Способ управления рабочим процессом землеройно-транспортной машины

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

UW

РЕСПУБЛИК

4(51) F. 02 F 9/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОЬГФ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ. (21) 3645497/29-03 (22) 21.09.83 (46) 07.03.85. Бюл. В 9 (72) В.Я. Слободин и В.Ф. Амельченко (71) Сибирский ордена Трудового

Красного Знамени автомобильно-дорожный институт им.В.В.Куйбышева (53) 621.878(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

8 569683, кл. E 02 F 9/20, 1974 .

2. Авторское свидетельство СССР

У 455188, кл. Е 02 F 9/22, 1968 .(прототип). .(54)(57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ .РАБОЧИМ

Щ ОЦЕССОМ ЗЕМЛЕРОЙНО-ТРАНСПОРТНОЙ

МАШИНЫ, включающий измерение рабочей скорости машины и шормирование

ÄÄSUÄÄ 1143812 А сигнала управления, о т л и ч а ющ н и с я тем, что, с целью повышения эффективности управления, дополнительно измеряют скорость вер:тикального перемещения рабочего органа, задают оптимальные величины отношения скоростей для подъема и опускания рабочего органа, определяют частотное от деления скорос.ти вертикального перемещения рабочего органа при подъеме и опускании на соответствующую величину отношения скоростей, сравнивают разность между рабочей скоростью машины и ,полученным частным и формируют сигнал управления по величине рассог- » ласования.

1143812

Изобретение относится к области автоматизации и управления строительными и дорожными машинами, например бульдозерами.

Известен способ регулирования рабочих процессов копания грунта, заключающийся в измерении тяговой . ,мощности и силы тяги, преобразова- нии их в одноименные величины и сравнении между собой и с заданным 10 значением (1).

Однако данный способ не связы" вает скорость вертикального переме" щения рабочего органа с рабочей ско" ростью машины, отношение которых 15 должно иметь постоянное оптимальное значение, так как от отношения скоростей зависит траектория.заглубления рабочего органа и связанные с нею силы копания грунта. Кроме это"20 го, от отношения скоростей зависит качество работы человека-оператора, который при значительном отклонении отношения от оптимального значения не будет справляться с управлением 25 машиной.

Известен также способ управления рабочим процессом землеройно-транспортной машины, включающий измерение абочей скорости машины, измерение,З0 частоты вращения вала двигателя и формирование сигнала управления )2).

Однако скорость перемещения рабочего органа остается постоянной, независимой от рабочей скорости машины, что снижает эффективность рабочего процесса и производительность машины.

Цель изобретения — повьппение 40 эффективности управления.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу управления рабочим процессом землеройно-транспортной машины, включающему измерение 45 рабочей скорости машины и формирование.сигнала управления, дополнительно измеряют скорость вертикального перемещения рабочего органа, задают оптимальные величины отношения 50 скоростей для подъема и опускания рабочего органа, определяют частное от деления скорости вертикального перемещения рабочего органа при подъеме и опускании на соответст- 55 вующую величину отношения скоростей, сравнивают разность между рабочей скоростью машины и полученным частным и формируют сигнал управления по величине рассогласования.

Управление скоростью перемещения рабочего органа в зависимости от рабочей скорости машины, с целью стабилизации их оптимального отношения, приводит к уменьшению колебаний силы тяги и тяговой мощности машины, уменьшает энергозатраты и приводит, тем самым, к увеличению производительности труда и эффективности управления.

На чертеже приведена функциональ" ная схема системы управления рабочим процессом бульдозера.

Система управления содержит датчик

1 рабочей скорости машины, датчик 2 скорости перемещения рабочего органа, задатчик 3, блок 4 деления скорости вертикального перемещения рабочего органа на величину отношения скоростей. Эти отношения определяют путем моделирования рабочего процесса землеройно-транспортной машины. ,на ЭВИ. Система содержит также переключатель: 5, связанный с ручкой распределителя 6 и учитывающий направление движения рабочего органа на подъем ("п") или опускание ("о"), элемент 7 сравнения, блок 8 управления подачей жидкости от гидронасоса 9 к распределителю 6 и далее к гидроцилиндрам 10.

Способ управления заключается в том, что датчиком 2 измеряют скорость вертикального перемещения ,рабочего органа, задают задатчиком 3 оптимальные величины отношения ско1 ростей для подъема и опускания рабочего органа. Вычисление разности между рабочей скоростью машины и частным от деления скорости вертикального перемещения рабочего органа при подъеме или опускании на соответствующую величину отношения скоростей производится блоком 4, переключателем 5 и распределителем 6.

По сигналу рассогласования, полученному с элемента ? сравнения, формируют сигнал управления (блок 8) подачей жидкости от гидронасоса 9 к распределителю 6.

Способ основан на использовании формулы: м

Vp.o

-=c где Vp, — скорость перемещения рабочего органа;

11438

Vp.o

С

Ю

10 или

Vp.o

Va- — — -=О, C,È

Составитель P. Гладун

Редактор Н. Яцола Техред И.Асталош Корректор А. Тяско

Заказ 864/25 Тираж 649 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Va — рабочая скорость машины;

С, — постоянная величина, имею- щая оптимальные значения для подъема и опускания рабочего органа.

Из формулы (1) получаем

Уравнение (2). является основой работы функциональной схемы системы 15 управления (фиг. 1). Например, для бульдозера ДЗ-130 оптимальные значения отношения скоростей, полученные на ЭВМ, равны: С» = 0,38, С = 0,24; оптимальная скорость бульдозера 20

Ча = 0,83 м/с, оптимальные скорости перемещения гидроцилиндра на опускание равна 0,21 м/с, на подъем—

0.34 м/с.

Рабочую скорость машины (V ) заме-25 ряют датчиком 1 и подают на элемент

7 сравнения. Скорость перемещения ра" бочего органа (Vpe ) замеряют датчиком 2 и подают на блок 4 деления куда от задатчика 3 поступают опти- 30 мальные значения отношения скоростей

С > для подъема и С для опускания

12 4 рабочего органа. После деления на элемент 7 сравнения поступает величина Vp.AC<, если происходит подъем рабочего .органа, и величина Vp е/Се, если происходит опускание.

Элемент 7 сравнения вырабатывает знакопеременный сигнал рассогласования Ы1, поступающий на блок 8 управления подачей жидкости, которое изменяет подачу Ян жидкости гидронасосом 9 на величину + ьО, соответствующую величине и знаку сигнала

hU. Итоговая подача ж щкости (С}я +

+ 50) проходит через распределитель 6 и поступает в гидроцилиндр 10, вызывая изменение скорости вертикального перемещения рабочего органа и ликвидируя сигнал рассогласования Ы3.

Использование предлагаемого способа управления рабочим процессом позволяет повысить производительность рабочего процесса земперойнотранспортной машины за счет поддер жания постоянного оптимального отношения скоростей вертикального перемещения рабочего органа и рабочей скорости машины, что позволяет оператору избегать перегрузку машины при копании грунта, и, как следствие, уменьшить энергозатраты на рабочий процесс.