Гидропривод рабочего органа землеройно-транспортной машины

 

Изобретение предназначено для управления бульдозерным рабочим органом (РО) землеройно-транспортной машины в процессе разработки грунта при наличии широкого спектра внешних нагрузок. Цель изобретения - повышение эффективности работы машины за счет изменения напорного давления в гидроцилиндре управления РО на на

. СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (ц)5 Е 02 Р 9/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиа.3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMMTET

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГГИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 1392214 .,(21) 4413334/03 (22) 20.04.88 (46) 07 .05.91 Бюл. № 17 (71) Московский автомеханический институт (72) C В.Гостев, 10.А.Беленков и P.À.Òåïåð (53) 621.879 (088.8} (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1392214, кл. Е 02 F 9/22, 1989.

ÄÄSUÄÄ 1647094 А 2

2 (54) ГИДРОПРИВОД РАБОЧЕГО ОРГАНА

ЗЕМПЕРОЙНО-ТРАНСПОРТНОЙ МАНИНЫ (57) Изобретение предназначено для управления бульдозерным рабочим органом (P0) землеройно-транспортной машины в процессе разработки грунта при наличии широкого спектра внешних нагрузок. Цель изобретения — not, вышение эффективности работы машины за счет изменения напорного давления в гидроцилиндре управления PO на на1647094 допустить большее смещение центра давления по сравнению с рекомендо— ! ванным в основном изобретении (1ц на фиг. 2) . Г1ри э том снижается максимальная сила.тяг; (Рг лакс на фиг.1)

I и запас по сцеплению, но поскольку рост буксования и снижению из — эа него Vg малы (8 на фиг.1), то и с учетом предложенных мер по повышению Nсила отпора Р :изменится незначительно.

В известном изобретении ограничение величины N н большую сторону установлено на уровне запаса по сцеп(Рт а Р коп Hà Фиг.1),соог-тр а с — коп ветствующего смещению центра давления на 7-10Х рабочей длины движителей (точка 0 на фиг.2).Но эта вели- чина определяется для конечной,самой напряженной части заглубления, где запас по сцеплению интенсивно снижается. Так как начальньгй период заглубления характеризуется суцест— ненно большим запасом сцепления с (Р „, Раап на фиг 1) o no N3""еет место недоиспользование. Это обусловливает замедленное заглубление

РО на качальном этапе и снижение производительности ЗТМ B целом.Поныв шение И 5 в начале заглубления до уровня, соотнетствуюцего запасу по

l сцеплению Р. — Р а (вместо В„ Факс

-Р„„), увеличит -скорость заглубления РО и повысит производительность

ЗТМ. При этом алгоритм изменения

"напорного давления н гидроцилиндре управления PO можно получить инвертированием текуцего сигнала, соответствуюцего полезной силовой загрузке

ЗТМ.

По мере погружения PO н грунт силовая загрузка растет и запас по ! .сцеплении Р . — уменьшается (фиг.1). Этот процесс необходимо компенсировать обратнь"м смещением центра давления ЗТМ по направлению к передней кромке движителей от точки

О до точки 0 (фиг. 2) . При этом повыша ется сила Рт реализуемая по сцептиак

t ленни, т.е. запас по сцеплению Р -Р„оа приводится в соответствие с рас.— тущей полезной силовой загрузкой,и в

6 результате уровень буксования Оа обеспечивает приемлемое значение P

О

Это соответствие также qooòèãàåòñÿ изменением цапорпого давления,обратным изменению полезной силовой заг" рузки ЗТК.

Блок 28 преобразования содержит последов ат ель но со ед и не нные фильтр низкой частоты, выделяющий основную составляющую сигнала, и аналоговый инвертор, обеспечивающий обратное изменение выходного сигнала (наприМер, увеличение) по отношении к изменению сигнала на его входе (например, уменьшение), Гидропринод (фиг.3) содержит бак .: гидронасос 2, напорную 3 и слив— ную 4 гидролинии, поднодяцие гидролинии 5 и 6, гидрораспределнтель 7,уп- <

5 равляемый клапан 8 разности давлений с пружиной, вход которого сообщен с напорной гидролинией 3, выход со сливной гидролинией 4, а камера 9 управления через преобразователь 10 давления сообцена с гигро- распределителем 7 и входом предохранительного клапана 11, Переливной клапан 12 снабжен пружиной. Преобразователь 10 давления выполнен в .ви де нерегулируемого дросселя. Гидро. цилиндр 13 управления PO и его .полостей 14 и 15 сообщены с гидрораспределителем 7 подводящими гидролиния20 ми 5 и 6, гидрораспределитель 7 на золотнике имеет проточки 16 — 21, снерления 22 и 23, управляющие кром-. ки 24 и 25 и снабжен управляющей гидролинией 26; Также гидропривод со25 держит датчик 27 текущего значения полезной силовой загрузки, своим выходом соединенный с входом блока

28 преобразования в сигнал обратной полярности, выход которого соединен

30 с входом исполнительного устройства

29, выход которого механически соединен с пружиной переливного !клапа-, на 12.

Полезную силовую загрузку ЗТИ можно определить, например, по горизонтальной составляющей силы Р„, сопротивления на PO. В этом случае датчик 27 текуцей полезной силовой загрузки выполняется в виде тензорезисторов, установленных на PO в местах с наибольшими силовыми напряжениями (например, в упряжных шарнирах крепления РО) и подключенных к типовым усилительно-согласуюцим каскадам.

Полезный сигнал в этом случае соот:ветствует разности уровней загрузки при текуцем рабочем режиме (с заглублением PO) и при режиме самопереднижения.

1647094

Исполнительное устройство 29 осуществляет преобразование электрического сигнала с выхода блока 28 преобразования в пропорциональное механическое усилие или перемещение. В. качестве устройства 29 может быть использован, например, серийный электромагнит ЗМ-6 (аналогично его применению в распределителях типа 10

iP80, Р150, P500). При изменении сигнала на входе устройства 29 изменяется сила поджатия пружины переливного клапана 12.

Гидропривод .(фиг.3) функционирует следующим образом.

Обеспечивается четыре эксплуатационных режима: "Нейтраль", "Выглубление", "Заглубление", "Плавающее положение". 20

В режиме "Нейтраль" насос 2 разгружен через клапан 8. Подводящие линии 5 и 6 и полости гидроцилиндров

14 и 15 разобщены между собой и ба.ком l Этим достигается удержание ра- 25 бочего органа в его вывешенном положении. Камера 9 и вход клапана 12 сообщаются между собой и баком 1 через линию 26, проточку 20 и сверление 23. ЗО

Режим "Выглубление" осуществляется путем перемещения золотника гидрораспределителя 7 вправо, например вручную или посредством гидроусили: теля, гидроусилителя с электроуправпением. При этом проточка 20 перекрывается, клапан 8 закрывается и тем самым увеличивается давление на выходе гидронасоса 2. Рабочая жидкость под давлением поступает в линию 6 н 40 полость 15 гидроцилиндра 13. На дросселирующей кромке 24 создается перепад давления и давление в гидролинии 6 поступает по первой управляющей гидролинии 26 через преобразова- 45 тель 10 в эаклаланную полость клапана 8, который под действием разности давлений на входе (в заклапанной . полости) и своей пружины устанавливает напорное давление и перепад дав- 50 лений на уровне, обусловленном размерами клапана 8 и силой поджатия своей пружины. Скорость перемещения штока гидроцилиндра 13 зависит от степени открытия рабочего проходного сЕчения золотника гидрораспределителя

7. При изменении внешнеи нагрузки при перемещении штока гидроцилиндра

13 с заданной скоростью изменяется давление перепада на клапане 8 и он, в свою очередь, изменяет свое положение, чтобы восстановить первоначальную скорость и перепад давлений, при этом напорное давление и давление в гидролинии 26 устанавливаются по уровню внешней нагрузки. Таким образом, реализуется известный принцип гидравлической отрицательной обратной связи по перепаду давления и принцип позиционного регулирования.При различных смещениях золотника гидрораспределителя 7 скорость перемещения штока изменяется пропорционально.

При достижении уровня внешней нагрузки, соответствующего настройке предохранительного клапана ll,последний срабатывает и ограничивает давление .в напорной гидролинии 3.

Режим "Заглубление" осуществляется смещением золотника гидрораспределителя 7 влево. При этом происходит процесс загрузки гидронасоса 2.

Рабочая жидкость поступает в гидролинию 5 и перепад образуется на дросселирующей кромке 25 золотника.Давление в гидролинии 5 поступает через гидролинию 26, преобразователь 10, проточку 21 к входу переливного клапана -12. Процесс установления перепада давления происходит аналогично режиму "Выглубление". Силовое регулирование производит переливной клапан 12 в качестве первого каскада и клапан 8 как второй, более мощный каскад. Значение поддерживаемого давления в гидролинии 5, полости 14 гидроцилиндра 13 и гидролиниь 3 (с учетом перепада давления} устанавливается соотношением рабочего сечения клапана 12 и степенью поджатия его пружины. В начале заглубления РО текуцее значение полезной силовой загФ рузки, а следовательно, сигнал с вы-. хода датчика 27 минимальны. Сигнал на выходе блока 28 преобразования принимает максимально возможное значение, обеспечивая с помощью исполнительного устройства 29 максимально возможное поджатие пружины клапана

12. В гидролиниях 3 и 5 устанавливается давление, соответствуюцее степени поджатия пружины клапана 12.При этом на PO через шток исполнительного гидроцилиндра 13 воздействует мак.симально возможная сила, обеспечивающая необходимую мощность заглубления.

В процессе заглубления РО увеличива1647094

10 ется полезная силовая загрузка, увеличивается сигнал на выходе датчика

27, уменьшается сигнал на выходе бло ка 28 и соответственно снижается степень поджатия пружины клапана 12.

При этом уменьшается уровень давления в гипролиниях 3 и 5, а следовательно, и сила заглубления, воздействующая íà PO. Благодаря этому компенсируется увеличение буксования из-за снижения запаса по сцеплению (фиг.1), и мощность заглубления поддерживается на оптимальном уровне. Предельный уровень сигнала на выходе блока

28 и предельные значения поджатия пружины клапана 12 устанавливаются заранее путем предварительных экспе-. риментов в соответствии с весовыми параметрами ЗТМ.

Режим "Ппавающее положение" осу:ществляется смещением золотника гид1рораспределителя 7 влево до упора.

При этом полости гндроцилиндров сообщаются между собой и сливной гидролинией 4 через проточки 16 и 18.Гидронасос 2 разгружается через клапан 8, камера 9 которого соединяется гидролинией 4 через гидролинию 26,проточку 19 и сверление 22.

Таким образом, изменение с помощью данного гидропривода напорного давления в режиме начального заглубления PO в соответствии с изменением1

5 полезной силовой загрузки 3ТИ повышает эффективность работы машины.

Формула изобретения

10 Гидропривод рабочего органа земперойно-транспортной машины по авт.св.

11- 1392214, о т л и .ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности работы землеройно-транспортной !

5 машины за счет изменения напорного давления в гидроципиндре управления рабочим органом на начальном этапе его заглубления в соответствии с изменением полезной силовой загрузки машины, ои дополнительно снабжен датчиком текущего значения полезной си.ловой загрузки, блоком преобразования в сигнал обратной полярности и исполнительным устройством, при этом выход датчика текущего значения полезной силовой загрузки через блок преобразования в сигнал обратной полярности подключен к входу исполнительного устройства, выход которого ,механически связан с пружиной пере ливного клапана.

1б 4.7094

Составитель Ю.Злькин

Техред П.Сердюкова .Корректор Л.Патай

Редактор Н.Рогулич

8аказ 1382 Тираж 395 Подписное

ВНКИПИ 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