Устройство управления рабочим процессом землеройно- транспортной машины

 

Изобретение относится к землеройнотранспортной технике. Цель изобретения - повышение производительности машины 1 путем оптимизации процесса заполнения ковша . Устройство содержит датчики силы тяги 3, тяговой мощности 5 и положения 8 рабочего органа (РО) 2, преобразователи сигналов силы тяги 4 и тяговой мощности 6, элемент 7 сравнения, задатчик 9 начального заглубления, блок 10 формирования сигнала управления и исполнительный гидромеханизм 11. Преобразованные в одноименные величины тяговую мощность и си.ту тяги сравнивают между собой и с заданным значением . Дополнительно датчиком 8 измеряют величину заглубления РО 2 и в зависимости от ее изменения по сравнению с заданной задатчиком 9 величиной оптимального начального заглубления формируют в блоке 0 корректирующий сигнал управления величиной перемещения РО 2. За счет этого снижается сопротивление копанию, уменьшаются энергозатраты и снижается число непроизводительных перемещений РО 2. 4 ил. .S сл вч

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ()) 4 E 02 F 9/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ы

М

Сл

О:

Н

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4014823/29-03 (22) 30.01.86 (46) 15.07.87. Бюл. № 26 (71) Сибирский автомобильно-дорожный институт им. В. В. Куйбышева (72) В. Я. Слободин (53) 621.879.44-523.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 293974, кл. Е 02 F 9/22, 1969.

Авторское свидетельство СССР № 569683, кл. Е 02 F 3/00, Е 02 F 9/20, 1974.

Слободин В. Я. Оптимизация параметров системы управления бульдозеров. Омск, ЦНТИ, № 102 — 83. (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ РАБОЧИМ ПРОЦЕССОМ ЗЕМЛЕРОЙНО-ТРАНСПОРТНОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к землеройнотранспортной технике. Цель изобретения— повышение производительности машины 1

„„SIJ 1323672 д ) путем оптимизации процесса заполнения ковша. Устройство содержит датчики силы тяги 3, тяговой мощности 5 и положения 8 рабочего органа (PO) 2, преобразователи сигналов силы тяги 4 и тяговой мощности 6, элемент 7 сравнения, задатчик 9 начального заглубления, блок 10 формирования сигнала управления и исполнительный гидромеханизм 11. Преобразованные в одноименные величины тяговую мощность и силу тяги сравнивают между собой и с заданным значением. Дополнительно датчиком 8 измеряют величину заглубления РО 2 и в зависимости от ее изменения по сравнению с заданной задатчиком 9 величиной оптимального начального заглубления формируют в блоке 10 корректирующий сигнал управления величиной перемещения РО 2.

3а счет этого снижается сопротивление копанию, уменьшаются энергозатраты и снижается число непроизводительных перемещений PO 2. 4 ил.

1323672

Изооp(!еllli(. Относится I(землсpoHHoтранспортным машинам, например скреперам. ! !ель(О изобретения является повышение производительности путем оптимизации процесса заполнения ковша.

На фиг. 1 приведен график оптимального заглубления рабочего органа землеройно-транспортной машины; на фиг. 2 функциональная схема системы управления рабочим процессом землеройно-транспортной машины; на фиг. 3 — зависимость тяговой мощности М-,, рабочей скорости Vp u буксования движителя О от силы тяги F; на фиг. 4 — пример реализации функциональной схемы устройства.

Система управления содержит землеройно-транспортную машину 1 (например, скрепер), рабочий орган 2. датчик 3 силы тяги, преобразователь 4 сигнала силы тяги, датчик 5 тяговой мощности, преобразователь

6 тяговой мощности, элемент 7 сравнения, датчик 8 положения рабочего органа, задатчик 9 начального заглубления, блок !О формирования сигнала управления, исполнительный гидромеханизм 11.

Одной из возможных реализаций предлагаемого устройства является гидравлическая система управления рабочим процессом скрепера (фиг. 4) . Датчиком силы тяг и является гидроцилиндр 12, смонтированный в механизме крепления скрепера с базовым трактором. Штоковая полость гидроцилиндра 12 соединена с управляющим распределителем 13, являюгцимся преобразователем 4 сиг((ала силы тяги, и регулятором 14 насоса 15 переменной производительíîcTè, выполняющим роль задатчика 5 тя1.овой мощности и преобразователя 6 тяговой мощности, кинематически связанного с ведомым колесом скрепера.

Уцравля(опций распределитель 3, содержагций пружину 16 и винтовой механизм !7, связан гидролиниями 18 и !9 с распределителем 20, гидролинией 21 — с гидроклапаном 22, гидролинией 23 — с силовым гидpoLlèëèíäðoì 24 и гидролинией

25 -- с регулируемым дросселем 26.

Распределитель 20 соединен гидролинией

27 с насосом 28 и предохранительíblì клапаном 29, гидролинией 30 — с фильтром 31 и баком 32 и гидролинией ЗЗ вЂ - с обратным клапаном 34.

Гидроклапан 22, являющийся датчиком положения рабочего органа, снабжен стопором 35, являющимся задатчиком величины начального заглубления пружиной 36, и связан гидролинией 37 с обратным управляемым клапаном 38 и гидроцилиндром-датчиком 39.

Обратный управляемый клапан 38 соединен гидролинией 40 с баком 32 и гидролинией 4! -- с гидролинией(:23.

Силовой гидроцилиндр 24, являющийся исполнительным гидромеханизмом, и гидS

1О

2 роцилиндр-датчик 39 соединены с рабочим органом 42 (ковшом) скрепера.

Система управления работает следующим образом.

В начальный момент времени, когда скрепер разогнался до "êîðîñòè Va., а рабочий орган 42 не заглублен, сила тяги мала и равна силе сопротивления передвижению машины (тока А на фиг. 3). Поэтому давление РО развиваемое гидроцилиндром 12, мало. Регулятор 14 насоса 15 переменной производительности находится в положении, соответствующем минимальной подаче, и поэтому (несмотря на максимальную частоту вращения (0> вала насоса

15) его подача О и перепад давления на регулируемом дросселе 26 малы.

Золотник управляющего распределителя 13, находясь под воздействием давлений PI и Р> усилия пружины 6, находится в крайнем левом положении.

Г1ри переводе распределителя 20 в положение заглубления рабочего органа 42 линия 27 нагнетания с()единяется с линией 19.

Жидкость от насоса 28 поступает в управляющий распределитель 13, гидролинию 21, гидроклапан 22 и поршневую полость си loвого гидроцилиндра 24. Жидкость из его штоковой полости поступает в управляющий распределитель 13, затем по гидролиниям 23 и 30 — в фильтр 31 и далее сливается в бак 32.

Рабочий орган 42 начинает заглубляться, увеличивается сила тяги F и тяговая мошность !х),. Так как давление Рь пропорциональное силе тяги, растет, регулятор 14 насоса 15 переменной производительности увеличивает подачу 0 и вместе с ней растет давление Р., пропорциональное тяговой мощности. Настройки винтового механизма !7 и управляемого дросселя 26 выбраны так, что при изменении соотношения

Х (Г, ) до точки В (фиг. 3) пружина 16 удерживает золотник управляющего распределителя 13 в крайнем левом положении.

При заглублении рабочего органа 42 начинает перемещаться шток гидроцилиндра-датчика 39. Давление в его поршневой полости уменьшается и золотник гидроклапана 22, преодолевая сопротивление пружины 36, перемещается вниз, перекрывая гидролинию от управляющего распределителя 13 к поршневой полости силового гидроцилиндра 24. Рабочий орган 42 останавливается на заданной глубине (точка Б на фиг. 3; точка !((на фиг. 1).

Начинается наполнение ковша грунтом, растет сила тяги F, и тяговая мощность

II!,. При приближении к точке 3 (фиг. 3) интенсивность увеличения тяговой мощности снижается, рост давления Р начинает отставать от роста давления Р и золотник управляющего распределителя 13 перемещается вправо, перекрывая окна, соединенные с силовым гидроцилиндром 24.! 323672

JI,àëüHåéøèé рост силы тяги приводит к увеличению буксования (о) и уменьшению рабочей скорости (Ч,„) (фиг. 3). Это приводит к уменьшению подачи насоса 15 переменной производительности и, как следствие, к уменьшению давления Р (точка Д на фиг. 3) .

Золотник управляющего распределителя 13 под действием давления Pi перемещается вправо и соединяет линию 19 нагнетания с линией 23 (фиг. 4), соединенной со штоковой полостью силового гидроцилиндра 24.

Одновременно давление из линии 23 поступает в управляющую линию 41 обратного управляемого клапана 38. При отсутствии давления в линии 41 клапан 38 проводит жидкость только из гидролинии 40 в гидролинию 37. При подаче давления в линию 41 обратный управляемый клапан 38 начинает проводить жидкость из гидролинии 37 в гидролинию 40 и соединяет нижнюю полость гидроклапана 22 с баком 32.

Давления в верхней и нижней полостях гидроклапана 22 выравниваются и его золотник под действием пружины 36 поднимается вверх до стопора 35. Поршневая полость силового гидроцилиндра 24 соединяется с линией 21 управляющего распределителя 13 и далее — с баком 32.

Поршень силового гидроцилиндра 24 начинает подниматься вверх, выглубляя рабочий орган и уменьшая силу тяги F», до тех пор, пока давление P, (F ) уменьшится и золотник управляющего распределителя 13 не займет нейтрального положения (точка Г на фиг. 3).

При дальнейшем увеличении силы тяги описанный процесс повторяется, пока режущая кромка рабочего органа 42 не выйдет на поверхность грунта и ковш не заполнится грунтом.

Машинист скрепера переключает распределитель 20 на подъем рабочего органа (при этом соединякпся линия 27 нагнетания с линией 18 и линия 19 с линией 30 слива), и процесс набора грунта заканчивается

Обратный клапан 34 служит для подзаряд5 ки жидкостью гидроклапа на и гидроцилиндра-датчика 39; жидкость в него поступает только в нейтральном положении распределителя 20. Давление зарядки определяется давлением на входе в фильтр.

1Р Для задания величины начального заглубления рабочего органа 42 служит стопор 35. Вворачиванием его в корпус гидроклапана 22 уменьшают путь, который нужно пройти золотнику до перекрытия линий

21 управляющего распределителя 13.

Ф 0(хи!/. M «зО О (7 ет е и и. 1

Устройство управления рабочим процес2р сом землеройно-транспортной мац)ины, содержащее датчик силы тяги, подключенный через преобразователь сигнала силы тяги к первому входу элемента сравнения, датчик тяговой мощности, подк,поченный через преобразователь тяговой мощности к второму входу элемента сравнения, датчик положения рабочего органа и силовой гидромеxàíèçì, отличаюшееся тем. что, с целью повышения производительности пх оптимизации процесса заполнения ковша, устройство снабжено блоком формирования сигналов управления и задатчиком величины начального заглубления, выход которого подключен к первому входу блока формирования сигналов управления, к второму входу которого подключен датчик положения рабочего органа, а к третьему входу блока формирования сигналов управления подключен выход элемента сравнения, выход блока формнрования сигналов управления подключен к исполнительному гндромеханизму.

l323672 фие 4

Составитель Л. Виноградов

Редактор М. Келемеш Техред И. Верес Корректор А. Тяско

Заказ 2939/34 Тираж 606 " Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4