Гидромеханический привод

 

ГВДРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ПРИВОД, содержащий приводной двигатель, связанный валом с объектом регулирования , зубчатую передачу с управляемой муфтой, механизм управления муфтой, объемную гидропередачу с механизмом регулирования, передающая гидромашина которой связана своим валом через зубчатую передачу и управляемую муфту с приводным двигателем, а исполнительная гидромашина - с маховиком, а также систему автоматического контроля и управления, подключенную входами к генератору опорного сигнала и датчику скорости приводного двигателя, а выходами - к механизму управления муфты и механизму регулирования гидропередачи, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, привод снабжен двумя дополнительными управляемыми муфтами, датчиком скорости маховика и датчиком момента приводного двигателя, а система автоматического контроля управления выполнена в виде первого и второго блоков умножения, первого и второго сравнивающих устройств, блока дифференцирования, блока формирования команд, шести входных и трех выходных усилителей, причем на входе каждого усилителя и на входах сравнивающих устройств установлены переменные сопротивления, входные усилители установлены на входах блоков умножения и на выходах генератора опорного сигнала, а выходные усилители - на выходах сравнивающих устройств и блока дифференцирования, при этом выход датчика момента соединен с одним из входов первого блока умножения, выход датчика скорости S5 приводного двигателя - с другим входом первого блока умножения и входом блока дифференцирования, выход которого связан с блоком формирования команд, выход первого блока умножения соединен с одним из входов первого сравнивающего устройства, к другому входу которого подключен выход генератора опорного сигнала, а выход 00 СлЭ связан с блоком формирования команд, выход датчика скорости маховика динен с обоими входа{ 1и второго блока сл умножения, выход которого соединен с 00 одним из входов второго сравнивающего устройства, к другому входу которого подключен выход генератора опорного сигнала, а выход связан с блоком формирования команд, соединенным с механизмом регулирования гидропередачи и механизмами управления муфт, одна допол1нительная муфта установлена между валами приводного двигателя и объекта регулирования, а другая - между валом последнего и валом передающей гидромашины.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5!)4 F 16 Н 39/50

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3741065/25-06 (22) 15.05.84 (46) 07.10.85. Бюл. ¹ 37 (72) В ° M. Иорсин (71) Центральный научно-испытательный полигон — филиал ВНИИстройдормаш (53) 62-521(088.8) (56) Больших А.Ч. и др. Испытательная техника, ч. 2, M.: Машиностроение, 1982, с. 225, рис. 83.

Авторское свидетельство СССР № 855298, кл. F 16 Н 39/50, 1979. (54)(57) ГИДРОИЕХАНИЧЕСКИИ ПРИВОД, содержащий приводной двигатель, связанный валом с объектом регулирования, зубчатую передачу с управляемой муфтой, механизм управления муфтой, объемную гидропередачу с механизмом регулирования, передающая гидромашина которой связана своим валом через зубчатую передачу и управляемую муфту с приводным двигателем, а исполнительная гидромашина — с маховиком, а также систему автоматического контроля и управления, подключенную входами к генератору опорного сигнала и датчику скорости приводного двигателя, а выходами — к механизму управления муфты и механизму регулирования гидропередачи, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения КПД, привод снабжен двумя дополнительными управляемыми муфтами, датчиком скорости маховика и датчиком момента приводного двигателя, а сисФ тема автоматического контроля управления выполнена в виде первого и второго блоков умножения, первого и второго сравнивающих устройств, блока

„„SU„„1183758 А дифференцирования, блока формирования команд, шести входных и трех выходных усилителей, причем на входе каждого усилителя и на входах сравнивающих устройств установлены переменные сопротивления, входные усилители установлены на входах блоков умножения и на выходах генератора опорного сигнала, а выходные усилители — на выходах сравнивающих устройств и блока дифференцирования, при этом выход датчика момента соединен с одним из входов первого блока умножения, выход датчика скорости приводного двигателя — с другим входом первого блока умножения и входом блока дифференцирования, выход которого связан с блоком формирования команд, выход первого блока умножения соединен с одним из входов первого сравнивающего устройства, к другому входу которого подключен выход генератора опорного сигнала, а выход связан с блоком формирования команд, выход датчика скорости маховика соединен с обоими входами второго блока умножения, выход которого соединен с одним из входов второго сравнивающего устройства, к другому входу которого подключен выход генератора опорного сигнала, а выход связан с блоком формирования команд, соединенным с механизмом регулирования гидропередачи и механизмами управления муфт, одна допопнительная муфта установлена между валами приводного двигателя и объекта регулирования, а другая — между валом последнего и валом передающей гидромашины.

1183758 2

Изобретение относится к гидроавтоматике и может быть использовано для привода рабочих органов строительных и дорожных машин, например погрузчиков. 5

Цель изобретения — повышение КПД.

На чертеже изображена схема гидромеханического привода.

Привод содержит приводной двигатель 1, связанный валом 2 с объектом >О регулирования, например, трансмиссией

3, зубчатую передачу 4 с управляемой муфтой 5 и дополнительными управляемыми муфтами 6 и 7, механизм (8 управления муфтой 5, объемную гидро- 15 передачу 9 с .механизмом 10 регулирования, передающая гидромашина 11 которой связана своим валом 12 через передачу 4 и муфту 5 с двигателем 1„ а исполнительная гидромашича 13 — с 20 маховиком 14, а также систему автоматического контроля и управления, выполненную в виде первого 15 и второго 16 блоков умножения, первого

17 и второго 18 сравнивающих уст- 25 ройств, блока 19 дифференцирования, блока 20 формирования команд, входных усилителей 21 — 26 и выходных усилителей 27 — 29. На входах устройств

1 7 и 18 установлены переменные сопро- 1п тивлеиия 30, 31 и 32,33, а на входах усилителей 21 — 29 — переменные со:-:ротивления 34 — 42 соответственно.

Усилители 21 и 22 установлены на входах блока 15, усилители 23 и 24 — З5 на входах блока 16, усилители 25 и

26 — на выходах генератора опорного сигнала (не изображен), а усилители

27 — 29 — на выходах устройств 17, 18 и блока 19 соответственно. При 4р этом выход датчика 43 момента двигателя 1 соединен с одним из входов блока 15, выход датчика 44 скорости двигателя 1 — с вторым входом блока

15 и с входом блока 19, выход кото- 45 рого связан. с блоком 20, выход блока

15 соединен с одним из входов устройства 17, к второму входу которого подключен выход генератора опорного сигнала, а выход связан с блоком 2(L, gg выход датчика 45 скорости маховика

14. соединен с обоими входами блока

16, выход которого соединен с одним из входов устройства 18, к второму

BKOPg KOTOPO1 O I1OPKJI_#_MeH BblXOg ГЕНЕ- у ратора опорного сигнала, а выход связан с блоком 20, соединенным с механизмами 8,и 10 и механизмами (не показаны) управления муфт 6 и 7.

Муфта 6 установлена между валом 2 и валом 46 объекта регулирования, а муфта 7 — между валом 46 и валом 12.

Трансмиссия 3 соединена с рабочим органом (не изображен).

Гидромеханический привод работает следующим образом.

Если нагрузка, передаваемая через трансмиссию 3, постоянна и соответствует номинальной нагрузке двигателя

1, то последний воспринимает ее через муфту 6. Если нагрузка двигателя 1 меньше номинальной, то сигналы датчиков 43 и 44 через усилители 21 и 22 попадают в блок 15 умножения, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный мощности двигателя

1 М Ы (где М вЂ” крутящий момент, м— скорость двигателя 1). На выходе устройства 17 появится сигнал, равный разности сигналов, пропорциональных текущему значению мощности двигателя

1 и номинальному его значению М ни)я, (где М вЂ” номинальный крутящий момент

Н номинальная скорость), определяемому величиной, например 100 В, вырабатываемой генератором опорного сигнала и поступающей в устройство

17 через входной усилитель 26. Если эта разность меньше нуля, то в блоке 20 вырабатывается командное воздействие, обеспечивающее включение муфты 5 и разгон маховика 14, Разгон обеспечивается увеличением рабочего объема гидромашины 11 и уменьшением рабочего объема гидромашины 13, Аналогичная операция имеет место в динамике при увеличении частоты вращения вала 2 двигателя 1, когда блок 19 дифференцирования вырабатывает положительную величину производной скорости (частоты вращения). Если блок 19 дифференцирования вырабатывает отрицательную величину производной, то обеспечивается торможение маховика 14 (рабочий объем гидромашины 11 уменьшается, рабочий объем гидромашины 13 увеличивается) и энергия маховика 14 переходит на вал 2 двигателя 1. Для контроля за величиной кинетической энергии маховика 14, которая не должна превышать определенного задания уровня, датчик 45 через входные усилители

23 и 24 подает сигнал в блок 16 умножения, где посредством переменных сопротивлений 36 и 37 формируется сигз 11 нал, пропорциональный текущему значению кинетической энергии маховика

Iuf /2 (I — момент инерции меховика, u) - текущее значение скорости. маховика 14). Этот сигнал поступает в устройство 18, где из него вычитается сигнал, пропорциональный допустимому значению кинетической энергии и определяемый величиной, например 100 В, вырабатываемой генератором опорного сигнала. Сигнал от генератора поступает в устройство 18 через входной усилитель 25. Если из устройства 18 выходит сигнал, больший нуля, то в блоке 20 вырабатывается командное воздействие, обеспечивающее отключение муфты 15, если сигнал меньший — команда на разгон маховика 14.

Привод обеспечивает также использование кинетической энергии торможения. В этом случае отключаются

83758 4 муфты 6 и 5 и одновременно включается муфта 7. Если при этом кинетическая энергия маховика 14 не превышает заданного уровня, то блоком 20 формируется команда на разгон маховика 14, энергия через трансмиссию 3 передается маховику, а рабочий орган тормозится. В дальнейшем энергия, занесенная маховиком, может

10 быть возвращена рабочему органу для его разгона.

Таким образом, в приводе обеспечивается повышение. эффективной мощности без увеличения мощности npuf5 водного двигателя, гидравлические потери не превышают потерь в гидропередаче 9, т.е. сведены к минимуму.

Использование изобретения для привода рабочих-органов строительно ных и дорожных мащин позволит повысить КПД и, тем самым, эффективность их использования.