Система автоматического управления землеройной машины

 

Изобретение относится к землеройной технике и предназначено для автоматического выдерживания требуемого направления по высоте и курсу. Цель - повышение точности управления за счет автоматического поддержания среднего значения положения рабочего органа 1 на уровне среднего значения внешнего возмущения. С рабочим органом 1 связан датчик 2 его положения, выход которого связан с одним из входов блока сравнения (БС) 3, к второму входу которого подключен выход управляемого сопротивления (УС) 14. Выход БС 3 подключен через усилители 4 и 5 усилительно-преобразовательного блока, выходы которого через интегрирующие звенья 10 и 11 подключены к соответствующим входам сумматора 12. Выход последнего соединен с входом индикатора 13 УС 14 и порогового элемента 15, связанного выходом с входом генератора 16 одиночных импульсов. Генератор 16 присоединен к входу релейного элемента 17, переключающие контакты 18 и 19 которого присоединены к интегрирующим звеньям 10 и 11. При несоответствии положения рабочего органа 1 среднему направлению движения усредненная длительность включений электромагнитов 6, 7 неодинакова. Это вызывает неравенство сигналов на интегрирующих звеньях 10, 11, появление сигнала на выходе сумматора 12, индикаторе 13, на входе УС 14 и порогового элемента 15. Изменяется сопротивление на входе БС 3, и сигналом на одном из его выходов включаются электрогидрораспределитель 8 и гидроцилиндр 9 в направлении, в котором осуществляется сближение осредненной траектории кромки рабочего органа 1 с траекторией средней поверхности до величины нечувствительности системы. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51) 4 4 02 F 9/20

В . bK1>h)

ПЦЫЮ .1..,., ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕПЬСТВУ (21) 4347224/29-03 (22) 21. 12. 87 (46) 23 ° 09 ° 89, Бюл. ¹ 35 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт землеройного машиностроения (72) С.С. Ротерштейн, 10.С. Козлов, Е.И. Иейнис и М.В. Жердин (53) 621.879 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 595464, кл. E 02 Р 9/22.

Авторское свидетельство СССР

N- . 1011799, кл. Е 02 Р 9/20, 1981. (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВлкния зкмлкРойной мАшиной (57) Изобретение относится к землеройной технике и предназначено для автоматического выдерживания требуемого направления по высоте и курсу.

Цель — повышение точности управления за счет автоматического поддержания среднего значения положения рабочего органа 1 на уровне среднего значения внешнего возмущения. С рабочим органом 1 связан датчик 2 его положения, выход которого связан с одним из входов блока сравнения (БС) 3,. к вто" рому входу которого подключен выход управляемого сопротивления (УС) 14.

Выход БС 3 подключен через усилители

4 и 5 .усилительно-преобразовательного блока, выходы которого через интегрирующие звенья 10 и 11 подключены к соответствующим входам сумматора 12. Выход последнего соединен с входом индикатора 13 УС 14 и порогового элемента 15, связанного выходом с входам генератора 16 одиночных импульсов, Генератор 16 присоединен к

- входу релейного элемента 17, переключающие контакты 18 и 19 которого присоединены к интегрирующим звеньям 10

1509489

50 и 11 При несоответствии положения рабочего органа I среднему направлению движения усредненная длительность включений электромагнитов 6 7 неодиУ 5 иакова, Это вызывает неравенство сигналов на интегрирующих звеньях

10, 11, появление сигнала на выходе сумматора 12, индикаторе 13, на входе

УС 14 и порогового элемента 15. Изме-)10

Изобретение относится к землерой1» ой технике, в частности к машинам для планировки полей, укладки дрена жа, рытья каналов и траншей и другим машинам для мелиоративного строительства, которые нуждаются в автоматическом выдерживании требуемого направления по высоте или курсу.

Целью изобретения-является повышение точности управления за счет автоматического поддержания среднего

25 значения положения рабочего органа иа уровне среднего значения внешнего возмущения.

На чертеже изображена функциональ- 30 ная схема системы автоматического управления.

Система автоматического управления землеройной машиной содержит рабочий орган 1, снабженный связанным с ним датчиком 2 его положения. Выход датчика 2 связан с одним входом блока

3 сравнения, выходы которого через усилители 4 и 5 усилительно-преобразовательного блока присоединены к 40 обмоткам электромагнитов 6 и 7 электрогидрораспределителя 8, который с помощью исполнительного механизма 9 (гидроцилиндра) связан с рабочим органом 1. К выходам Усилителей при- 45 соединеы интегрирующие звенья 10 и

11 выходы которых присоединены к сумматору 12, а выход последнего параллельно соединен с входом индикатора 13 управляемого сопротивления

14 и порогового элемента 15. Выход последнего связан с входом генератора.

16 одиночных импульсов, который присоединен к входу релейного элемента

17. его переключающие контакты 18 и 19 присоединены соответственно к интегрирующим звеньям 10 и ii, Система работает следующим образом. няется сопротивление на входе БС 3, и сигналом на одном из его вых;..лов включаются электрогидрораспределитель

8 и гидроцилиндр 9 в направлении, в котором осуществляется сближение осредненной траектории кромки рабочего органа с траекторией средней поверхности до величины нечувствительности системы. 1 ил.

В процессе перемещения мелиора- " тивной машины ее рабочий орган отклоняется от равновесного положения, которое воспринимается датчиком 2.

Сигнал на выходе датчика 2 проходит через блок 3 сравнения и усилители

4 и 5 и появляется на обмотках магнитов 6 или 7 в зависимости рт направления перемещения рабочего органа. Это приводит к включению электрогидрораспределителя 8, гидроцилиндра

9 и перемещению рабочего органа 1 в сторону компенсации первоначального положения.

Если в установившемся режиме положение рабочего органа в процессе перемещения машины соответствует среднему направлению движения, то длительность отработок электромагнитов 6 и 7 в среднем одинакова и сигналы на выходах интегрирующих звеньев

11 и 10 также одинаковы, а на выходе сумматора 12 сигнал отсутствует.

При этом также отсутствует сипнал на индикаторе 13 и входах управляемого сопротивления 14 и порогового элемента 15. Генератор 16 одиночных импульсов и релейный элемент 17 выключены, а его переключающие контакты 17 и 18 разомкнуты.

Если в установившемся режиме положение рабочего органа не соответствует среднему направлению движения, то усредненная длительность включений электромагнитов 6 и 7 неодинаковая, что вызывает неравенство сигналов на интегрирующих звеньях .

10 и 11, появление сигнала.на выходе сумматора 12, индикаторе. 13, на входах управляемого сопротивления 14 и порогового элемента 15.

При этом изменяется сопротивление на входе блока сравнения, что приводит к появлению сигнала на одном

1509489

Изобретение предназначено для автоматизированных планировщиков полей, а также для других автоматизированных землеройных машйн с целью выбора установившегося среднего высотного положения рабочего органа в соответствии с фактическим сред55 из его выходов, включению электрогидрораспределителя 8 и гидроцилиндра 9 в том направлении, в котором осуществляется сближение осредненной траектории кромки рабочего органа

5 с траекторией средней поверхности до величины нечувствительности системы. При появлении сигнала на входе порогового элемента 15 он включается и находится во включенном состоянии.

После отработки автоматической системой сигнала на выходе сумматора через некоторое время произойдет выравнивание сигналов на выходе интегрирующих звеньев и исчезновение сигнала на выходе сумматора.При этом пороговый элемент 15 выключится, что приведет к запуску генератора 16 одиночных импульсов,включению на короткое время релейного элемента 17 и переключению его контактов 18 и 19, что приведет к обнулению интегрирующих звеньев 10 и 11 и подготовке их к работе в следующем цикле включения.

При работе, например, планировоч ной машины на поверхности, имеющей уклон, величина которого неизвестна . оператору, сигнал датчика 2, стремящийся горизонтировать раму машины, вызовет постоянную отработку электромагнитов 6 и 7 в одну сторону, напри.мер на выглубление при движении под уклон. На выходе сумматора 12 выделится разностный сигнал, который, поступив через управляемое сопротив .ление 14 на второй вход блока 3 сравнения, устранит это рассогласование так, что движение под уклон, сред;нее значение которого соответствует фактическому уклону планируемой поверхности, станет установившимся.

Таким образом, в результате применения предлагаемой системы, например, на планировщике с автоматическим ro45 ризонтированием задней рамы возникает возможность осуществлять планировку не только горизонтальных поверхностей, но и наклонных, в том числе с

50 разным и, что главное, заранее неизвестным уклоном. ним уровнем обрабатываемой поверхности, а также для управления двиl жением по курсу.

Для определения направления движения по курсу, например, дреноукладчиков, каналостроительных машин, машин для облицовки каналов бетоном, когда этот курс задается опорной линией (копирным тросом, лучом лазера или т.п.), сигнал управления следует подавать на вход устройства, управляющего положением исполнительного органа, вводя коррекцию непосредственно в положение рабочего органа. Целесообразность — в наличии опорной линии и, следовательно, возможности корректировать направление непосредственным воздействием на характер перемещения рабочего органа, не изменяя при ".òîì характера воздействия задатчика на систему.

Формула изобретения

Система автоматического управления землеройной машиной, включающая датчик положения рабочего органа, усилительно-преобразовательный блок, соединенный через последовательно включенные электрогидрораспределитель и исполнительный механизм с рабочим органом, два интегрирующих звена, пороговый элемент, индикатор, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности управления за счет автоматического Поддержания среднего значения положения рабочего органа на уровне среднего значения внешнего возмущения, в нее введены управляемое сопротивление, блок сравнения, сумматор. генератор одиночных импульсов и релейный элемент с двумя переключающими контактами, при этом датчик положения рабочего органа соединен с первым входом блока сравнения, к второму входу которого подключен выход управляемо-

1 го сопротивления, выход блока сравнения подключен к входу усилительнопреобразовательного блока, выходы которого соединены также с входами интегрирующих звеньев, чьи выходы подключены к соответствующим входам сумматора, выход сумматора подключен к входам управляемого сопротивления, индикатора и порогового элемента, выход последнего соединен через генератор одинаковых импульсов с ре1509489

Составитель О. Капканец

Редактор И. Шулла Техред И.Верес Корректор В.Кабаций

Заказ 5773/26 Тираж 589 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 лейным элементом,- переключающие контакты которого подключены параллельно к входу и выходу соответст.вующего интегрирующего звена.