 6, выраженных через его диаметр посредством гидромеханической св зи. Датчик 5 выполнен в виде наполненной рабочей жидкостью гидроцилиндра.

шток которого птариирно-сочлепеп с зажимным рычагом 7, При повороте последнего относительно корпуса рабочего органа 8 в зависимости от диаметра дерева 6 у1ен етс  объем рабочей жидкости в датчике 5 и соответственно в св занном с ним посредством трубопровода 9 гидроцилиндре 10, HITOK которого регулирует параметры дросселей 2, 3 и 4.

В соответствии с этпми параметрами регулируетс  расход рабочей жидкости, подаваемой к гидроцилиндрам 11, 12, 13 поворота соответствующих звеньев манипул тора: руко ти 14, стрелы 15 и поворотной колонны 16. Кроме того, расход рабочей жидкости регулируетс  золотниковым гидрораспределителем 17, управл емым обратными клапанами 18, 19, регулируемыми дроссел ми 20-24 с обратными клапанами 25-28. Управление запорно-регулирующими элементами 17-24 дл  обеспечени  плавного движени  звеньев манипул тора осуществл етс  через механические св зи (толкатели) кулачками 29-36, нрофили которых и параметры дросселей задают рабочему органу 8 оптимальный закон движени , при котором нагрузка, воспринимаема  манипул тором во врем  укладки дерева 6 в коник 37, минимальна.

К гидрораспределителю 1 рабоча  жидкость подаетс  через золотниковые гидрораспределители (фиг. 2) дл  ручного управлени  38, 39 и 40 от насосов 41, 42 и 43. Давление в системе ограничиваетс  нанорными клапанами 44, 45 и 46, а очистка рабочей жидкости - фильтром 47.

Технологией работы лесосечной машины предусхмотрено заготавливать деревь  только с левой стороны по ходу машины. Поэтому рабоча  часть сектора поворота манипул тора находитс  с левой стороны.

Дл  описани  работы системы управлени  рассмотрим два предельных случа .

1. Вылет манипул тора и его угол поворота в горизонтальной плоскости максимальный , стрела 15 опущена ниже стоек коника 37.

Состо ние элементов гидросистемы

(фиг. 1) следующее: управл емый обратный клапан 18 открыт, а клапан 19 закрыт; золотник гидрораснределител  21 находитс  в крайнем правом положении; величина проходного сечени  дросселей 2,

3 и 4 установлена в соответствии с диаметром дерева; проходные сечени  дросселей 21-24 регулируютс  кулачками 33-36 в зависимости от угла поворота манипул тора в горизонтальной плоскости по соответствующим законам и обращаютс  в нуль, кроме 22, при угле, равном нулю. Сечение дроссел  22 при угле, равном нулю , достигает максимального значени  и обращаетс  в нуль как только стрела 15

поравн етс  со стойками коника 37.

Дерево 6, удерживаемое рычагами 7 рабочего органа 8, слева по ходу машины спиливаетс  и валитс  в ааданном направлении . В момент начала падени  дерева оператор плавно перемещает золотник гидрораспределител  1 (в данном случае вправо) и рабоча  жидкость, расход которой устанавливаетс  в соответствии с сечени ми дросселей 2, 3 и 4, поступает через гидрораспределитель 17 к гидроцплиндру 11, а через дроссель 24 - к гидроцилиндру 12. Одновременно начинает плавно вт гиватьс  руко ть 14 и подниматьс  стрела 15. Как только стрела поднимаетс  на высоту стоек коника 37 (чтобы не задеть за них) с помощью кулачка 32 плавно открываетс  клапан 19 и рабоча  жидкость от дроссел  4 через клапаны 18 и 19 поступает в гидроцилиндр 13. Манипул тор начинает поворачиватьс  в горизонтальной плоскости. Его скорость регулируетс  кулачком 33 и дросселем 21. Таким образом осуществл етс  три движени : вт гиваетс  руко ть 14, поднимаетс  стрела 15, поворачиваетс  колонна 16. Руко ть 14 вт гиваетс  до тех пор, пока профиль кулачка 30 не даст пружине золотника 17 переместить его в положение «Заперто. Профиль кулачка 30 выбираетс  так, чтобы руко ть 14 во врем  поворота манипул тора в горизонтальной плоскости не смогла задеть за стойки коника 37. По мере попадани  манипул тора в сектор, ограниченный стойками коника 37, проходные сечени  дросселей 21, 23 и 24 начинают плавно уменьщатьс  до нул , плавно останавлива  тем самым подъем стрелы 15 и поворот колонны 16, а сечение дроссел  22 начинает увеличиватьс  от нул  до максимума, пропуска  рабочую жидкость через клапан 25 к золотнику 17, котора , сжима  пружину, плавно перемещает его снова вправо. Руко ть окончательно вт гиваетс , помеща  комель дерева в коник 37. В этот момент золотник 17 находитс  в крайнем правом положении, так как обратный клапан 25 и дроссель 20 запирает рабочую жидкость, управл ющую золотником.

Освободив манипул тор от дерева, оператор снова перемещает золотник гидрораспределител  1 (в данном случае влево). Ввиду того, что дроссели 23 и 24 перекрыты , рабоча  жидкость будет поступать только в гидроцилиндр 13 через обратный клапан 26, поворачива  колонну 16. В процессе выхода манипул тора из сектора, ограниченного стойками коника 37, дроссели 23 и 24 под действием кулачков 35 и 36 откроютс , и стрела 15 с руко тью 14 начнут возвращатьс  в исходное положение . Осуществл етс  груба  наводка рабочего органа 8 на ближайшее дерево. По мере опускани  стрелы 15 кулачок 37 открывает дроссель 20 и освобождает золотник

17 от управл ющей жидкости, котора  под действием его пружины поступает через дроссель 20 и обратный клапан 27 в сливную магистраль. Золотник 17 переводитс 

па механическое управление от кулачка 30. Окончательна  наводка рабочего органа 5 па дерево осуществл етс  гпдрораспределител ми 38, 39 и 40 дл  ручного управлени  (фиг. 2).

2. Вылет манипул тора минимальный, стрела 15 подн та выше стоек коника 37. Состо ние элементов гидросистемы следующее: управл емый обратный клапан 18 закрыт , а клапан 19 открыт; золотник 17 под

действием собственной пружины находитс  в крайнем левом положении в соответствии с профилем кулачка; дроссели 21, 23 и 24 открыты на величину в соответствии со своими кулачками, дроссель 22 закрыт; дроссели 2, 3 и 4 открыты на величину в соответствии с диаметром дерева.

Работа системы уиравлени  осуществл етс  аналогично описанной в случае I за

тем исключением, что пока руко ть 14 не выдвинетс  на рассто ние, позвол ющее при горизонтальном повороте исключить зацепление рабочего органа 8 за стойки коника 37, кулачок 29 не откроет клаиан

18 и манипул тор не начнет поворачиватьс .

Предлагаема  система управлени  позвол ет автоматизировать процесс погрузки

дерева в коник и частичной наводки рабочего органа на дерево. При этом не снижаетс  надежность манипул тора, а процесс управлени  им значительно упрощаетс . Кроме того, из рабочего цикла исключаетс  паразитное врем  на набор программы и управление моделирующим рычагом .

Фор м у .4 а изобретени 

1.Система управлени  гидравлическим манипул тором лесозаготовительной мащипы , содержаща  рабочий орган, исполнительные гидроцилиндры, гидрораспределители дл  автомат 1ческого и ручного управлени  и программный блок, отличающа с  тем, что, с целью .сокращени  рабочего цикла, повышени  надежности работы и упрощени  управлени , программпый блок выполнен в виде набора элементов управлени  перемещени ми исполнительпых гидроцили 1дров, включающего регулируемые дроссели, обратные клапаны и гидрораспределители, управл емые датчиком параметров дерева через гидромеханическую передачу и кулачковыми механизмами с кулачками, кинематически св занными с звень ми маиипул тора.

2.Система ио п. 1, отличающа с  тем, что датчик параметров дерева и гид

Claims (2)

1. Система управления гидравлическим манипулятором лесозаготовительной машины, содержащая рабочий орган, исполнительные гидроцилиндры, гидрораспределители для автоматического и ручного управления и программный блок, отличающаяся тем, что, с целью сокращения рабочего цикла, повышения надежности работы и упрощения управления, программный блок выполнен в виде набора элементов управления перемещениями исполнительных гидроцилиндров, включающего регулируемые дроссели, обратные клапаны и гидрораспределители, управляемые датчиком параметров дерева через гидромеханическую передачу и кулачковыми механизмами с кулачками, кинематически связанными с звеньями манипулятора.

2. Система по π. 1, отличающаяся тем, что датчик параметров дерева и гид861063 ротехническая передача выполнены в виде сообщенных между собой двух гидроцилиндров, один из которых кинематически связан с зажимным органом машины и корпусом рабочего органа, а другой—регулируемыми дросселями программного блока.