Устройство для контроля и регулирования распределения жидких битумных материалов в автогудронаторах

 

Изобретение относится к области автоматизации дорожных машин, которые оборудованы системами для равномерного распределения жидких вяжущих материалов при движении по полотну дороги, может найти применение при строительстве и ремонте автомобильных магистралей и аэродромов с использованием автогудронаторов и позволяет повысить точность контроля и регулирования. Устройство содержит датчик 7 скорости автогудронатора, датчик 8 числа оборотов битумного насоса 5, датчик 9 давления на входе гидромотора 4, задатчик 10 количества сопл, задатчик 11 нормы разлива, исполнительный механизм 12 с переключателем 13 регулирующего органа 14 гидронасоса 2, три согласующих элемента 14, 15 и 16, блок 17 вычисления заданного и фактического давлений жидкого битумного материала в распределителе 6 и два индикатора 18 и 19. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (н)5 Е 01 С 19/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4709923/33 (22) 26.06.89 (46) 30.08.91. Бюл. М 32 (71) Московское научно-производственное объединение по строительному и дорожному машиностроению "В Н ИИстройдормаш" (72) М.А.Ватуев, В.В.Кабанов, Л.С.Каминский, В.Н.Ковалев. В.Е.Руфов. В.А.Самарин, Г.Н.Битюков и Л.В.Буда (53) 625.752.002.5(088.8) (56) Автогудронатор ДС-142А. Техническое описание и инструкция по эксплуатации

ДС-142А 00.00.000ТО. Курган: Советское

Зауралье, 1988, с. 61, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЖИДКИХ

БИТУМНЫХ МАТЕРИАЛОВ В АВТОГУДРОНАТОРАХ (57) Изобретение относится к области автоматизации дорожных машин, которые обо„„. Ж„„1673672 А1 рудованы системами для равномерного распределения жидких вяжущих материалов при движении по полотну дороги. может найти применение при строительстве и ремонте автомобильных магистралей и аэродромов с использованием автогудронаторов и позволяет повысить точность контроля и регулирования. Устройство содержит датчик

7 скорости автогудронатора. датчик 8 числа оборотов битумного насоса 5. датчик 9 давления на входе гидромотора 4, задатчик 10 количества сопл. задатчик 11 нормы разлива, исполнительный механизм 12 с переключателем 13 регулирующего органа 14 гидронасоса 2, три согласующих элемента

14, 15 и 16, блок 17 вычисления заданного и фактического давлений жидкого битумного Я материала в распределителе 6 и два индикатора 18 и 19. 1 ил.

1673672

Изобретение относится к автоматизации дорожных машин, которые оборудованы системами для равномерного распределения жидких вяжущих, например битумных материалов, при движении по полотну дороги, и может найти применение при строительстве и ремонте автомобильных магистралей и аэродромов с использованием, в частности, автогудронаторов.

Цель изобретения — повышение точности контроля и регулирования, На чертеже показана функциональная кинематическая блок-схема автогудронатора с устройством контроля и регулирования распределения жидких битумных материалов.

Устройство контроля и регулирования распределения жидких битумных материалов в автогудронаторах, имеющих цистерну

1 с битумным материалом, гидронасос 2, связанный с двигателем 3 шасси, гидромотор 4. подключенный к выходу гидронасоса

2 и к входу битумного насоса 5, связанного с распределителем 6 битума, оснащенного соплами. содержит датчик 7 скорости автогудронатора, датчик 8 числа оборотов битумного насоса 5. датчик 9 давления на входе гидромотора 4. задатчик 10 количества сопел, эадатчик 11 нормы разлива. исполнительный механизм 12 с переключателем

13 регулирующего органа 14 гидронасоса 2, три гогласующих элемента 14 — 16, блок 17 вычисления заданного и фактического давлений жидкого битумного материала в распределителе 6 и два индикатора 18 и 19 заданного и фактического давлений, Качество распределения жидких битумных материалов определяется тем, насколько действительный удельный расход битума соответствует заданному, Так как величина удельного расхода материала определяется выражением с = О/(В х V),,(1) где 0 — объемный расход жидких вяжущих;

 — ширина распределения;

Ч вЂ” скорость движения автогудронатора, то для обеспечения высокого качества его распределения необходимо поддерживать постоянное соотношение между расходом

0 и скоростью машины V, В устройстве реализован метод определения расхода жидких вяжущих в распределителе .6 битума по давлению в гидросистеме. При движении автогудронатора с помощью исполнительного механизма 12 управления производительностью гидронасоса машинист-оператор по покаэаниям индикаторов 18 и 19 путем переключения трехпозиционного переключателя 13 режимов работы имеет возможность аагоматически регулировать производитель5 ность гидронасоса 2, На индикаторах 18 и

10 в необходимом масштабе отображаются заданное и фактическое значения давления жидкого битумного материала в распределителе битума 6.

10 Заданный объемный расход битума

Оз д связан с заданным давлением Р„д в распределителе битума (1) следующим образом:

15 Озад=F X@X(2 Xg XРзад), (2) где F — общая площадь отверстия истечения материала; р — коэффициент расхода, зависящий от

20 вязкости жидкости и формы выходного отверстия сопел в распределителе битума 6;

g — ускорение свободного падения.

Принимая во внимание, что ширина распределения В и общая площадь отверстия

25 истечения F определяются через количество действующих (открытых) сопел m как

8=m XL, (3)

F=m XS

30 где L — расстояние между соплами в распределителе битума;

S — площадь сечения выходного отвер35 стия сопла, из выражений (1 — 3) получаем связь заданногоо давления Р„д со скоростью машины V, требуемой нормой разлива и конструктивными параметрами распределителя битума

cxVxL

Рзд= х (1 (2 xg)I (4)

Таким образом, заданный расход жидких связующих для любых модификаций автогудронаторов определяется задаваемой с помощью эадатчика 11 нормой разлива и измеряемой датчиком 7 скоростью движения машины V, Остальные сомножители в формуле (4) зависят от конкретной конструкции автогудронатора и могут быть представлены в виде постоянного коэффициента К1

Ki (/S ) /(2 X g ). (5)

Ф

Так, например, для автогудронатора

ДС-142А с учетом формы его сопел, конфигурации распределителя битума. и т.д. на основе экспериментальных исследований

1673672

Рфакт = 1,5 X 10 X — г (12) Qep=j Хn. (8) (10) была получена следующая эмпирическая зависимость для заданной нормы разлива с (в единицах л/м ) между скоростью автог гудронатора V (в единицах м/мин ) и требуемым давлением Р»д в распределителе битума б:

P» —— 1,5 X 10 (V Х c) (кгсlсм ) (6) Фактическое давление Рф кт жидких вяжущих в распределителе битума 6 определяется из уравнения энергетического баланса в системе гидромотор — битумный насос — распределитель битума (Рфакт. Офакт ) X т = Р« 0бн . (7) где Офакт — фактический объемный расход; д- коэффициент передачи:

P« — давление в гидросистеме на входе гидромотора;

Qe> — объемный расход жидких вяжущих через битумный насос. зависящий от его производительности j за один оборот и количества оборотов и: а фактический объемный расход Оф>кт материала через распределитель б с учетом сопротивления его. истечению получают из формулы

Оф,к, =m xS х(2 xg х Рф,„,) хр

i/г (9) и для давления Рфзкт окончательно после подстановки (7-9) имеем следующее выражение:

Xn XP,„ г/з

Рфакт = x S x p x q x 2x g ) Таким образом, фактическое давление истечения жидких вяжущих материалов определяется заданным с помощью задатчика

10 количеством сопел m и измеряемыми при помощи датчиков 8 и 9 числом оборотов битумного насоса и и давлением на входе гидромотора Р«, Постоянный коэффициент Кг в выражении(10) может бытьдля конкретной машины рассчитан как или получен экспериментально.

Для автогудронатора ДС-142А имеют подтвержденную экспериментальными исследованиями эмпирическую зависимость фактического давления в распределителе битума б Рфакт от измеренного давления в гидросистеме Р<> (в единицах кгс/см ), г число оборотов битумного насоса и (в единицах 1/мин) при заданном количестве работающих сопел m (в единицах шт.) в виде г/3

20 Х кгс/см

Устройство работает следующим образом.

Перед началом разлива с помощью задатчиков 10 и 11 количества сопел и нормы разлива устанавливают требуемые значения m и с. Затем начинают движение автогудронатора и запускают систему разлива битума. Сигналы с датчиков 7-9 через соответствующие согласующие устройства 1416, реализующие в частности коэффициенты передачи К1 и Кг, поступают в функциональный блок 17. Контроль работы осуществляют по индикаторам 18 и 19, отражающим результаты вычислений функциональным блоком 17 зависимостей (4-6, 10 — 12).

В случае возникновения разницы между Р»д и Рфдкт, изменяя при помощи пере40 ключателя 13 режимов работы исполнительного механизма 12 производительность гидронасоса, машинист-оператор фактически варьирует давление в гидросистеме до момента совпадения пока45 заний индикаторов 18 и 19, При этом не обязательно поддерживать скорость движения автогудронатора постоянной. Закон регулирования не зависит от изменений КПД битумного насоса со временем.

Предлагаемое устройство надежно работает во всем диапазоне расходов жидкости. в том числе и тогда, когда нагрузочная характеристика битумного насоса имеет спад (в этом случае давление в распредели55 теле битума 6 постоянно вне зависимости от крутя1цего момента насоса). 8 связи с этим применение указанной системы управления позволяет расширить диапазон регулирования расхода жидких вяжущих материалов на

1673672

30-40 . Зависимости типа (6,12) могут быть получены для любой модификации автогудронаторов. Данное устройство способствует повышению производительности и улучшению качества строительства, экономии вяжущих, горюче-смазочных материалов, улучшению условий труда машиниста-оператора.

Составитель И.Плотникова

Редактор Л.Пчолинская Техред М.Моргентал Корректор М.Максимишинец

Заказ 2900 Тираж 350 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул,Гагарина, 101

Формула изобретения

Устройство для контроля и регулирования распределения жидких битумных материалов в автогудронаторах, имеющих гидромотор, подключенный к выходу гидронасоса и к входу битумного насоса, связанного с распределителем битума, содержащее регулирующий орган гидронасоса и датчики скорости автогудронатора и числа оборотов битумного насоса. о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля и регулирования, оно снабжено датчиком давления на входе гидромотора, задатчиками количества сопл в распределителе битума и удельной нормы разлива, тремя согласующими элементами, блоком вычисления заданного и фактического давлений жидкого битумного матери5 ала в распределителе битума. исполнительным механизмом регулирующего органа гидронасоса с переключателем и двумя индикаторами. причем датчики скорости автогудронатора, числа оборотов би10 тумного насоса и давления на входе гидромотора через соответствующие согласующие элементы подключены к соответствующим входам блока вычисления заданного и фактического давлений жидко15 го битумного материала в распределителе битума, к другим соответствующим входам которого подключены эадатчики количества сопл в распределителе битума и удельной нормы разлива. выходы блока вычисления

20 заданного и фактического давлений жидкого битумного материала в распределителе битума подключены к соответствующим индикаторам.