Способ автоматического управления работой бульдозера

 

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОЙ БУЛЬДОЗЕРА, заключающийся в поддержании буксования в заданных пределах путем подъема отвала при превышении верхнего заданного уровня буксования и опускания его при снижении буксования ниже заданного уровня по сигналу , полученному за счет сравнения действительной и теоретической скоростей движения бульдозера, отличающийся тем, что, с целью поддержания заданного направления движения бульдозера, измеряют действительные скорости движения каждого борта бульдозера, находят отношение этих сигналов и результируюш,им сигналом воздействуют на механизм стабилизации скоростей бортов.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (504 Е02F376 920

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3903645/29-03 (22) 01.04.85 (46) 23.10.86. Бюл. № 39 (71) Московское научно-производственное объединение по строительному и дорожному машиностроению и Московский ордена Трудового Красного Знамени автомобильно-дорожный институт (72) В. И. Баловнев, Ю. Б. Веледницкий и А. Г. Савельев (53) 622.878(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 604919, кл. Е 02 F 3/78, 1978.

Проспект фирмы «Комацу» (Япония) по бульдозеру Д-555А-1. Выставка CONEXPO

1981.

„„SU„„1265259 А1 (54) (57) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОЙ БУЛЬДОЗЕРА, заключающийся в поддержании буксования в заданных пределах путем подъема отвала при превышении верхнего заданного уровня буксования и опускания его при снижении буксования ниже заданного уровня по сигналу, полученному за счет сравнения действительной и теоретической скоростей движения бульдозера, отличающийся тем, что, с целью поддержания заданного направления движения бульдозера, измеряют действительные скорости движения каждого борта бульдозера, находят отношение этих сигналов и результирующим сигналом воздействуют на механизм стабилизации скоростей бортов.

1265259

Изобретение относится к землеройнотранспортным машинам, а именно к бульдозерам.

Цель изобретения — поддержание заданного направления движения бульдозера.

Способ заключается в том, что при поддержании буксования в заданных пределах путем подъема отвала при превышении верхнего заданного уровня буксования и опускания при снижении буксования ниже заданного уровня по сигналу, полученному в результате сравнения действительной скорости движения машины, за мер яемой измерителем скорости, и теоретической скорости, замеряемой по оборотам ведущей звездочки или связанного с ней элемента трансмиссии, измеряют действительную скорость движения каждого борта машины, определяют отношение действительных скоростей левого и правого бортов машины, по результатам которого воздействуют на механизм стабилизации скоростей бортов. При этом для поддержания оптимальной тяги определяют среднюю действительную и среднюю теоретическую скорости бортов, по которым вычисляют величину среднего буксования и в зависимости от ее значения воздействуют на механизм подъема и опускания отвала.

На фиг. 1 изображено устройство, реализующее предлагаемый способ, вид сбоку; на фиг. 2 — то же, вид сверху.

Устройство содержит базовую машину 1 с бульдозерным оборудованием, состоящим из отвала 2, гидроцилиндров 3 подъема и опускания отвала толкаюшие брусья 4

Перекос отвала в вертикальной поперечной плоскости предусмотрен при помощи гидроподкоса 5.

Базовая машина 1 содержит ведущие правую 6 и левую 7 звездочки, к которым подсоединены элементы 8 и 9 (тахометры), замеряющие их скорость вращения. Элементы 8 и 9 оттарированы в скоростях движения гусениц. По бортам базовой машины установлены специальные измерители

10 и 11 действительных скоростей каждого борта ЪддVnn. К измерителям 10 и 11 подсоединен элемент 2 (фиг. 1), вычисляющий

Ъ лл Ъ лп среднюю V cp = действительную ско

2 рость базовой машины. Элемент 13 подсоединен к элементам 8 и 9 и вычисляет теоретическую скорость базовой машины у ч д

К элементам 12 и 3 подсоединен элемент

14, который вычисляет среднее буксирование

6 == (1 — — ). К элементу 14 подсоединен

V q

Чтф логический элемент 15, сравнивающий среднее буксование с заранее заданным мини5

<0

55 мальным значением б.". К элементу 15 подсоединен логический элемент 16, который производит проверку полностью ли впущен отвал Н =Н„„„. Элемент 15 соединен также с логическим элементом 17, сравнивающим значение среднего буксования оср с заранее заданным максимальным его значением омане.

К элементу 17 подсоединен логический элемент 18, проверяющий полностью ли поднят отвал Н = Н„„,. Элемент 17 соединен с элементом 19, который дает сигнал на продолжение движения при неизменной высоте подъема отвала H=const. Элементы 16 и 18 подсоединены к элементу 20, функциями которого являются остановка бульдозера и вызов механика. Элемент 16 соединен с золотником управления гидроцилиндрами 3 подъема и опускания отвала 2, причем он может подать команду только на опускание отвала 2. Элемент 18 также соединен с золотником управления гидроцилиндрами 3 подъема и опускания отвала, причем он может подать команду только на подъем отвала 2.

Измерители 10 и 11 действительных скоростей соединены также с элементом 21 (фиг. 2), который вычисляет их отношение

K = —. Элемент 21 соединен с логическим

Vp.

V. элементом 22, который производит сравнение

K с заранее заданным и минимально возможным значением К" . Элемент 22 соединен с логическим элементом 23, который производит сравнение К с заранее заданным максимальным значением К„„,. К элементу 23 подсоединен элемент 24, выдающий команду на продолжение движения без изменений.

К элементу 22 подсоединен элемент 25, проверяюШий полностью ли выдвинут шток гидрораскоса 5, т.е. максимально ли вправо прав перекошен отвал с„р —— с„,„, . К элементу 2о подсоединен логический элемент 26, проверяющий полностью ли остановлена звездочка

6 механизмом 27 поворота правой стороны базовой машины 1 МП р=макс.

Логический элемент 28 соединен с элементом 23 и проверяет полностью ли втянут шток гидрораскоса 5, т.е. достигнут ли максимальный угол перекоса отвала влево

W s = <" . К элементу 28 подсоединен элемент 29, проверяющий полностью ли остановлена звездочка 7 механизмом 30 поворота левой стороны базовой машины 1 МП;" =

= макс. Элементы 22 и 25 соединены с помогцью разъемного соединения 31, а элементы 23 и 28 — с помощью разъемного соединения 32. Элемент 22 отсоединен от элемента 26 с помощью разъемного соединения 33, а элемент 23 от элемента 29 — разьемного соединения 34. Элементы 28 и 25 соединены с золотником управления гидроподкосом 5. Причем элемент 28 может подавать управляющий сигнал на золотник, перекашивать отвал влево, а элемент 25 — перека1265259 шивать отвал вправо. На гидроцилиндрах 3 подъема и опускания отвала и гидроподкоса установлены датчики конечных положеНИЙ, КОТОРЫЕ ВЫДВЮТ СИГНаЛЫ Нмакс, Н»ин, «с.а иана

Ямакс И Имакс.

Бульдозер, на котором реализован предлагаемый способ, работает следующим образом.

При движении вперед с разработкой грунта элементы 8 и 9 постоянно измеряют теоретическую скорость каждого из бортов базовой машины, а измерители 10 и 11 — действительную скорость каждого борта базовой машины. По этим данным элементами 12 и 13 вычисляют средние скорости: действительную V»cp и среднюю теоретическую Ч-p, no которым далее элементтом 14 вычисляют среднее буксование 6ср.

Затем среднее буксование 6ср сравнивают с минимальным заранее заданным значением буксования 6.". элементом 15. Если 6ср( (6.-., сигнал подается на элемент 16, который производит проверку полностью ли опущен отвал. Крайнее нижнее положение отвала контролируется датчиком конечного положения.

Если в крайнем нижнем положении отвала условие 6cp(6.-. не выполняется, сигнал подается на элемент 20, который дает сигнал на остановку бульдозера и вызов машиниста. Если же элемент 16 показывает, что отвал находится не в крайнем нижнем положении, то сигнал «Опускание» подается на золотник управления гидроцилиндрами

3. Опускание отвала происходит до того момента, когда условие 6ccp)6.. не будет выполняться. После этого сигнал подается на логический элемент 17, который сравнивает среднее буксование с максимальным заранее заданным значением буксования 6.-«..

ЕСЛИ УСЛОВИЕ 6ср)6макс ВЫПОЛНЯЮТСЯ, СИГнал подается на логический элемент 18, который проверяет полностью ли поднят отвал по показаниям конечных датчиков. Если условие Н =H „„, выполнено, т.е. отвал находится в крайнем верхнем положении, и усЛОВИЕ 6ср)6»акс ВЫПОЛНЯЕТСЯ, ТО ИДЕТ Команда на элемент 20 на остановку бульдозера и вызов машиниста. Если условие Н =

Н-- не выполняется, сигнал «Подъем» подается на золотник управления гидроцилиндрами 3 подъема и опускания отвала.

Если же условие не выполняется высота подъема отвала остается неизменной и бульдозер движется с буксованием 6 <6+( в пределах, соответствующих оптимальному тяговому усилию базовой машины. Таким образом осуществляется поддержание оптимального тягового усилия, соответствующего максимальной производительности.

Для того, чтобы бульдозер сохранил заданное направление движения, измеренные специальными измерителями 10 и 11 величины действительных скоростей каждого борта

Vnn, Ча. подаются на элемент 21, который

ЗО

55 вычисляет отношение К = — . С элемента

Ч».

V.

2i сигнал подается на логический элемент

22, который сравнивает К с минимально возможным К„„. Если условие К)К„„„. не выполняется, т.е. отношение действительных скоростей бортов меньше допустимого (происходит отклонение бульдозера влево от заданного направления движения), сигнал подается на элемент 25, который проверяет полностью ли перекошен отвал 2 вправо.

Если полностью (о чем свидетельствуют показания конечных датчиков, установленных на гидроподкосе 5), подается сигнал на элемент 26, который определяет полностью ли остановлена звездочка 6, механизмом поворота правого борта, если полностью, то сигнал подается на элемент 20 (остановка бульдозера и вызов механика). Если же условие MH р —— макс в элементе 26 не выполняется, идет сигнал на остановку звездочки

6 механизмом 27 поворота правого борта до тех пор, пока не будет выполняться условие в элементе 22 К)К--.. Если элемент 25 показал, что угол перекоса отвала выбран не полностью, подается сигнал на золотник гидроподкоса 5 на втягивание штока, при этом происходит перекос отвала влево до выполнения условия К)К»., После того, как элемент 22 показал, что условие К)К». выполняется, сигнал подается на элемент 23, проверяющий условие

К<К„„,с. Если это условие выполняется, то далее сигнал идет на элемент 24, который устанавливает угол перекоса отвала и положение механизмов 27, и поворота 30 постоянНЫМИ. ЕСЛИ УСЛОВИЯ К(К»алс НЕ ВЫПОЛНЯЕТСЯ, сигнал подается на элемент 28, который определяет пол ностью ли перекошен отвал влево по показаниям конечных датчиков, Если отвал перекошен не полностью, сигнал далее идет на золотник гидроподкоса 5.

Золотник гидроподкоса 5 занимает то положение, когда шток гидроподкоса втягивается, т.е. происходит перекос отвала влево до тех пор, пока не будет выполняться условие

К(Кмакс. Если и после полного перекоса отвала влево это условие не выполняется (о чем свидетельствует элемент 28), сигнал подается на элемент 29, который проверяет полностью ли остановлена звездочка 7 механизмом 30 поворота левого борта. Если полностью (МП.-.=макс), сигнал подается на элемент 20 (остановка и вызов механика).

Если не полностью, сигнал подается на затормаживание механизмом 30 поворота, звездочКИ 7 ДО ВЫПОЛНЕНИЯ УСЛОВИЯ К(Кманс.

Таким образом достигается выполнение условия К»ни(К(Кмакс. Бульдозер сохраняет заданное направление движения.

Если достижение этого условия необходимо без использования гидроподкоса, например при планировке, то, отключив разъемные соединения 31 и 32 и подсоединив соединения 33 и 34, имеем то, что сигнал минует элементы 25 и 28, управляющие

1265259

Составитель Н. Назаркина

Редактор А. Шишкина Техред И. Верес Корректор М. Шароши

Заказ 5630/21 Тираж 641 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035,, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д; 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 перекосом отвала, и сохранение направления движения осуществляется при неизменном угле перекоса a=const.

П реи мущество п редл а гае мого способа состоит в том, что присутствие человека для контроля за работой бульдозера исключается, при этом обеспечивается максимальное тяговое усилие, а следвательно, и производительность. Бульдозер, на котором реализован предлагаемый способ, может работать в условиях, где присутствие человека нежелательно.