Способ профилирования поверхности земляных сооружений землеройной машиной

 

Изобретение относится к землеройным машинам, в частности к способам профилирования поверхностей зёмляны>&1^ сооруже-у*. ;.. .', 2' • •'НИИ, к автоматическим устройствам для управления землеройными машинами, И м.б. использовано при планировке автомобильных дорог. Цель изобретения - повышение качества профилирования поверхности дороги путем улучшения ее геометрических форм. Способ профилирования заключается в том, что дополнительно разрабатывают математические модели изменения высотных отметок, изменения уклонов образующих поверхности, изменения в плане радиуса осевой линии по всей длине сооружения, а во время работы землеройной машины определяют действительный радиус осевой линии, сравнивают его с расчетным по проекту и корректируют движение маши-/t/>&с±

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 E 02 F 1/00:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ (21) 4705959/03 (22)-27.04,89 (46) 23.02.92. Бюл. N 7 (72) Н.А.Сальков (53) 622.878(088.8) (56) Плешков д.И. и др. Бульдозеры скреперы, грейдеры. М,: Высшая школа, 1980, с, 220-232.

Авторское свидетельство СССР

N. 1265259, кл. Е 02 F 3/76, F 02 F 9/20, 1986. (54) СПОСОБ ПРОФИЛИРОВАНИЯ-ПОВЕР-, ХНОСТИ ЗЕМЛЯНЫХ СООРУЖЕНИЙ ЗЕМЛЕРОЙНОЙ,МАШИНОЙ (57) Изобретение относится к землеройным машинам, в частности к способам профилирования поверхностей земляных сооружен

„„ЯЦ„„1714046 А1 ний, к автоматическим устройствам для управления землеройными машинами, и м.б. использовано при планировке автомобильных дорог. Цель изобретения — повышение качества профилирования поверхности дороги путем улучшения ее геометрических форм. Способ профилирования заключается в том, что дополнительно разрабатывают математические модели изменения высотных отметок, изменения уклонов образующих поверхности, изменения в плане

° радиуса осевой линии по всей длине сооружения, а во время работы землеройной машины определяют действительный радиус осевой линии, сравнивают его с расчетным по проекту и корректируют движение маши1714046

25

35 ны до совпадения величин радиусов, при этом регулирование радиуса кривизны оси сооружения в плане, угла поперечного перекоса и высоты подьема-опускания отвала осуществляют автоматически, для чего используют блок управления, комплект измерителей скоростей машины и двухосный стабилизатор. Устройство, осуществляющее способ, состоит иэ отвала 1, стабилизатора 7 со стабилизированной платформой 8, которая посредством двух шарниров с осями 9 и 10 соединена с нерабочей поверхностью 11 отвала, гидроцилиндров 12 продольного и 13 поперечного поворота платформы 8; электрогидрораспределителей 14 и 15 к ним, преобразователей угла 16, Изобретение относится к землерайным машинам, в частности к способам профилирования поверхностей земляных сооружений, к автоматическим устройствам для управления землеройными машинами и может быть и" польэовано при планировке полотна автомобильных дорог и т.д.

Цель изобретения — повышение качества профилирования поверхности и дороги путем улучшения ее геометрических форм. 10

На фиг. 1 показано автоматическое устройство для управления движением и отвалом землеройной машины, поясняющее способ; на фиг. 2 — соединение двухосного стабилизатора с отвалом землеройной машины; на фиг, 3 — вид А на фиг. 2.

Цель достигается тем, что в способе профилирования поверхности, например. полотна автомобильной дороги, с помощью землеройной машины, снабженной автома- 20 тическим устройством, обеспечивающим регулирование глубины копания в соответствии с заданными продольными уклонами, разрабатывают математические модели изменения высотных отметок, изменения уклонов образующих поверхности, изменения в плане радиуса осевой линии по всей длине земляного сооружения, например автомобильной дороги, а во время работы землеройной машины находят действительные скорости движения каждого ее борта и на их основе действительный радиус осевой линии сооружения в плане, который определяют по формуле

Й = (+ЛВ) совр, 17, при этом блок управления 6 связан через преобразователи 16, 17 соответственно с электрогидрорегуляторами 14, 15; которые гидромагистралями 18, 19 связаны с гидроцилиндром 12 продольного и с гидроцилиндром 13 поперечного поворота стабилизированной платформы 8 и непосредственно связан с комплектом 20 измерителей. скоростей; при этом двухосный стабилизатор 7:имеет электрическую связь с электрогидрорегуляторами 3 и 2, которые гидромагистралями связаны соответственно с гидроцилиндрами 5 подъема-опускания отвала 1 и 4 — его перекоса, что обеспечивает полную автоматизацию профилирования поверхности. 3 ил. где Vi — скорость движения одного борта, например левого, землеройной машины;

Чг — скорость движения другого борта машины; (— расстояние между бортами, между измерителями скорости;

b,R — удаление одного из бортов от осевой линии;

rp — угол поперечного уклона образующих поверхности сооружения, угол поперечного перекоса отвала землеройной машины, который для клотоидной трассы на прямолинейных и круговых в плане участках дороги устанавливают постоянным по отношению к горизонтальному уровню, а на участках, где радиус кривизны в плане переменный, определяют по формуле г

У=9Ъ+(p» — у;)(3 — 2 S ) г где Л S — величина пройденного по оси дороги расстояния от начальной точки изменения перекоса отвала, м;

5 — длина дуги участка.оси дороги, м, на котором изменяется перекос отвала; р» †. величина перекоса отвала,,, в начальной точке изменения перекоса отвала

< » — то же, в конечной точке изменения перекоса отвала, причем сравнивают полученный действительный радиус с расчетным и корректируют разность скоростей % и Чг совпадения этих радиусов, при этом регулирование во время движения землеройной машины дей5

1714046, ствительного радиуса кривизны оси соору- Работа устройства, реализующего жения в плане, угла поперечного перекоса способ. осуществляется следующим оботвала, высоты его подъема-опускания осу- разом. ществляют автоматически. Землеройную машину устанавливают в устройство, поясняющее способ, для 5 месте начала работ и ориентируют по науправления движением и отвалом 1 земле- йравлению движения. С помощью пульта ройной машины включает два электрогид- управления включаются все агрегаты земле1 рорегулятора 2,3, гидроцилиндры перекоса ройной машины, в том числе приводятся в

4 и подъема-опускания 5 отвала 1, преобра- движение и разгоняютея до. рабочей скорозователь частоты вращения двигателя, блок 10 сти вращения роторы обоих гироскопов при перегрузки, блок 6 управления, дополни- их вертикальном положении и горизонтальтельно имеет двухосный стабилизатор 7 с ном положении стабилизированной платдвумядвухстепеннымигироскопами,стаби- формы 8 двухосного стабилизатора 7. На лизированная платформа 8 которого соеди.- математические модели закономерностей нена посредством двух последовательно 15 изменения по длине земляного сооружения расположенных шарниров, оси 9 и 10 кото- высотных отметок, уклонов образующих порых взаимно перпендикулярны, из них ось верхности, радиусов осевой линии в плане

9 расположена параллельно стабилизиро- настраивается блок 6 управления, от котованной платформе 8, а другая ось 10 — вер- рого посредством преобразователя 17 угла, тикальной плоскости, перпендикулярной 20 электрогидрорегулятора 15 и гидроцилинднаправлению движения машины (перпен- ра 13 вращением вокруг оси 10 системы: дикулярна плоскости симметрии машины), с стабилизированная платформа 8 — променерабочей поверхностью 11 отвала 1, гидро- жуточная платформа 21 устанавливается цилиндр 12 продольного и гидроцилиндр 13 угол наклона этой системы относительно поперечного поворота стабилизированной 25 нижней платформы 22, равный углу наплатформы 8 относительно отвала 1, два клонаобразующих поверхностиземляноэлектрогидрорегулятора 14 и 15 к этим гид- го сооружения для данного места, при этом роцилиндрам, два преобразователя угла 16 процессирует один из гироскопов, устанави 17, при этом блок 6 управления имеет ливаяспомощьюэлектрорегулятора2игидэлектрическую связь через преобразова- 30 роцилиндра 4 перекос отвала 1 на тот же тель 16 угла с электрогидрорегулятором 14, угол, одновременно восстанавливая горикоторый в свою очередь связан гидромаги- зонтальное положение стабилизированной стралью 18 с гидроцилиндром продольного платформы. В дальнейшем, когда угол наповорота стабилизированной платформы 8, . клона самой землеройной машины станет электрическую связь через другой преобра- 35 равным углу наклона образующих поверхзователь 17 угла с электрогидрорегулято- ности сооружения, отвал автоматически усром 15, который связан гидромагистралью танавливается без перекоса, 19 с гидроцилиндром l3 поперечного пово- При движении землеройной машины рота стабилизированной платформы 8 и блок 6 управления устанавливает посредстсвязь с дополнительным комплектом 20 из- 40 вом преобразователя 16 угла, электрогидромерителей скоростей движения левого и регулятора 14 и гидроцилиндра 12 поворот правого бортов землеройной машины, а стабилизированной платформы 8вокругоси двухосный стабилизатор7имеетэлектриче- 9 до образования угла относительно средскую связь с двумя электрогидрорегулято- ней платформы (промежуточной) 21, соотрами 3 и 2, один из которых 45 ветствующего проектному уклону в данном гидромагистралью связан с гидроцилинд- месте. Отклонение стабилизированной рами 6 подъема-опускания отвала 1, а дру- платформы 8 от горизонтального положегой — с гидроцилиндрами 4 его перекоса, . ния вызываетпрецессиюдругого гироскопа причем гидроцилиндр12 продольного пово- двухосного стабилизатора 7, который с порота стабилизированной платформы 8 шар- 50 мощью электрогидрорегулятора 3 и гидронирно связан с этой платформой и с цилиндра 5 опускает либо поднимаетотвал промежуточной платформой 21, а гидроци- 1 до тех пор, пока положение работающей ниндр 13 поперечного поворота стабилизи- землеройной .машины не обеспечит горированной платформы 8 шарнирно связан с зонтального положения стабилизированпромежуточной платформой 21 и с нижней 55 ной платформы 8, платформой 22, которая жестко установле- При изменении продольного и поперечна на нерабочей поверхности 11 отвала 1, ногоугловнаклонадорожногополотна(земпри этом стабилизированная, платформа ляного сооружения) блок 6 управления шарнирно соединена с промежуточной, а непрерывно корректирует положение стапромежуточная — с нижней. билизированной платформы 8 относитель1714046 но отвала 1, в результате чего обеспечивается автоматическое профилирование поверхности сооружения в соответствии с проектными данными. Одновременно измерители 20 устанавливают действительные скорости движения каждого борта эемлеройной машины, на основании которых по формуле

Вв — („ „+Ай) совр, где Ч вЂ” скорость. например, левого борта, фиксируемая одним измерителем;

Vz.— скорость правого борта, фиксируемая другим измерителем;

L — расстояние между измерителями скорости;

Ь R — расстояние от одного иэ измерителей до осевой линии дороги (земляного сооружения); (р — угол поперечного уклона образую. щих поверхности дороги, который вычисляют по формуле у=y +(p -p )(3-2 ) —

ЬS ЬS где Ь8 — величина пройденного по оси дороги расстояния от начальной точки измене-. ния перекоса отвала, м;

5 — длина дуги: участка оси дороги, на котором изменяется величина перекоса отвала, м; рн — величина перекоса отвала в начальной точке изменения перекоса отвала, ; . рк — то же, в конечной точке изменения перекоса отвала, определяется действительный радиус осевой линии в плане, который сравнивается с проектным для данного места, и уточняется разница скоростей левого и правого бортов машины до момента совпадения величин радиусов заданного и действительного, при . этом землеройная машина перемещается таким образом, что один иэ измерителей .скорости движется над осевой линией дороги либо параллельно этой линии на расстоянии ЬR, повторяя все ее повороты.

При увеличении нагрузки на землеройную машину уменьшение числе оборотов двигателя ниже допустимого фиксируется преобразователем частоты вращения, от которого сигнал подается на блок перегрузки. автоматически отсоединяющий двигатель от: трансмиссии и переключающий его на холостой ход. Все операции землеройная машине выполняет в автоматическом режиме, вследствее чего обязанности. механика

Э сводятся к функциям контроля эа работой и регулировки режима работы.

Формула изобретения

Способ профилирования поверхности земляных сооружений землеройной машиной, включающий формирование сигнала задания глубины копания рабочего органа в

10 соответствии с заданным продольным уклоном, сравнение этого сигнала с сигналом датчика глубины копания и при рассогласовании этих сигналов формирование сигнала управления рабочим органом, о т л и ч а ю15 шийся тем; что, с целью повышения качества профилирования поверхности дороги путем улучшения ее геометрических форм, задают согласно плану изменения высотных отметок, изменения уклонов, обра20 зующих поверхности земляного сооружения, ". изменения в плане радиуса осевой линии по всей длине земляного сооружения, измеряют действительные скорости движения каждого из бортов

25 землеройной машины, задают расстояние между бортами эемлеройной машины, на основании этих величин определяют действительный радиус осевой линии по формуле

30 (+Лй);совВв. где Vt — скорость движения одного борта

35 эемлеройной машины;

Ч вЂ” скорость движения другого борта:.

1 — расстояние между бортами; между измерителями скорости;

40 ЬR — удаление одного из бортов от осевой линии: р — угол поперечного уклона образующих поверхности сооружения, угол поперечного перекоса отвала земле45 ройной машины, который для клотоидной трассы на прямолинейных и круговых в плане участках дороги устанавливают постоянным по отношению к горизонтальному уровню, а на участках, где радиус кривизны

5(в плане переменный, определяют по формуле р = Ъ+(к -дъ) (3 — 2 )

55 5 где М вЂ” величина пройденного по оси дороги расстояния от начальной точки изменения перекоса отвала, м;

S — длийэ дуги эстка оси дороги, м;

1714046

ТО фц — величина перекоса отвала в начальной точке изменения перекоса отвала, : р< — точка в конечной-точке изменения перекоса отвала, сравнивают действительный радиус с заданными и при рассогласовании корректируют скорости каждого из бортов и поперечный перекос отвала.

1714046 дидА

Составитель Л.Виноградбва

Техред М.Моргентал Корректор С.Шевкун

Редактор В.Данко

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

Заказ 667 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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