Устройство для автоматического управления рабочим органом землеройной машины

 

Изобретение относится к автоматизации землеройно-транспортных машин и может быть использовано на скреперах, бульдозерах и других машинах . Целью изобретения является повышение производительности машины и снижение динамических нагрузок на ее оборудование. Устройство содержит источник гидроэнергии, гидролинии выРдчное . 29 28 J (Л 00 СХ) to Риг.г

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)4 E 2F922

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

„Ручное"

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1) 3906129/29-03 (22) 07.06.85 (46) 07.05.87. Бюл. № 17 (71) Могилевский машиностроительный институт (72) А.M.ÙåìåëåB, А.Ф.Фрумкин и В.П.Павучук (53) 621. 879. 34 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР № 565978, кл. Е 02 F 9/22, 1973.

Авторское свидетельство СССР № 1184909, кл. E 02 F 9/22, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ РАБОЧИМ ОРГАНОМ ЗЕМЛЕРОЙНОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к автоматизации землеройно-транспортных машин и может быть использовано на скреперах, бульдозерах и других машинах. Целью изобретения является повышение производительности машины и снижение динамических нагрузок на ее оборудование. Устройство содержит источник гидроэнергии, гидролинии вы1308 сокого и низкого давления, трехпозиционный гидрораспределитель (ГР) с управляющими элементамй, выполненными на базе электромагнитов (ЭМ) 17 и 18, гидроцилиндры управления рабочим органом, центральный регулятор

28, аналого-дискретный преобразователь с ползуном 27 и прерывателем 26 сигналов. Последний выполнен в виде электросистемы с электровыключателями (ЭВ) 21-25, блоками 19 и 20 задержки сигналов и двухпозиционным электропереключателем 29 режимов работы. Источник гидроэнергия выполнен из группы насосов, к которым подключены напорные гидролинии, и имеющих управляющие ЭМ 7-9 двухпоэиционных

ГР. При установке электроцереключателя 29 в положение "Ручное" 3N 7-9, 17, 18 обесточены, а все ГР находятся в положении, обеспечивающем свободное прохождение рабочей жидкости от насосов источника энергии через трехпозиционный,ГР с ЭМ 17, 18 на слив. При установке электропереключателя 29 в положение "Автоматическое" ЭВ 2 1-23 замкнуты, напряжение подается на 3М 7-9. Они перемещают золотники двухпозиционных ГР посредством ЭМ 7-9 в крайнее левое положение. Рабочая жидкость через трехпозиционный ГР не проходит и по гидролинии низкого давления через фильтр .поступает на слив. 7 ил.

Изобретение относится к системам автоматического управления рабочим органом землеройно-транспортных машин и может быть использовано на скреперах, бульдозерах и других землерой- 5 ных машинах.

Целью изобретения является повышение производительности машины и снижение динамических нагрузок на ее оборудование. Ю

На фиг. 1 изображена схема гидропривода эемлеройной машины; на фиг.2— электромеханическая схема управления работой гидрораспределителей; на фиг. 3 — блок задержки сигналов уп- 15 равления; на фиг. 4 — 6 — тяговые характеристики землеройной машины на первой передаче на фиг. 7 — оптимальные траектории движения рабочего органа землеройной машины в процессе 20 копания грунта.

Устройство для автоматического управления рабочим органом землеройной машины содержит (фиг. 1) источник гидроэнергии, выполненный из насосов

1-3, к которым подключены напорнь е гидролинии 4-6 насосов, и имеющих управляющие электромагниты 7-9 двухпоэиционных гидрораспределителей 1012, которые выполнены с возможностью ЗО сообщения каждой напорной гидролинии с гидролиниями высокого 13 и низкого

14,цавления, сообщенными через трехпозиционный гидрораспределитель 15 с гидроцилиндрами 16 управления рабочим органом. Трехпозиционный гидрораспределитель 15 снабжен управляющими элементами, выполненными на базе электромагнитов 17 и 18. Электромагниты 7-9 непосредственно, а электромагниты 17 и 18 через блоки

19 и 20 задержки сигналов электрически связаны с электровыключателями 2 1-25 электросистемы прерывателя

26 сигналов, в направляющих которого перемещается ползун 27, кинематически связанный с центробежным регулятором 28 (фиг, 2). В электроцепи электросистемы установлен двухпозиционный электропереключатель 29.режимов работы. Блоки 19 и 20 задержки сигналов состоят каждый (фиг. 3) из потенциометра R1, регулирующего величину времени задержки, сопротивлений R2, R3, R4, R5, R6, конденсаторов С1 и С2, транзистора Т1 и тиристора Д1, Устройство для автоматического управления рабочим органом землеройной машины работает следующим образом °

При установке двухпозиционного электропереключателя 29 в положение

"Ручное" электромагниты 7-9, 17 и

18, управляющие гидрораспределителями, обесточены, Гидрораспределители

10-12 и 15 находятся в положении, обеспечивающем свободное прохожде3 130872 .ние рабочей жидкости от насосов 1-3 по гидролинии 13 через гидрораспределитель 15 на слив.

При установке контактов электропе- > реключателя 29 в положение "Автоматическое " электровыключатели 21-23 замкнуты, напряжение от источника. электропитания подается на электромагниты 7-9, которые, в свою, очередь,30 перемещают золотники гидрораспределителей 10-12 в крайнее левое положение. Рабочая жидкость через гидрораспределитель 15 не проходит, а по гидролинии 14 через фильтр поступает 15 на слив. Такое положение электровыключателей 21-23, а также гидрораспределителей 10-12 соответствует установившемуся режиму работы двигателя землеройной машины. При возраста- 20 нии сопротивлений копания на рабочем органе машины частота вращения коленчатого вала двигателя уменьшается, соответственно уменьшается поддерживающая сила центробежного регулятора 28, связанного с ползуном 27, и ползун перемещается влево. При перемещении ползуна 27 влево. контакты электровыключателя 21 размыкаются и замыкаются контакты электровыключа- 30 теля 25. В таком положении ползуна 27 напряжение на электромагнит 7 не подается и под действием пружины гидрораспределитель 10 перемещается в исходное по.ложение, После замыкания контактов электровыключателя 25 напряжение подается на блок 20 задержки сигнала.

Блоки 19 и 20 задержки сигналов служат для предохранения от ложных срабатываний гидрораспределителя 15 и работают следующим образом. После замыкания контактов электровыключателя 25 (или электровыключателя 24) ползуном 27 сигнал управления (в ви- де напряжения) поступает на блок задержки сигналов, Через потенциометр

R1 регулирующий время задержки сигнала, и сопротивление R2 напряжение подается на конденсатор С1, который начинает заряжаться. Когда величина напряжения конденсатора превысит величину напряжения срабатывания транзистора Т1, то последний откроется и напряжение через сопротивление R3 поступит на управляющую сетку тиристора Д1, Тиристор Д1 откроется и напряжение соответственно поступит на

0 4 электромагнит управления гидрораспределителя 15 °

Если возрастание нагрузочного момента на двигателе прекратится и ползун 27 займет исходное положение, то срабатывания электромагнита 18 не произойдет. Если нагрузка не уменьшается, то сработает электромагнит

f8 гидрораспределителя 15 и переместит его золотник вверх, т.е. в положение, соответствующее выглублению рабочего органа машины. При этом на привод гидроцилиндров 16 работает только один насос 1, а насосы 2 и 3 подают рабочую жидкость на слив.

Если скорость возрастания сопротивлений копанию больше скорости выглубления рабочего органа„ то ползун

27 далее перемещается влево, размыкая контакты электровыключателя 23, подключая тем самым к работе насос 3.

Если несмотря на это сопротивление на рабочем органе землеройной машины продолжает расти, то ползун 27 далее перемещается влево, размыкая контакты концевого выключателя 22 и подключая к работе насос 2. Таким образом происходит последовательное включение насосов 1-3 в гидролинию 13, по которой рабочая жидкость поступает в гидроцилиндры управления рабочим органом. После того, как частота вращения коленчатого вала двигателя достигает требуемого значения, ползун

27 под действием рычага центробежного регулятора 28 займет исходное положение, при котором контакты электровыключателя 25 разомкнутся, а контакты электровыключателей 21-23 замкнутся, гидрораспределители 10 — 12 и 15 вернутся в исходное положение и насосы 1 — 3 будут подавать рабочую жидкость на слив.

При частоте вращения коленчатого вала двигателя п, (фиг. 4) включается насос 1 на выглубление рабочего органа, при достижении двигателем оптимальной частоты вращения и,„„ насос

1 переключается и подает рабочую жидкость на слив. Если в результате того что скорость возрастания сопротивлений копанию на рабочем органе будет выше скорости выглубления его и, следовательно, частота вращения коленчатого вала двигателя будет продолжать падать, то при частоте вращения и (фиг. 5) подключится насос

3 на привод гидроцилиндров управления рабочим органом. Аналогично, как

5 13Î8720 6 и в первом случае, при достижении точки п „ насосы 1 и 3 переключатся на слив. Если после включения двух насосов частота вращения коленчатого. вала двигателя будет продолжать падать и достигнет величины пз (фиг, .6), то на выглубление рабочего орга-, на будут работать все три насоса. В момент, когда будет достигнута точка rf, насосы переключатся на слив.

На фиг. 7 изображены оптимальные траектории движения рабочего органа машины при копании грунта: е — при работе оператора о — - при работе системы для автоматического управления рабочим органом землеройной машины.

Использование предлагаемого устройства для автоматизации рабочего процесса землеройной машины позволяет повысить производительность маши.ны за счет снижения пути наполнения, повысить надежность sa счет снижения динамических нагрузок, действующих на рабочий орган, при заглублении и выглублении, стабилизации загрузки двигателя в узком диапазоне, экономии топлива за счет работы двигателя в номинальном режиме, Все это приводит к увеличению межремонтной наработки и общему повышению производительности.

Формула изобретения

Устройство для автоматического уп-. равления рабочим органом землеройной машины, содержащее источник гидроэнергии, гидролинин высокого и низкого давления, трехпозиционный гидрораспределитель с управляющими элементами, гидроцилиндр, центробежный регулятор и аналого-дискретный преобразователь с. размещенным в направляющих и кинематически связанным с центробежным регулятором ползуном и с прерывателем сигналов, соединенным

10 с управляющими элементами трехпоэиционного гидрораспределителя, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности машины и снижения динамических нагрузок на ее оборудование, прерыватель сигналов выполнен в виде электросистемы с электровыключателями, блоками задержки сигналов и двухпозиционным электропереключателем ре2О жимов работы, а источник гидроэнергчи выполнен из группы насосов и имеющих управляющие электромагниты двухпозиционных гидрораспределителей, к которым подключены напорные

25 гидролинии насосов и которые выполнены с воэможностью сообщения каждой напорной гидролинии с гидролиниями высокого и низкого давления, при этом управляющие электромагниты двухпозиционных гидрораспределителей и управляющие элементы трехнозиционного гидрораспределителя подключены каждый к своему электровыключателю, а блоки задержки сигналов подключены

35 к электроцепи электросистемы на участке между электровыключателями и управляющими элементами трехпозиционного гидрораспределителя, 1308720

13087 20

I)

ll

1!

И П oar

Фаг. 5 у р ар п «

Составитель М.Савченко

Редактор С.Пекарь Техред В.Кадар Корректор Е. Рошко

Заказ 1780/26 Тираж 607 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,