Устройство для регулирования положения рабочего органа дорожной машины

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (su 4 Е 02 F 3 84, 9 20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3847680/29-03 (22) 24.01.85 (46) 30.07.86. Бюл. № 28 (71) Калининский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (72) И. А. Гвоздев, В. М. Гребенников и В. И. Корчагин (53) 621.878 (088.8) (56) Скловский А. А. Автоматизация дорожных машин. Рига. Автос, 1980.

Патент ФРГ № 1963491, кл. E 02 F 3/76, 1974. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ РАБОЧЕГО ОРГАНА ДОРОЖНОЙ МАШИНЫ, содержащее два сигнальных и два опорных индукционных датчика положения краев рабочего органа, подключенных к входам первого и второго элементов сравнения, петлевую антенну, задающую профиль обрабатываемой поверхности, и электрогидравлический блок управления гидроцилиндрами рабочего органа, отличающееся тем, что, с целью по„„SU„„1247474 A 1 вышения точности регулирования, оно снабжено сигнальным и опорным индукционными датчиками продольного наклона основной рамы оси машины, датчиком скорости ведомого движителя дорожной машины, третьим элементом сравнечия, блоком умножения и двумя сумматорами, к первым входам которых подключены выходы первого и второго элементов сравнения, к вторым входам — выход блока умножения, а выходы обоих сумматоров подключены к входам электрогидравлического блока управления, причем к первому входу блока умножения подключен выход датчика скорости ведомого движителя, а к второму входу подсоединен выход третьего элемента сравнения, входы которого соединены с выходами сигнального и опорного индукционных датчиков продольного наклона оси машины, при этом сигнальные датчики расположены параллельно плоскости петлевой антенны, а опорные датчики расположены перпендикулярно плоскости петлевой антенны.

1247474

Изобретение относится к автоматизации дорожных машин и может быть использовано на планировочных и укладочных работах при строительстве и ремонте дорог.

Целью изобретения является повышение точности регулирования рабочим органом.

На фиг. 1 изображен объект управления, фронтальная проекция; на фиг. 2 — то же, вид слева; на фиг. 3 — функциональная схема устройства; на фиг. 4 — принципиальная схема устройства.

Устройство содержит по обоим краям рабочего органа 1 на вертикальных штангах индукционные датчики 2, 3 и 4, 5. Датчики

2 и 4 являются сигнальными и расположены в поперечно-вертикальной плоскости.

Датчики 3 и 5 являются опорными и расположены вертикально. На основной раме 6 автогрейдера установлены индукционные датчики 7 и 8 продольного наклона оси машины. Сигнальный датчик 7 расположен в продольно-вертикальной плоскости параллельно плоскости петлевой антенны 9, а опорный датчик 8 — перпендикулярно плоскости петлевой антенны. Провод петлевой антенны 9 устанавливается на стойках параллельно требуемым отметкам. Высота установки датчиков 2, 3 и 4, 5 выбирается таким образом, чтобы сигнальные датчики 2 и 4 лежали в плоскости петлевой антенны 9.

Индукционные датчики конструктивно выполнены следующим образом.

На сердечник из ферромагнитного материала (ферритовые кольца или стержни) наматывается обмотка из эмалированного провода, содержащая 2000 — 2500 витков.

Наличие ферритового сердечника значительно повышает коэффициент усиления датчика и повышает направленность действия датчика. Поэтому, располагая датчики в продольной или поперечной вертикальных плоскостях, можно получить информацию об угловых и линейных перемещениях в соответствующих плоскостях.

Рабочий орган l автогрейдера механически связан с левым гидроцилиндром 10 и правым гидроцилиндром 11. Тахогенератор

12 связан с помощью муфты с ведомым движителем автогрейдера и выполняет роль датчика скорости ведомого движителя, так как пробуксовка передних движителей при движении автогрейдера минимальна.

Выходы сигнального 2 и опорного 3 индукционных датчиков подключены к первому и второму соответственно входам первого элемента сравнения 13, выполненного в виде амплитудно-фазового детектора, выходы сигнального 4 и опорного 5 индукционных датчиков подключены к первому и второму соответственно входам второго элемента сравнения 14 (амплитудно-фазового детектора) .

Выходы сигнального 7 и опорного 8 индукционных датчиков подключены к первому с;

? > зо

55 и второму соответственно входам третьего элемента сравнения 15, выпол -.енного также в виде амплитудно-фазового детектора. Элементы сравнения (амплитудно-фазовые детекторы) 13 — -15 представляют собой известные электрические схемы, выполненные на операционных усилителях.

Выходы амплитудно-фазовых детекторов

13 и 14 подключены соответственно к первым входам сумматоров 16 и 17, а выход амплитудно-фазового детектора 15 — к первому входу блока умножения 18, ко второму входу которого подключен выход тахогенератора 12, блок умножения выполнен на операционном усилителе А8 и полевом транзисторе V1. Выход блока умножения 18 подключен к вторым входам сумматоров 16 и 17, выполненных на операционных усилителях Л7, А6, выходы которых соединены с блоком 19 электрогидравлическо О управления, представляющим собой серийно выпускаемый электронный блок управления, входящий в комплект системы ««Профиль — -20».

Сигналы с блока 19 поступают на электрогидрозолотники ?О и 21, также входящис в комплект системы «Профиль--20».

Выходы электрогидрозолотников связаны с входами левого 10 и право-о 11 гидроцилиндров, механически связанных с рабочим органом 1 автогрейдера. Амплитудно-фазовые детекторы 13 и !4 с соответствук;щими им индукционными датчиками

2. 3 и 4, 5 образуют основные каналь; управления положением рабочего органа 1 автогрейдера. Амплитудно-фазовь и де1ектор 15 с соответствующими ему индукционными 1атчиками 7 и 8, тахогенератором 12 и блоком умножения 18 образуют связь по возмущению, которое приложено к автогрейдер, со стороны обрабатываемой повеэхности. D;laгодаря этой связи по возиущеш:ю, структурная схема системы регулирования преобразуется в комбинированную систему.

Устройство работает следующим образом.

Через горизонтально расположенный провод петлевой aIIIeI3;II I 9 пепрерь впо пропускается переменный электрический ток с эффек1ивным значением 100 — 300 м 3 и частотой около . 000 Гц. Под действиеiv. индукции магIIIÇTIIQI поля, создаваемого проходящи vi через I ;,åòëåâóþ антенну током, в индукционных датчиках 2- -8 30зникает IIeременная ЗДС той же .ai:òîòl.!, Зто и ток в прсводе антенны. С выходов индукционi,ых, атчикОв сигналы в ви;,е электрического напряжения поступают на Оответств, ю!цие входы амп.1 иту дно-фазовых ipTpK оров 13 -15.

Всличина возмушаюшсго cHI Ha. Ia изменения вертикальной отметки расположения в данном случае определяется косвенным nyTcivl как изменение угла тангажа A(p за промежуток времени At из следующего соотношения:

О = Arp.Ч-At, (1) 1247474 где V — продольная скорость перемещения машины.

Полная величина возмущения может быть определена из соотношения

Y = (V(t).V(t) г!1. (2)

Параметр (1) измеряется индукционным датчиком продольного уклона, расположенным на основной раме автогрейдера. Скорость V(t) определяется с помощью тахогенератора, установленного на движителях 10 машины.

В случае отклонения индукционных датчиков 2 — 5, жестко связанных с рабочим органом 1 автогрейдера, и индукционных датчиков 7 и 8, жестко связанных с основной рамой 6 автогрейдера, от заданных положений на выходах соответствующих амплитудно-фазовых детекторов 13 — 15 появляются отличные от нуля напряжения

Х1з= (/Е2+Ез/ — (Е2 — Ез() К з, (4)

X i 4 = (/Е4+ Е5/ — E4 — Е) ) . К ) 4, (5)

Х1 = (!Е у+ Ев/ — /Еу — Еф К! 5, (6) где F> — Š— амплитудные значения ЭДС в соответствующих датчиках;

К з,KI4,Kis — коэффициенты усиления соответствующих амплитудно-фазовых детекторов. 25

Величина К лежит в пределах 1000—

1500. Под действием поступающего на первый вход перемножителя 18 с выхода амплитудно-фазового детектора 15 и на второй вход — с выхода тахогенератора 12 напряжения на выходе блока 18 возникает электрическое напряжение. Это напряжение поступает на вторые входы сумматоров 16 и

17, на первые входы которых поступают выходные напряжения с соответствующих амплитудно-фазовых детекторов 13 и 14. С выходов сумматоров 16 и 17 напряжения, пропорциональные сумме соответствующих входных сигналов, поступают на входы блока 19 управления с выходом на входы электрогидроусилителей 20 и 2! соответственно. Гидравлические сигналы с выходов электрогидроусилителей 20 и 21 поступают на левый 10 и правый 11 гидроцилиндры соответственно. Гидроцилиндры 10 и 11, жестко связанные с рабочим органом 1 автогрейдера, начинают перемещать последний в направлении, соответствующем уменьшению отклонения его положения от заданного.

После восстановления заданного положения рабочего органа 1 автогрейдера сигналы на выходах электрогидроусилителей 20 и 21 обращаются в нуль, а гидроцилиндры 10 и 11 прекращают перемещение рабочего органа 1 автогрейдера.

Применение изобретения позволяет повысить производительность дорожной машины за счет сокращения числа проходов, а также повысить быстродействие системы за счет реализации связи по возмущению без систематической ошибки.

1247474

1))це. 3

Дцг. )) Редактор Т. Парфенова

3 а каз 4085!29

Составитель Р. Гладун

Техред И. Верес Корректор A. Зимокосов

Тираж 641 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Устройство для регулирования положения рабочего органа дорожной машины Устройство для регулирования положения рабочего органа дорожной машины Устройство для регулирования положения рабочего органа дорожной машины Устройство для регулирования положения рабочего органа дорожной машины 

 

Похожие патенты:
Наверх