Устройство для автоматического управления рабочим органом землеройно-транспортной машины

 

Изобретение относится к строительно-дорожной технике и позволяет повысить точность управления рабочим режимом землеройно-транспортной машины с гидромеханической трансмиссией . Для этого устр-во снабжено датчиками 2 и 3 числа оборотов турбины гидротрансформатора и теоретической скорости машины, блоком 15 формирования команды опускания выполнен из элемента ИЛИ, одновибратора, инвертора и элемента И Угловые скорости вала двигателя и турбины гидротрансформатора воспринимаются датчиками 1 и 2. Вместе с сигналом с задатчика 5 нагрузки сигналы дат,- чиков I и 2 поступают в блок вычисления и сравнения (БВС) 7 нагрузки. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!) 4 F. 02 F 9/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМ .К СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2)) 4128865/29-03 (22) 04.10.86 (46) 23.11.88. Бюл. N 43 (71) Московское научно-производственное объединение по строительному и дорожному машиностроению, Специальное конструкторское бюро тахометрии, Орловское производственное объединение "Дормашина" и Топкинский механический завод Научно-производственного объединения- "Промавтоматика" (72) Э.И.Толстопятенко, П,В.СпассТисовский, Е.С.Корженков, М.И.Тетродзе, M.Ë.))åäëèí, Л.А.Антипов, Г.А.Жуков, В.С.Епифанов, Л.И.Шаталов и Н.С.Косарев (53) 621.879 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР .)) )342981, кл. Е 02 F 9/20, )986.

„„SU„„3 4392 2 А I (54) УСТРОЙСТВО . АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ РАБОЧИМ ОРГАНОМ ЗЕМЛЕРОЙНО-ТРАНСПОРТНОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к строительно-дорожной технике и позволяет повысить точность управления рабочим режимом землеройно-транспортной машины с гидромеханической трансмиссией. Для этого устр-во снабжено датчиками 2 и 3 числа оборотов турбины гидротрансформатора и теоретической скорости машины, блоком 15 формирования команды опускания выполнен из элемента ИЛИ, одновибратора, инвертора и элемента И. Угловые скорости вала двигателя и турбины гидротрансформатора воспринимаются датчиками 1 и 2. Вместе с сигналом с задатчика 5 нагрузки сигналы дат.— чиков 1 и 2 поступают в блок вычисления и сравнения (БВС) 7 нагрузки.

14392

Сигналы датчиков 3 и 4 действительной и теоретической скорости машины вместе с сигналом задатчика 6 буксования поступают в БВС 8 буксования. С выходов БВС 7 и 8 сигналы поступают в блок 15, где происходит формирование команды опускания рабочего орга+ на (P0) в зависимости от сигналов рассогласования и по сигналу с блока 14 выбора режима работы. Выходные сигналы блока 14 поступают на задат72 чик 11, который вместе с датчиком 9 положения РО, элементом 10 вычитания, блоком 12 управления подъемом-опусканием и исполнительным механизмом 13 входит в контур положения PO. В соответствии с командами, поступающими с выхода блока 14 на счетчик задатчика ll, который синхронизйруется импульсами генератора, происходит опускание или подъем РО илй поддерживдддся неизменное его положение. 4 ил.

Изобретение относится к строительно-дорожному машиностроению и, в частности, к устройствам автоматического управления рабочим органом землеройно-транспортной машины.

Цель изобретения — повышение точности управления рабочим режимом землеройно-.транспортной машины с гидромеханической трансмиссией. 1Î

На фиг,l изображена блок-схема устройства для автоматического управления рабочим органом землеройно-транспортной машины; на фиг.2функциональная схема блока формирова- 15 ния команды опускания; на фиг.3— функциональная схема блоков вычисления и сравнения нагрузки и буксования; на фиг.4 — функциональная схема задатчика положения рабочего органа. 20

Устройство содержит датчики числа оборотов двигателя 1 и турбины гидротрансформатора 2, теоретической 3 и действительной 4 скоростей машины.

Все датчики — бескоитактные, содержат 25 унифицированный индуктивный чувствительный элемент и установлены в соответствующих узлах машины: датчик 1 числа оборотов двигателя установлен в трансмиссии между валом двигателя ЗО и входом гидротрансформатора, датчик 2 числа оборотов турбины гидротрансформатора установлен в трансмиссии между выходом гидротрансформатора и коробкой передач, датчик 3 теоретической скорости машины установлен в трансмисии между выходом ко- робки передач и ведущим колесом машины, датчик 4 действительной скорости машины устандвлен в приводе ведомого колеса.

В случае использования устройства на машине со всеми ведущими колесами применяется датчик действительной скорости локационного типа.

Задатчики нагрузки 5 и буксования

6 .представляют собой переменные потенциометры. Датчики числа обортов двигателя 1 и турбины гидротрансформатора 2, а также задатчик 5 нагрузки соединены с входами блока 7 вычисления и сравнения нагрузки.

Датчики теоретической 3 и действительной 4 скоростей машины, а также эадатчик 6 буксования соединены с входами блока 8 вычисления и сравнения буксования.

Датчик 9 положения рабочего органа представляет собой датчик хода штока гидроцилиндра подъема и опускания рабочего органа. Датчик 9 соединен с вторым входом элемента 10 вычитания, первый вход которого сое динен с выходом задатчика ll положения рабочего органа, а выход через блок 12 управления подъемом и опусканием рабочего органа соединен с исполнительным механизмом 13. Первые и вторые входы задатчика 11 положения соответственно подключены к первому и второму выходам блока 14 выбора режима работы.

К первому, второму и третьему входам блока 14 подключены соответственно первый выход блока 8, первый выход блока 7 и выход блока 15 фор1439272 мирования команды опускания, причем первый и второй выходы блока 7 соединены соответственно с первым и четвертым входами блока 15, к второму входу которого подключен второй выход блока 8, а к третьему входу— первый выход блока 14.

Блок 15 формирования команды опускания выполнен в виде одновибратора 16, вход которого подключен к первому выходу блока 14, являющемуся первым входом задатчика 11, элемента ИЛИ 17, входы которого подключены к вторым выходам блоков 7 и 8, инвертора 18, вход которого подключен к первому выходу блока 7, элемента И 19, выход которого подключен к третьему входу блока 14. При этом входы элемента И 19 соответственно соединены с выходами одновибратора

16, элемента ИЛИ 17 и инвертора 18.

Блок 7 вычисления и сравнения нагрузки выполнен в виде делителя 20, входы которого соединены с датчиком числа оборотов двигателя 1 и турбины гидротрансформатора 2, источника 21 уставки единицы, последовательно соединенных элемента 22 вычитания, и корректора 23, а также элемента

24 сравнения (нуль-органа), выходы которого являются выходами блока 7, один иэ входом элемента 24 соединен с задатчиком 5 нагрузки, а другой— с выходом корректора 23. При этом один иэ входов элемента 22 вычитания соединен с выходом делителя 20, а другой .— с выходом источника 21 уставки единицы.

3

В целях унификации блок 8 вычисления и сравнения буксования может выполняться полностью идентичным блоку 7.

Действительная и теоретическая скорости перемещения машины воспринимаются датчиками 3 и 4, которые преобразуют эти величины в аналого45 вые электрические сигналы. Вместе с сигналом задатчика 6 буксования, сигналы датчиков 3 и 4 поступают в блок 8, где происходит полностью аналогичное осуществляемому в блоке 7

50 вычисление и сравнение коэффициента буксования Eg с заданным значением

3, причем в этом случае задается

:ширина зоны нечувствительности

4. о (X и Х сигналы соответственно

55 Я ь,! 8,2. на первом и втором выходах блока 8).

Сигналы блоков 7 (Х,,Х.,< ) и

8 (Х ) поступают в блок. 15, где

Ь, . происходит формирование команды, Задатчик 11 положения рабочего органа выполнен в виде генератора

25 импульсов и последовательно соединенных реверсивного счетчика 26 и цифроаналогового преобразователя (UAII) 27, причем выход последнего является выходом задатчика 11.

При этом первым и вторым входами задатчика 11 являются соответственно первый и второй входы реверсивного счетчика 26 (входы прямого и обратного счета), третий вход которого (вход синхронизации) соединен с выходом генератора 25.

Устройство работает следующим образом.

Угловые скорости вала двигателя и турбины гидротрансформатора воспринимаются датчиками 1 и 2, которые преобразуют эти величины в аналоговые электрические сигналы. Вместе с сигналом задатчика 5 нагрузки сигналы датчиков 1 и 2 поступают в блок

7, где вычисляется показатель нагружения

Nr

1

Н

15 1 где N — число оборотов турбины гидт ротрансформатора;

И вЂ” число оборотов вала двигателя.

20 - Кроме того, в блоке 7 сигналы вычисленного значения 8н корректируются и сравниваются с заданным значеНИЕМ Sk.

Если нагрузка находится в заданных пределах, т.е. л л н у

Н р где о. — ширина зоны нечувствитель k

30 ности то на первом и втором выходах блока

7 отсутствуют логические сигналы, т.е. Хт, = О и Х7, = О.

Если нагрузка ниже заданной, т.е.

35 н о ъ о + — -" — то на выходах блока м н 2 в

7 имеется комбинация, соответствующая команде опускания рабочего ор,гана: Х, = О и Хт = 1.

1439272 6 опускания, в соответствии со следующим логическим выражением: (Хт. Хьд ) Хт, 8 где У " сигнал на выходе блока 15;

S„ - сигнал на выходе одновибратора блока 15.

Одновибратор блока 15 запускает1 ся задним фронтом сигнала Z поступающего с первого выхода блока 14 (S ), т.е. запуск происходит при переходе из состояния Z = 1 (соответствует команде подъема рабочего органа) в состояние Z = О.

Активным состоянием выхода одновибратора является состояние S - = О, так как он запрещает формирование команды опускания на время, равное длительности импульса.

Если в блоке 15 отсутствует запрет, т.е. S,» = l,то на его выходе формируется команда опускания рабочего органа Y = i,êoãäà либо нагрузка, либо буксование ниже заданного значения.

Выходные сигналы блоков 7,8 и 15 (Х ... Х 5,,7) поступают в блок 14 выбора режима работы, где происходит формирование команд подъема Z<, и опускания Е рабочего органа, в со. ответствии со следующими логическими выражениями:

Ч1 и ) 14

Е = (Х, ° Y)U S(, где S g — сигнал иа выходе одновибратора блока 14.

Одновибратор блока 14 запускается на заданное время при включении устройства, причем активным состоянием его выхода является состояние

S = 1, при котором сигналы на выходах блока 14 соответствуют принудительному опусканию рабочего органа, т.е. Zq = О, Z<= 1. При S О на выходы блока 14 поступают команды Z и Е, сформированные логическими элементами этого блока.

Выходные сигналы блока 14. Z< и

Е поступают на задатчик ll положения, который вместе с датчиком 9 положения рабочего органа, элеменТом.

l0 вычитания, блоком 12 управления подъемом-опусканием, исполнительным

30

55 механизмом 13 входит в контур положе ния рабочего органа. В соответствии с командами Z< и Z, поступающими на счетчик 26 задатчика 1!, который синхронизируется импульсами генератора

25, может происходить при Е „ О, Z< = 1 увеличение числа в счетчике

26, которое преобразуется ЦАП 27 в ступенчато-нарастающий сигнал на выходе задатчика ll при Z, 1, Z< = О уменьшение числа в счетчике 26, которое преобразуется ЦАП 27 в ступенчато-спадающий сигнал на выходе задатчика 11; при Е» О, Е б число в счетчике 26 постоянно и преобразуется ЦАП 27 в постоянный сиг нал на выходе задатчика 11.

В первом случае под действием блока 12, исполнительный механизм

13 приводится в состояние, при котором происходит опускание рабочего органа, во втором — осуществляется подъем рабочего органа, в третьем— положение рабочего органа поддерживается неизменным.

Формула изобретения

Устройство для автоматического управления рабочим органом землеройно-транспортной машины, содержащее датчик числа оборотов двигателя и задатчик нагрузки, подключенные к первому и второму входам блока вычис- " ления и сравнения нагрузки, датчик действительной скорости машины и за- . датчик буксования, подключенные к первому и второму входам блока вычисления и сравнения буксования, первый выход которого соединен с первым входом блока выбора режима работы, к второму входу которого подключен первый вход блока вычисления и сравнения нагрузок, первый и второй выходы ко горого подключены соответственно к первому и второму входам задатчика положения рабочего органа, датчик положения рабочего органа, блок управления подъемом и опусканием рабочего органа, соединенный с исполнительным механизмом, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повьппения точности управления рабочим режимом землеройно-транспортной машины с гидромеханической трансмиссией, оно снабжено датчиком числа оборотов турбины гидротрансформатора, датчи14392 ком теоретической скорости машины, блоком формирования команды опускания и элементом вычитания, а задатчик положения рабочего органа выпол5 нен из генератора импульсов, реверсивного счетчика и цифроаналогового преобразователя, причем генератор импульсов соединен с третьим входом реверсивного счетчика, выходы которого подключены к входам цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен к первому входу элемента вычитания, а блок формирования команды опускания выполнен иэ элемента . ИЛИ, одновибратора, инвертора и элемента И, причем элемент ИЛИ, одновибратор и инвертор подключены соответственно к трем входам элемента И, выход которого подключен к третьему $p входу блЬка выбора режима работы, 72 8 первый и второй выходы блока вычисления и сравнения нагрузки подключены соответственно к первому входу элемента ИЛИ и входу инвертора, второй ,выход блока вычисления и сравнения буксования подключен к второму входу элемента ИЛИ; первый выход блока выбора режима работы соединен также с входом одновибратора, датчик числа оборотов турбины трансформатора подключен к третьему входу блока вычисления и сравнения нагрузки, датчик теоретической скорости машины подключен к третьему входу блока вычисления и сравнения буксования, датчик положения рабочего органа подключен к второму входу элемента . вычитания, выход которого соединен с входом блока управления подъемом и опусканием рабочего органа.

Фиг.2

1439272

Составитель О.Капканец

Редактор М.Бланар Техред Л.Олийнык Корректор M.Øàðoøè

Ваказ 6052/32 Тираж 637 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. ужгород, ул, Проектная, 4