Устройство для распределения мощности между мотор-колесами скрепера

 

Изобретение относится к землеройной транспортной технике и предназначено для автоматического управления работой скрепера. Цель - расширение функциональных возможностей за счет поддержания максимального тягового усилия. Для этого устройство дополнительно снабжено датчиком 1 относительной скорости перемещения скрепера, высокочастотным генератором 2, детектором 3, таймером 6, АЦП 7, регистром памяти /РП/ 8, ЦАП 9, сравнивающим элементом /СЭ/ 4, двумя масштабирующими усилителями 10, 15, дополнительными элементами ЗАПРЕТ 5, 14, пороговыми элементами (ПЭ) 11, 17, формирователем импульсов 13, мультивибраторами 19, 21, 28, элементами НЕ 24, И 16, 25, 27 и ИЛИ 18, 26, дифференцирующими цепочками 20, 23, 30 и электромагнитами электроклапанов гидроцилиндров выглубления 22 и заглубления 29 ковша скрепера. Усиленный сигнал с датчика 1, пропорциональный относительной скорости перемещения скрепера, поступает на первый вход СЭ 4 и через элемент запрет 5 и АЦП 7 запоминается в РП 8. ОБНОВЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ В ЯЧЕЙКЕ ПАМЯТИ ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ ТАЙМЕРОМ 6. ЗАПИСАННАЯ В РП 8 информация через ЦАП 9 подается на второй вход СЭ 4. Сигнал с выхода СЭ 4, пропорциональный абсолютной величине перемещения скрепера, усиливается усилителем 10 и сравнивается в ПЭ 11 при перемещении скрепера. Выходной сигнал ПЭ 11 запускает формирователь импульсов 13. При движении скрепера сигнал с выхода сумматора блока узла 12 распределения мощ

тихонрук вениамин федорович+0230484метноD aND арраRатUS FoR соNтRоLLING вUскет-WнееL ехсаVатIоN UNIт13 252155 киев гсп, п.каркоця 2213 252060 киев, д.коротченко 25а-1

13 252205 киев, корнейчука 12а-174Изобретение относится к горной автоматике и предна

СОЮЗ СОВЕТСНИК

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ИВ SU (lli (51) 5 Е 02 F 9/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1180460 (21) 4 194027/31-03 (22) 12.02.87 (46) 23.01.90. Внл. Ф 3 (71) Саратовский политехнический институт (72) В.В. Власов, А.M. Слободской и А.А. Расторгуев (53) 621.849(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1180460, кл . Е 02 F 9/20, 1983.

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ

МОЩНОСТИ МЕКДУ МОТОР-КОЛЕСАМИ СКРЕПЕРА (57) Изобретение относится к землеройной транспортной технике и предназначено для автоматического управ-. ления работой скрепера. Цель — расширение функциональных возможностей за счет поддержания максимального тягового усилия. Для этого устр-во

153777 дополнительно снабжено датчиком 1 относительной скорости перемещения ск епера, высокочастотным генератором 2, детектором 3, таймером 6, 5

АЦП 7, регистром памяти (РП) 8, ЦАП

9, сравнивающим элементом (СЭ) 4, двумя масштабирующими усилителями

10, 15, дополнительными элементами

ЗАПРЕТ 5, 14, пороговыми элементами 10 (ПЭ) 11, 17, формирователем импульсов 13, мультивибраторами 19, 21, 28, элеменгами НЕ 24, И 16, 25, 27 и ИЛИ 18, 26, дифференцирующими цепочками 20, 23, 30, и электромагнитами электроклапанов гидроцилиндров выглубления 22 и заглубления 29 ковша скрепера. Усиленный сигнал с датчика 1, пропорциональный относительной скорости перемещения скрепера, поступает на первый вход

СЭ 4 и через элемент ЗАПРЕТ 5 и АЦП 7 запоминается в РП 8. Обновление информации в ячейке памяти осуществляется таймером 6..Записанная в РП 8 25 информация через ЦАП 9 подается

5 4 на второй вход СЭ 4. Сигнал с выхода СЭ 4, пропорциональный абсолютной величине перемещения скрепера, усиливается усилителем 10 и сравнивается в ПЭ 11 при перемещении скрепера.

Выходной сигнал ПЭ 11 запускает формирователь импульсов, 13. При движении скрепера сигнал с выхода сумматора блока узла 12 распределения мощности, пропорциональный относительной величине пробуксовки любого колеса, через усилитель 15 поступает на проходной вход элемента ЗАПРЕТ 14, а оттуда через ПЭ 17 и элемент ИЛИ 18 запускает мультивибратор 19 времени выжидания пробуксовки спереди. Элемент И 16 запускает мультивибратор

21, формирующий сигнал на электроклапан 22 выглубления ковша скрепера. При отсутствии буксования с выхода элемента НЕ 24 через элемент

И 25 подается сигнал на запуск мультивибратора 28, формирующий сигнал на электроклапан 29 заглубления ковша ° 1 ил.

Изобретение относится к землеройно-транспортным машинам, в частности к системам автоматического управления работой скрепера, Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет поддержания максимального тя г ов ог о усилия .

На чертеже изображена функциональная схема устройства.

Устройство содержит датчик 1 относительной скорости перемещения (ДОСП) скрепера, выход которого соединен с входом высокочастотного генератора (ГВЧ) 2. Выход генератора

2 через детектор (Д) 3 соединен с первым входом сравнивающего элемента (СЭ) 4 и с проходным входом элемента ЗАПРЕТ (ЗЭП) 5, запрещающий вход которого соединен с таймером (Т1МЕ) 6. Выход первого элемента

ЗАПРЕТ (ЗЭП) 5 соединен с входом аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 7. Разрядные выходы аналогоцифрового преобразователя (АЦП) соединены с входом регистра 8 памяти (PII), разрядный выходы которого соединены с входами цифроаналогового преобразователя (ЦАП) 9, выход которого связан с вторым входом сравнивающего элемента (СЭ) 4. Выход срав35 нивающего элемента (C3) 4 через масштабирующий усилитель (У) 10 соединен с входом порогового элемента (ПЭ) 11., выход которого соединен с обмоткой возбуждения генератора

40 узла 12 распределения мощности между мотор-колесами скрепера и с входом формирователя импульсов (ФИ) 13.

Выход формирователя импульсов (ФИ)

13 соединен с проходным запрещающим

45 входом второго элемента ЗАПРЕТ (ЗЭП) 14, проходной вход которого соединен через масштабирующий усили тель (У) 15 с выходом сумматора узла 12 для распределения мощности и

50 с первым входом логического элемента И 16. Выход элемента ЗАПРЕТ (ЗЭП)

14 через пороговый элемент (ПЭ) 17 соединен с первым входом логического элемента ИПИ 18, выход которого через мультивибратор (МВ) 19 и дифференцирующую цепочку (d/d t) 20 соединен с вторым входом логического элемента И 16. Выход логического элемента И 16 через мультивибратор (МВ) 5

153 7

21 соединен с обмоткой электромагнита электроклапана (ЭК) 22 гидроцилиндра выглубления ковша скрепера и через дифференцирующую цепочку (й/dt) 23 с вторым входом логического элемента

ИЛИ 18. Выход усилителя (У) 15 соединен с входом логического элемента

НЕ 24 . Выход порогового элемента (ПЭ)

11 соединен с первым входом логического элемента И 25, второй вход которой соединен с выходом логического элемента НЕ 24. Выход логического элемента И 25 соединен с первым входом логического элемента ИЛИ 26 и с ервым входом логического элемента

27. Выход логического элемента

И 27 соединен со вторым входом логического элемента ИЛИ 26,, Выход логического элемента ИЛИ 26 соединен че- 20 рез мультивибратор (ИВ) 28 с обмоткой электромагнита электроклапана (ЭК) 29 гидроцилиндра заглубления и через дифференцирующую цепочку (d/dt) 30 с вторым входом логичес- 25 кого элемента И 27, Устройство работает следующим образом.

Датчик 1 относительной скорости перемещения скрепера установлен на 30 нем измерительным соплом по направлению к поверхности грунта и вырабатывает сигнал, пропорциональный расстоянию от среза измерительного сопла до поверхности грунта. Фактически датчик 1 относительной скорости перемещения скрепера вырабатывает напряжение, пропорциональное рельефу поверхности грунта, над которым он движется. Поскольку скорость 40 перемещения скрепера может быть любой, то при малых скоростях изменения выходного сигнала датчика 1 относительной скорости перемещения скрепера могут быть незначительны, поэтому блоки 2 и 3 предназначены . для усиления чувствительности. Осуществляется это следующим образом.

Высокочастотный генератор 2 вырабатывает высокое напряжение, частота которого пропорциональна напряжению датчика 1 относительной скорости перемещения скрепера. Выходной сигнал генератора 2 выпрямляется детекТороМ 3 Hcl BbIxopB KGTopoI о получает 55 ся налряжение, также пропорциональное расстоянию от среза измерительного сопла датчика 1 относительной скорости перемещения скрепера до поверх75

0 ности грунта, но значительно большей крутизной, соответствующей изменению рельефа поверхности грунта, Это напряжение подается на первый вход сравнивающего элемента 4 и через элемент 5 ЗАПРЕТ и аналого-цифровой преобразователь 7 запоминается регистровой ячейкой 8 памяти.

Обновление информации в ячейке памяти осуществляется таймером 6, Причем периодичность опроса задается экспериментально. Записанная информация в регистровой ячейке 8 памяти через цифроаналоговый преобразователь 9 подается на второй вход сравнивающего элемента 4, Фактически сравнивающий элемент 4 сравниьает два на-. пряжения: первое пропорционально мгновенному значению рельефа поверхности грунта, а второе пропорционально значению рельефа поверхности грунта, записанного в регистровую ячейку 8 памяти. Таким образом, происходит постоянное сравнение текущего рельефа с предыдущим, т.е, выходное напряжение сравнивающего элемента 4 несет информацию о абсолютной величине перемещения транспортного средства Абсолютному перемещению, отличному от нуля, соответствует какое-то напряжение, которое усиливается масштабирующим усилителем 10 и подается на вход порогового элемента 11. Последний срабатывает только тогда, когда скрепер перемещается. Если скрепер стоит, на выходе порогового элемента 11 формируется низкий уровень напряжения (логический "0"). Если скрепер движется, пороговый элемент 11 срабатывает и формирует на выходе высокий уровень напряжения (логическая "1"). Этим напряжением и запускается формирователь 13 импульсов, который инвертирует выходной сигнал порогового элемента (ПЭ) 11. Таким образом, на выходе формирователя 13 импульсов (логический "О" соответствует перел юс мещению скрепер а, а логическая 1 нулевой скорости транспортного средства. Выходной сигнал сумматора блока узла 12 распределения мощности, пропорциональный относительной величине пробуксовки любого колеса, через масштабирующий усилитель 15 подается на проходной вход элемента ЗАПРЕТ 14.

Если скрепер движется с какой-то заданной наперед минимальной скоростью

1537775 (что определяется соответствующей настройкой блоков 10, 11 и 13), сигнал с выхода масштабирующего усилителя 15 поступает на пороговый элемент

17, который через логический элемент

KlH 18 запускает мультивибратор 19 времени выжидания пробуксовки скре,пера. Это время необходимо для оценки ситуации: продолжает буксовать

,скрепер или нет. Выходной сигнал с мультивибратора 19 через дифференци;рующую цепочку (d/dt) 20 поступает на второй вход логического элемента

И 16. Если скрепер по истечении вре- 15 мени отстройки формируемым мультивибратором 19 продолжает буксовать (что определяется выходным сигналом масштабирующего усилителя 15), то логический элемент И 16 запускает 2р мультивибратор 21-, формирующий временной интервал на команду выглубления ковша скрепера, которая подается на обмотку электромагнита электроклапана 22 гидроцилиндра выглубления 25 ковша скрепера. После выглубления через дифференцирующую цепочку. (d/dt)

23 и второй вход логического элемента ИЛИ 18 снова запускается мультивибратор 19 и происходит цикл повтор- lð ного опроса„ Как только скрепер перестает буксовать, выходное напряжение на выходе усилителя 15 близко нулю, Появляется возможность зarлубления ковша скрепера ° Это осуществляется следующим образом. При отсутствии пробуксовки на выходе логического элемента HE 24 формируется логическая "1", которая подается на второй вход логического элемента И 25. Если 4р скрепер движется, на первом входе этого же элемента высокий потенциал. На выходе логического элемента

И 25 также формируется высокий потенциал, который через логический 45 элемент ИЛИ 26 запускает мультивибратор 28, формирующий временной интервал, соответствующий времени заглубления ковша. При этом на обмотку электромагнита электроклапана 29 гидроцилиндра заглубления подается напряжение. После прохождения команды на заглубление через дифференцирующую цепочку (d/dt) 30 логический элемент И 27 и логический элемент

ИЛИ 26 вновь формируется. сигнал за55 пуска мультивибратора 28 очередного заглубления ковша, но только при условии отсутствия пробуксовки и наличия скорости передвижения скрепера логическая "1" присутствует на выходе логического элемента И 25. Таким образом, циклы заглубления повторяются до тех пор, пока не появится пробуксовка, т.е. пока не будет набран максимум тяговой мощности скрепера. Как только скрепер начинает буксовать от излишней перегрузки, в работу включается канал выглубления.

Таким образом, нормальная работа скрепера будет обеспечена в зоне нечувствительности двух каналов rIpH максимальном тяговом усилии с учетом категории разрабатываемого грунта и коэффициента сцепления мотор колесо с грунтом.

Формула изобретения

Устройство для распределения мощности между мотор-колесами скрепера по авт. св. В 1180460, о т л и .— ч ающе е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет поддержания максимального тягового усилия, оно снабжено датчиком относительной скорости перемещения скрепера, высокочастотным генератором, детектором, таймером, аналого-цифровым преобразователем, регистром памяти, цифроаналоговым преобразователем, сравнивающим элементом, двумя масштабирующими усилителями, двумя дополнительными элементами

ЗАПРЕТ, двумя-пороговыми элементами, формирователем импульсов, тремя мультивибраторами, элементом НЕ, тремя элементами И, двумя элементами

ИЛИ, тремя дифференцирующими цепочками и двумя электромагнитами электроклапанов гидроцилиндров выглубления и заглубления ковша скрепера, при этом датчик относительной скорости перемещения скрепера соединен через последовательно связанные высокочастотный генератор и детектор с первыми входами сравнивающего элемента и первого дополнительного элемента ЗАПРЕТ, к второму входу которого подключен таймер, выход первого дополнительного элемента ЗАПРЕТ соединен через последовательно включенные аналого-цифровой преобразователь, регистр памяти и цифроаналоговый преобразователь с вторым входом сравнивающего элемента, выход которого подключен через последовательно связан1537775

Составитель О. Капканец

Техред Л. Олийнык

Редактор Н. Лазаренко Корректор М, Максимишинец

Заказ 150 Типаж 524 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 ные первый масштабирукзций усилитель и первый пороговый элемент к обмотке возбуждения генератора, первому входу первого элемента И и входу формирова5 теля импульсов, выход которого подключен к первому входу второго дополнительного элемента ЗАПРЕТ, выход сумматора узла распределения мощности подключен через второй масштабирующий усилитель к второму входу второго дополнительного элемента ЗАПРЕТ, к первому входу второго элемента И и через элемент НЕ к второму входу первого элемента И, выход второго дополнительного элемента ЗАПРЕТ сое- о динен через второй пороговый элемент с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого через последовательно связанные первый мультивибратор и 20 первую дифференцирующую цепочку подключен к второму входу второго элемента И, выход которого соединен с входом второго мультивибратора, выход которого подключен к электромагниту электроклапана гидроцилнндра выглубленного ковша скрепера, и через вторую дифференцирующую цепочку к второму входу первого элемента ИЛИ, выход первого элемента И соединен с первыми входами второго элемента ИПИ и третьего элемента И, выход второго элемента ИЛИ соединен с входом третьего мультивибратора, выход которого подключен к электромагниту электроклапана гидроцилиндра заглубления ковша скрепера и через третью дифференцирующую цепочку к второму входу третьего элемента И, выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ. е