SU940651A3 - Система автоматического управлени рабочим органом транспортной машины - Google Patents

Description

3 и числа оборотов двигател  машины, двум (вторым и третьим) арифметическими блоками и компаратором, при чем датчики степени открыти  дроссе ной заслонки и числа оборотов дайга тел  машины подключены к входам вто рого арифметического блока, выход которого через компаратор подключен к одному из входов третьего арифметического блока, к двум другим ВХОдам которого подключены выходы первого арифметического блока и задатчика положени  рабочего органа, а выход третьего арифметического блок соединен с входом блока управлени  опусканием рабочего органа. Система снабжена также логически блоком, выполненным в виде последовательно соединенных таймера, элемента задержки и генератора импульсов , соединенного с электрозолотником управлени , при этом таймер сое динен с механизмом переключени  направлени  движени , а элемент задержки - с блоком управлени  подъемом рабочего органа. На Фиг. 1 представлена схема получени  необходимой высоты отвала бульдозера; на фиг. 2 - блок-схема системы; на фиг. 3 временные диаг раммы. На фиг. 1 обозначены: корпус BU бульдозера; насто щее положение BL отвала; положение BL отвала в слу чае, когда рама параллельна продоль ной оси корпуса бульдозера; положение Р одного конца подъемного цилиндра , неподвижно закрепл емого к корпусу, положение Рп или РД другог t. 4конца подъемного цилиндра, неподвиж но прикрепленного к раме; положение PJ вращающегос  вала С-образной рамы; горизонтальна  опорна  поверхность Н (вход сбоку); рассто ние i между точками Р (или Р,-) и Pj; рас сто ние Р5.между точками Р и Pi. Величины Е и ЕО  вл ютс  посто нны ми, свойственными данному бульдозеру Когда отвал бульдозера находитс  в положении BL , рама образует угол б с пр мой линией, соедин ющей точки Р и Ра, длина которой равна . Соответственно этому, величина бд также  ал етс  посто нной величиной корпуса бульдозера. Рассто ние х между точками Р и Р ч ход подъемного цилиндра. Когда отвал бульдозе ра находитс  в положении BL, рама 14 образует угол 9 с пр мой линией, соедин ющей точки Р и Р. На основании фиг. 1 может быть получено уравнение J+eJ- 26. cosP, которое может быть переписано в виде и х- 1 -4т;т Соответственно этому, угол 9 может быть представлен в виде - угол, образуемый рамой в моменты , когда отвал находитс  в поло )I жени х BL и BL . Из фиг. 1 видно, что , :-фх . cos-- ч 2;е оЕ- угол наклона, образованный продольной осью корпуса бульдозера по отношению к горизонтальной опорной плоскости Н. Предположим, что 6g угол наклона рамы относительно горизонтальной опорной плоскости Н, тогда из фиг. 1 9g 9f + ot. Если в это уравнение подставить выражение дл  9, то pi.gi «а -л M.(I) б s -cos i D о Таким образом, угол бц наклона рамы соответствует высоте отвала BL, измер емой от горизонтальной опорной плоскости Н. В уравнении (1)6 , i и в посто нные величины. Поэтому, если детектируютс  ход X подъемного цилиндра и угол ct наклона корпуса бульдозера , получаютс  данные, соответствующие высоте отвала бульдозера BL от горизонтальной опорной плоскости Н. Система автоматического управлени  рабочим органом включает отвал 1,который крепитс  к одной концевой части рамы, друга  концева  часть шарнирно поддерживаетс  корпусом бульдозера 2. Отвал 1 бульдозера перемещаетс  вверх и вниз парой подъемных цилиндров 3, установленных между корпусом и рамой. Клапан Ц переключени  направлени  предназначен дл  селективной установки подъемных цилиндров 3 в раст гивающеес  CtB), укорачивающеес  CiA), поддерживающее ( С) и разгруженное Ctfl) положени ,т .е. клапан 4 имеет четыре положени  переключени  (), чтобы устанавливать цилиндры 3 в указанные четыре положени  соответственно. Клапан k через т гу 5 соединен с секцией управл ющего (рабочего) цилиндра 6,а, шток плунжера 6с рабочего цилиндра 6 с рычагом 7 ручного управлени  подъе ма отвала. Механизм 8 блокировки предназначен дл  блокировани  рычага 7 ручного управлени  при автоматичес ком управлении отвалом и св зан с пе реключателем 9 ручного и автоматического управлени . Система содержит также клапаны 10 и 11 с соленоидным управлением и гидронасосы 12-1 и 12-2. Клапаны 10 и 11 переключаютс  по сигналам 13-15 логической схемы 16. Клапан 11 соеди нен непосредственно с баком 17. Датчик 18 угла наклона бульдозера выдает сигнал 19, равный величине угла наклона, который подаетс  к первому арифметическому блоку 20. Датчик 21 хода цилиндра выдает сигнал 22, который подаетс  в первый арифметический блок 20. Выходной сигнал 23 последнего соответствует высоте отвала 1. Задатчик 2 высоты отвала вы дает сигнал 25 к второму арифметическому блоку 26, выходной сигнал 27 которого подаетс  на управление подъемным цилиндром. Датчик 28 степени открыти  дроссельной заслонки выдает сигнал 29 в арифметический блок 30. Датчик 31 числа оборотов двигател  выдает сигнал 32 в арифметический блок 30, сигнал 33 с которо го подаетс  к компаратору З. Задатчик 35 нагрузки выходом 36 подключен к компаратору 3, выход 37 которого подсоединен к арифметическому блоку 2б. Последний соединен с блоком 38 управлени , выходной сигнал 39 которого пропорционален величине сигнала 27. Датчик 0 положени  золотника выдает сигнал 1,который подаетс  к компаратору k2. К последнему подаетс  сигнал {З с блока 4 уставки недействующей величины. Выходы iS и Ц6 компаратора k2 подключены к логической схеме 16. Система включает также два переключател  7 и k8, блок установки подъема (разгрузки ), переключатель 50 направлени  движени  вперед-назад, сигнал 51 блока 9 подаетс  к компаратору k2, а сигнал 52 блока 50 - к таймеру 33 схемы 16, который соединен с элементом 5 задержки, выходы которого подключены к импульсному генератору 55Система работает следующим образом . Переключатель 9 ставитс  в положение Включено или замыкаетс , когда блокируетс  рычаг 7 ручного управлени , и в положение Выключено или размыкаетс , когда рычаг 7 руч ного управлени  деблокируетс . Клапаны 10 и 11 с соленоидным управлением служат дл  управлени  рабочим цилиндром 6, соедин ютс  с гидравлическими магистрал ми, проход щими между рабочим цилиндром 6 и гидронасосом 12-1, и переключаютс , реагиру  на выходные сигналы 13-15 логической схемы 16. В процессе ручного управлени  отвалом бульдозера клапаны 10 и 11 переключаютс  соответственно в закрытые положени  10С и 11А так, что рабочий цилиндр 6 гидравлически замыкаетс  (поэтому рычаг 7 ручного управлени  и т га 5 креп тс  неподвижно). Таким образом, оператор может вручную устанавливать направление переключающего клапана в требуемое положение переключени  посредством использовани  рычага 7 ручного управлени  . В процессе автоматического управлени  рычаг 7 ручного управлени  блокируетс  механизмом 8 блокировки. При этом первый клапан 10 с соленоидным управлением приводитс  в действие , что вынуждает секцию 6 рабочего цилиндра 6 перемещатьс  по направлению вперед-назад по отношению к штоку плунжера 6 о согласно положени м переключени  1ОА и 10В, устанавлива  направление переключающего клапана 4 в требуемое положение пере- ключени . Клапан 11 с соленоидным управлением предназначен дл  переведени  клапана в исходное положение с помощью упругой силы пружины. Когда клапан 11 переключаетс  в положение 11В, верхн   и нижн   камеры его соедин ютс  напосредственно с баком 17, в результате чего рабочий цилиндр 6 двигаетс  свободно. Датчик 18 угла наклона корпуса бульдозера предназначен дл  детектировани  угла наклона корпуса бульдозера по отношению к опорной горизонтальной плоскости, устанавливаетс  в центре т жести корпуса бульдозе- ,

pa 2 и образует сигнал 19 детектировани  угла наклона, который соответствует углу наклона корпуса подаетс  к первому арифметическому блоку 20. Поскольку датчик 18 угла наклона корпуса бульдозера установлен в центре т жести корпуса, угол наклона корпуса определ етс  точно, причем он не подвергаетс  воздействию вращающего момента благодар  наклону корпуса в его продольном направлении .

Датчик 21 хода цилиндра расположен р дом с подъемным цилиндром 3 отвала и образует сигнал 22 хода цилиндра , который подаетс  к первому арифметическому блоку 20. Арифметический блок 20 представл ет собой схему дл  проведени  операции согласно уравнению (1). Его выходной сигнал 23 соответствует высоте отвала 1 от горизонтальной плоскости Н (угол наклона рамы б в).

Задатчик 2 высоты отвала предназначен дл  установки заранее высоты отвала от горизонтальной опорной плоскости Н. Сигнал 25 с задатчика 2k подаетс  к второму арифметическому блоку 26.

Арифметический блок 2б выдает сигнал 27 рассогласовани  между си|- налом 25 установки высоты и сигналом 23 обратной св зи. По сигналу рассогласовани  приводитс  в действие рабочий цилиндр 6, переключаетс  клапан 4 и управл етс  подъемный цилиндр 3. Таким образом осуществл етс  автоматическое управление, при котором насто ща  высота отвала 1 совпадает с установленной (т.е. рассогласование равно нулю),

Датчик 28 степени открыти  дроссельной заслонки выдает величину степени открыти  дроссел  дроссельной заслонки (не показан), регулирующей число оборотов двигател  (не показан ) , привод щего в действие бульдозер 2. Сигнал 29 степени открыти  дроссельной заслонки подаетс  в арифметический блок 30.

Датчик 3 числа оборотов двигател  определ ет число оборотов двигател  дл  приведени  в действие бульдозера 2. Сигнал 32 с датчика 31 также подаетс  в арифметический блок 30

Арифметический блок 30 служит дл  регулировани  давлени  нагрузки (соответствующей пробуксовке колес) , выдает сигнал 33 нагрузки (пробуксовки ) отвала, соответствующий давлению нагрузки (пробуксовки). Си1- нал 33 подаетс  в компаратор 3.

Задатчик 35 нагрузки задает максимальное давление нагрузки, которое может прилагатьс  к отвалу 1 бульдозера согласно рабочим услови м. Сигнал 36 с задатчика 35 подаетс  в компаратор 3.

0 В компараторе 3 сигнал 33 нагрузки отвала сравниваетс  с сигналом Зб установки нагрузки. Когда сигнал 33 превышает сигнал 36, т.е. отвал 1 перегружен, компаратор 3 выдает сигнал 37 перегрузки, который соответствует перегрузке и подаетс  в арифметический блок 2б.

При нормальных услови х арифметический блок 2б выдает сигнал 27 рассогласовани  между сигналом 25 установки высоты отвала и сигналом 23Однако после подачи сигнала 37 перегрузки при перегрузке отвала бульдозера арифметический блок 26 подает в блок 38 управлени  сигнал дл  освобождени  управлени  обратной св зи отвала и дл  подачи команды перемещени  отвала бульдозера вверх до тех пор, пока не прекратитс  сигнал

37 перегрузки.

Блок 38 управлени  образует импульсный сигнал 39, длительность импульса которого  вл етс  пропорциональной величине сигнала 27 отклонени , образуемого арифметическим блоком 2б.

Временные диаграммы (фиг. 3 a-d) дают индикацию примеров сигналов задани  высоты отвала ц, текущей высоты отвала Z, сигнала 27 рассогласовани  между ними и импульсного си|- нала 39- В случае, когда знак сигнала рассогласовани  E.J  вл етс  положительным , подаетс  импульсный сигнал ЕГ дл  движени  отвала бульдозера по направлению вверх. В противоположность этому в случае, когда знак сигнала отклонени  Е  вл етс  отрицательным , подаетс  импульсный сигнал ЕО дл  движени  отвала бульдозера по направлению вниз.

Claims (3)

1. Авторское свидетельство СССР № 268283, кл. Е 02 F 9/20, 1968.

2.Автоматическое, регулирование процесса копани  грунта бульдозерами и скреперами. Харьков , 19бЗ, с. ,

3.Патент США ff 2902979,

кл. 172-.5, опублик, 1959 (прототип ) ,

,

28

/

22 21

ifb

/vy

4i f Г

12-2

т

X

rOSa.

124

Фаг.2

W

h

If) f 0

(}

П n

Q

Tf/if

фиг. 5