Нагрузочно-имитационный стенд для исследования блока автоматического управления землеройных машин

 

Изобретение относится к строительно-дорожным машинам и может быть использовано для исследования работы узлов землеройных машин. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем управления режимами нагружения землеройных машин. Для этого стенд снабжен имитационным гидроприводом (ГП) 6, датчиками тока 14, положения 8 и 9 рукоятки подачи топлива и числа оборотов 9 двигателя (Д) 1 внутреннего сгорания и блоком 10 задания нагрузки. При этом Д 1 кинематически связан с асинхронным Д 4 и имитационным ГП 6, датчики 8 и 9 подключены к входам исследуемого блока управления (БУ) 7 последовательно с нагрузочным резистором 15 в цепи управляемого выпрямителя 13. Электрически ГП 6 соединен с блоком БУ 7 нагружения землеройных машин. Блок 10 задания нагрузки соединен с БУ 7 и с генератором 11 импульсов по входам. Выход блока 10 подключен через блок 12 импульсно-фазового управления к управляемому выпрямителю 13, подключенному в роторную цепь Д 4. Ко второму входу блока 12 подключен выход датчика 14 тока. После запуска Д 1 асинхронный Д 4 переводится в генераторный режим. В блоке 10 задается начальное значение тормозного момента, а на генераторе 11 - его амплитуда. С увеличением тормозного момента обороты Д 1 падают. В результате БУ 7 выдает сигнал на ГП 6, имитируя отбор мощности при управлении рабочим органом. Кроме этого сигналы управления поступают в блок 10, с которого через блок 12 поступают на выпрямитель 13, что приводит к снижению тормозного момента. Устройство позволяет провести исследования работы автоматических систем в условиях, приближенных к эксплуатационным. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5y)5 E 02 F 9/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4378466/31-03 (22) 24,12,87 (46) 07.03.90. Бюл, У 9 (71) Могилевский машиностроительный институт (72) А,M,Ùåìåëåâ, А,Ф,Фрумкин, Г.В,Куклин, Г.В,Бочкарев и Н,Ф,Афанасенко (53) 621.878(088 8) (56) Багиров А,А, и др. Двигатели внутреннего сгорания строительных и дорожных машин, — М,: Машиностроение, 1974, с, 177, рис, 101, Бохан Н.Н, и др, Механизация и автоматизация на сельскохозяйствен» ных ремонтных предприятиях, — Минск:

Урожай, 1985, с. 78, рис, 3,13, 2 (54) НАГРУЗОЧНО-ИМИТАЦИОННЫЙ СТЕНД

ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ БЛОКА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЗЕМЛЕРОЙНЫХ МАШИН (57) Изобретение относится к строительно-дорожным машинам и м,б, использовано для исследования работы. узлов землеройных машин, Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем управления режимами нагружения землеройных машин.

Для этого стенд снабжен имитационным гидроприводом (ГП) 6, датчиками тока 14, положения 8 и 9 рукоятки подачи топлива и числа оборотов двигателя (Д) внутреннего сгорания и блоком 10 задания нагрузки, При этом

Д кинематически связан с асиихрон 1548364

55 ным Д 4 и имитационным ГП,6., датчики 8 и 9 подключены к входам исследуемого блока управления (BY) 7 последовательно с нагрузочным резистором 15 в цепи управляемого выпрямителя 13. Электрически ГП 6 соединен с блоком БУ 7 нагружения землеройных машин. Блок 10 задания нагрузки соединен с БУ 7 и с генератором 11 импульсов по входам, Выход блока 10 подключен через блок 12 импульсно,фазового управления к управляемому выпрямителю 13, подключенному в ро-! торную цепь Д 4. К второму входу .

;блока 12 подключен выход датчика 14 ,тока, После запуска Д 1 асинхронный

Изобретение относится к строительно-дорожным машинам, в частнос" ! и к испытательным стендам для иссле дования работы узлов и механизмов землеройных машин, Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем управления режимами нагружения зем""

4еройных машин, На фиг,! изображена структурная хема стенда", на фиг,2 — механичес"

Кая характеристика электродвигателя; ь!а фиг,3 — временные диаграммы, Нагрузочно-имитационный стенд для

Исследования блока автоматического управления землеройных машин состоит

Из двигателя 1 внутреннего сгорания, к!оторьй через повышающий, редуктор 2 й, карданную передачу 3 связан с асинхронным двигателем 4, статор которого кинематически соединен с ве-" совым механизмом 5, имитационного гИдропривода 6, электрически связанного с исследуемым блоком 7 автома". тического управления режимами нагружения землеройных машин и кинематически с двигателем 1, датчиков 8 и

9 положения рукоятки подачи топлива и числа оборотов, блока 10 задания нагрузки, один из входов которого соединен с выходами блока 7, а вто-" рой вход - с выходом генератора 11 импульсов, блока 12 импульсно-фазового управления, электрически с ним сзяэанного управляемого выпрямителя

13, в цепи которого установлены датчик 14 тока и нагрузочный резистор !

Д 4 переводится в генераторный режим, В блоке 10 задается начальное значение тормозного момента, а на

5 генераторе II — его амплитуда С е .увеличением тормозного момента обороты Д падают, В результате БУ 7 выдает сигнал на ГП 6, имитируя отбор мощности при управлении рабочим органом, Кроме этого, сигналы управления поступают в блок 10, с которого через блок 10 поступают на выпрямитель 13 что приводит к снижению тормозного момента, Устр-во позволяет провести исследования работы автоматических систем в условиях

Ф приближенных к эксплуатационным. 3 ил, Нагрузочно-имитационный стенд работает следующим образом,.

После запуска двигателя 1 асин". хронный двигатель 4 tIppeBopHTcH B генераторный режим работы, В блоке

)О задания нагрузки задается начальное значение тормозного момента, На генераторе 1! импульсов задается амплитуда и частота сигнала, пропорциочальная моменту сопротивления, причем изменение момента осуществляется по гармоническому закону, С увеличением амплитуды тормозного момен-. та обороты двигателя падают, в результате чего блок 7 выдает сигнал управления Х на электромагни г гидрораспределителя имитационного гидропривода

6, золотник которого перемещается влево, и первый насос начинает работать на нагруэочный дроссель, таким образом имитируя отбор мощности на гидропривод при управлении рабочим органом, Кроме того, сигналы управления

Х и Х > поступают с блока 10 задания нагрузки, где происходит алгебраическое суммирование с напряжением, поступаемым от генератора 11, В результате этого на выходе блока 10 задания появляется положи тельный по напряжению сигнал, который поступает на вход блока 12 импульсно-фазового управления, с выхода которого управляющие импульсы пос; лают на тиристоры управляемого выпрямителя

13, уменьшая угол их открытия и тем самым уменьшая тормозной момент на двигатель 1, Таким с.бразом, осу548364

5 1 шествляется имитация выглубления рабочего органа землеройной машины при его автоматическом управлении.

В зависимости от скорости нарастания момента сопротивления автоматическая система будет включать . один, два или три насоса имитационного гидропривода 6 на нагрузку путем подачи управляющих сигналов

Y>-Y на исполнительные гидрораспределители гидроприводов ° При подаче сигнала управления Y на вход блока

l0 поступает отрицательное напряжение, которо е з атем после алгебраического сложения с напряжением, поступающим от генератора 11, поступает на блок 12, В результате происходит увеличение угла открывания тиристоров, а следовательно, и увеличение тормозного момента на двигатель 1. Таким образом, управляющий

ll tf сигнал 1 имитирует заглубление рабочего органа, а сигнал "2" — выглубление.

Для исследования взаимной работы двигателя и гидропривода, как исполнительного устройства автоматической системы управления, необходима стабилизация тормозного момента независимо от частоты вращения вала двигателя, Для этих целей предусмотрена обратная связь по моменту, При включении имитационного гидропривода, в результате отбора мощности на привод насосов, частота вращения вала двигателя 1 уменьшается, а следовательно, уменьшается тормозной момент (фиг.2) и ток в цепи ротора, При уменьшении тока угол открывания тиристоров увеличивается, следовательно, уменьшается сопротивление в цепи ротора и наклон характеристики уменьшается, Работа блока 12 изображена на временных диаграммах (фиг,3),, где синусоидальное напряжение преобразуется в прямоугольное, затем получают сигналы прямоугольной формы, изображенные на диаграммах 4-6, Далее из этого сигнала в формирователях импульсов получают короткие им» пульсы, сформированные по переднему и заднему фронтам (диаграммы 8 и 9).

После объединения коротких импульсов от формироватепей получают синхро1 импульсы, которые затем поступают на формирование пилообразного напряжения, Смещая это напряжение относительно нулевого уровня, происходит увеличение .или уменьшение угла открьг. тия тиристоров, а следовательно, и

5 тормозного момента асинхронной машины 4, Таким образом, предлагаемая конструкция нагрузочно-имитационного стенда позволяет провести vññëeäîâàния работы автоматической системы в условиях, приближенных к эксплуата- . ционным, а также. исследовать влияние включения гидропривода, как исполнительного устройства системы автоматическогоо управления, на работу двигателя, Формула и 3 о б р е т е н и я

20 Нагрузочно-имитационный стенд для исследования блока автоматического управления землеройных машин, содержащих двигатель внутреннего сгорания, кинематически через редуктор связан25 ный с фазным ротором асинхронного двигателя, статор которого кинематически соединен с весовым механизмом, а электрически фазный ротор асинхронного двигателя подключен к управляе30 мому выпрямителю, первый выход фазного ротора подключен к первому выводу нагрузочного резистора, а к управляющему входу выпрямителя подключен выход блока импульсно-фазового

35 управления, генератор импульсов отличающийся тем что, с целью расширения функциональных возможностей путем управления режимами нагружения землеройных машин, стенд

40 снабжен имитационным гидроприводом, датчиками положения рукояти подачи топлива и числа оборотов двигателя внутреннего сгорания, блоком задания нагрузки и датчиком тока, входы. кото45 рого подключены между вторыми выводами управляемого. выпрямителя и нагрузочнoвo резистора, а выход датчика тока подключен к первому входублока импульсно-фазового управления, к второму входу которого подключен выход блока задания нагрузки, гидропривод кинематически связан с валом двигателя внутреннего сгорания, а электрически с первым выходом блока управления режимами, второй выход которого подключен к первому входу . блока задания нагрузки, к второму входу которого подключен генератор, а датчики положения рукояти подачи

1548364

44г 2

Составитель Л,Виноградов

Техред М.Моргентал Корректор B,Êàáàöèé

Редактор Н.Тупица

Заказ 1861 Тираж 540 Подписное

БЯЯИПК 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 топлива и числа оборотов двигателя подключены к входам блока автоматиI ческого управления землеройных машин.