Автогрейдер

 

Веесовд а4

Йастэнтм9- Tбх Hhчбснмю

onv йй

ИЗОБРЕТЕНИЯ

241347

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ

Зависимый от патента ¹

Заявлено 07.1 V.1967 (№ 1147279/29-14)

Приоритет 11.1Ч.1966 (¹ 541715 CILIA)

Опубликовано 01.IV,1969. Бюллетень № 13

Кл. 84d, 3/62 .ЧПК Е 02f

УДК 621.878.23 002.5 (088.8) Комитет по делам изобретений н открытий при Сосете Министров

СССР

Дата опубликозания описания 20Х1П.1969

Авторы изобретения

Иностранцы

Рассел Дафф Пейдж, Дини Камминз Клннгамман, Уильям Гарри Белк, Джон Уильям Крей-.он и Роланд Дейл Сколл (Соединенные Штаты Америки) Иностранная фирма

«Катерпиллар Трактор Компани> (Соединенные Штаты Америки) Заявитель

АВТОГРЕЙДЕР

Из вестны автогрейдеры, содержащие раму с рабочим органом, механизм, имитирующий и а кло н р а о о чего о р Га н а, жидкостный )!pOtBPH b и гидра влический привод рабочего органа.

Предлагаемый автогрейдер отличается тем, что жидкостный уровень включеIH в ка че ст ве датчика в электрическую, цепь упра вления с

:при водом и механически связан с имитирующим,на|клон рабочего органа механизмом. жидкостный уровень выполнен в виде элек- 10 тролитического вращающегося потенциометра, механически связанного с подвижным контактом, изменяющим величину сопротивления реостата, который установлен несоосно с валом имитирующего наклон рабочего органа механизма.

Конструкция грейдера позволяет повысить точность поддержания углового положения рабочего органа.

На фиг. 1 изображен описываемый авто- 20 грейдер в общем виде; на фиг. 2 — схема, поясняющая работу жидкостного уровня в системе поддержания углового положения рабочего органа.

Автогрейдер 1 содержит рабочий орган 2, 25 поддерживаемый кругом 8, укрепленный на основной раме 4 посредством гидравлического привода 5. Круг соединен с буфером б автогрейдера тяговым крюком 7 с помощью шарнирного соединения 8. 30

Внутри шара шарнирного соединения 8 расположен имитирующий наклон рабочего органа механизм 9, который поворачивает вал

l0 в результате наклона рабочего органа и поворота тягового крюка 7 вокруг своей оси.

Рабочий орган 2 устанавливается в рабочее положение рычагами гидравлического привода 5. После этого фиксируется угол между рамой 4 автогрейдера и рабочим органом 2, изменить который можно изменением длины одного из рычагов гидропривода 5. Если автогрейдер работает на ровном грунте, необходимый угол наклона рабочего органа к грунту поддерживается при статич.еском состоянии системы контроля.

Если передние колеса автогрейдера встречают неровность, то рама автогрейдера наклоняется, а так как рычаги гидропривода 5 остаются в том же положении, т. е. угол между рамой и рабочим органом прежний, рабочий орган также изменяет угол наклона к грунту. Для возвращения его в исходное положение необходимо удлинить или сжать один из рычагов гидропрпвода 5.

Для автоматического поддержания рабочего органа под определенным углом к грунту независимо от угла наклона рамы 4 необходимо точно измерить угловое отклонение рамы от исходного положения и скомпенсировать это отклонение посредством рычагов гид241347

65 ропривода 5 изменением угла между рамой и рабочим органом.

В качестве опорной вертикали для измерения угла наклона в предлагаемом грейдере предусмотрен электролитический потенциометр 11, укрепленный на шестерне 12. Шестерня 12 может вращаться на. валу 10 и сцеплена с малой шестерней 18, насаженной на вал 14 привода 15. С шестерней 12 сцеплена также вторая малая:шестерня 16, закрепленная на одном конце вала 17, на другом конце которого смонтирован подвижной контакт 18 реостата 19, установленного на валу

10. Когда вал 10 поворачивается, реостат 19 также поворачивается относительно нецентральной оси. В результате шестерня 16 движется .вокруг шестерни 12, вал 17 вращается и положение подви>кного контакта 18 относительно корпуса реостата 19 изменяется. Сделав большим коэффициент передачи шестерен 12 и 18 (например, 1000: 1), можно точно определить малые угловые изменения. Опорная вертикаль возвращается в исходное положе ние приводом 15. Величина трения между шестерней 12 и валом 17 и торможение, вызываемое шестерней 16, не оказывают заметного влияния на точность работы опорной вертикали.

Источником энергии является генератор 20, подающий напряжение на выходные сопротивления 21 и 22, сдвинутые по фазе одно относительного другого на 180 . Сопротивление 21 соединено с электродом 28 потенциометра, сопротивление 22 — с электродом 24.

Если потенциометр занимает горизонтальное положение, то ввиду того, что напряжения на выходах генератора 20 равны и сдвинуты на 180" по фазе и импеданс между электродом 28 и заземленным электродом 25 равен импедансу между электродом 24 и электродом 25, напряжения в точке 26 ме>кду сопротивлением 21 и электродом 28 и в точке

27 между сопротивлением 22 и электродом 24 будут также равны. При встрече автогрейдера с неровностью его рама наклоняется, в результате импедансы между выходными и заземленным электродами .изменяются, вызывая пропорциональные изменения относительных напряжений в точках 26 и 27.

Цепь детектора наклона 28 формируется двумя равными сопротивлениями 29 и 80, соединенными проводником 81. Сопротивление 29 соединено с катодом диода 82, анод которого связан с точкой 26 проводником 88. Сопротивление 80 соединено с анодом диода 34, катод которого связан с точкой 27 проводником 85.

Диоды 82 и 84 работают как полуволновые выпрямители. Диод 82 пропускает только положительную составляющую напря>кения с сопротивления 21, диод 84 — только отрицательную составляющую напр яжения с сопротивления 22. Таким образом, напряжение на сопротивлении 29 имеет форму положительных импульсов, на сопротивлении 30 — отрицательных импульгюв

5 ю

25 зо

Если опорная вертикаль находится в исходном (потен циометр 11 — в горизонтальном) положении, напряжения на сопротивлениях 21 и 22 равны, т. е. положительные импульсы на сопротивлении 29 равны отрицательным импульсам напряжения на сопротивлении 80 и н проводнике 81 имеет место нулевой потенциал. Если же опорная вертикаль отклонилась от вертикального положения, то напря1 жения в точках 26 и 27 не равны, а в проводнике 81 появляется положительное или отрицательное напряжение (знак определяется направлением наклона). Тогда на выходе диф ференцирующей цепочки, состоящей из параллельно соединенных емкости 86 и сопротивления 87, появляется напряжение, которое через проводник 88 подается на вход опера циси. ного усилителя 89. При отрицательном напря>кении на входе операционного усилителя привод 15 вращается в одном направлении, а при положительном — в другом. Привод будет вращаться до тех пор, пока потенциометр

11 не вернется в исходное (горизонтальное) положение, а напряжения в точках 26 и 27 не станут равными. Так как угол, на который привод 15 должен повернуть шестерню 12, является точной мерой углового наклона рамы автогрейдера, то его можно использовать для определения величины укорочения или удлинения рычагов гидропривода 5, чтобы удержать рабочий орган 2 под заданным углом.

Угол поворота шестерни 12 измеряется реостатом 19 и его подвижным контактом 18.

С у правляемого вручную потенциометра 40 снимается напряжение, соответствующее по величине нужному наклону рабочего органа, и через .проводник 41 подается на детекторный усилитель 42 о шибок наклона рабочего органа, снимаемое с подвижного контакта реостата 19, подается к детекторному усилителю 42 через проводник 48. Когда величина напряжения, соответствующая нужному наклону рабочего органа, равна величине напряжения. соответствующей действительному наклону его,,на выходе детекторного усилителя си гнал отсутствует, и наклон рабочего органа не меняется. Таким образом, если EBB сигнала на входе детекторного усилителя 42 равны до момента начала вращения шестерни 12, то во время вращения шестерни, стремящейся занять опорное положение, сигналы на .входе детекторного усилителя 42 не будут равны, так как поло>кение подви>кного контакта 18 изменится и величина напряжения, снимаемого с подвижного контакта потенциометра, также изменится.

В результате неравенства величин напряжений, поступающих на вход детекторного усилителя, на выходе его возникает выходное на.пря>кение, которое воздействует на электрогидравлические клапаны 44, управляющие скоростью прохо>кдения жидкости к рычагам гидропривода 5. Жидкость направляется к одному из рычагов гидропривода 5, вызывая из241347 менение его л д. ины и угла наклона

6 органа. рабочего выходного данного входного с о напряжения на п ово ш . р динке 48 для ла наклона рабочего орга- в изменяется положение тяговог в зависимости от ско ости изменя вого крюка 7, машины п ео

poò вала выз водит в движение вял 10 П

ывает поворо реостата 19 ово- нал ческпи сиг„о ата, в ре- другого прибора 49, ч встви перекатывает- рости. е, а подвижной контакт 18 Э. лектри "ески" спгня" полу" е да подвижной холе приб 49, е относите. вается на оп

I ора, по. ае льно корпуса пеостат в пределенныи угол >0 . 47, ления, кото ый вы а д ется на регулятор усинапряже ение, равное по величи пропорциональный по снимаемом . у с потенциометпа 40 налу, подаваемому íà опе р, на выходе тель 39. С усилителя 42 сигнал исче оответ=твующей егули

ИСЧЕЗЯЕТ И ХОДНОГО СИГН рычагoB 1 носительно сигналов цяется нуж льный нак оны а" од< . о огранить убцы ня грунте при любых ско остях и т

Для пре отв, ои г нте... тях и таким образом р д ращения химической ть работу автогрейдера.

ЭЛЕКТРОЛИТНЧЕСКОГО ПОТЕН потенциометра 11 пара. 20 к нему присоединяют ва

ЛОЖНО ОРИЕНТИ

П е ме довател рованных диода 45 и 4б, послередмет изобретения ельно соединенных с

Так О как вал ппивода с сопротивлениями. 1. А .. втог ейде чива ться при возникно р д 15 начинает пово а- чим органом д р, включающий рам 6разнос вении В точках 26 и 27 25 и ности потенциалов, опо ная ве

Рня вертикаль и- Гид лжна Отклониться ная р . д Р ения на максимальный у го л чающиися тем, что, с целью де, чем начнет пово дд Р <" oP рикладываемого к 30 в ка.. щения шесте ни 12 .ПООПО иясп иво о... н ктрическую цепь ине откло, . р рциональны величи3, м и механически связан онения опорной вертикали имитир ющим наклон абоч

Приоп e... а

- опрея- Р ны из-за свя б язи рабочего о ган тлч и ий я тем

То его жидкостный эв

) р а 2 с колесами э. и колебания создаюа возникают лектролитического зу цы на грунте. метра, механически связа циоДляпе рдо ращ б ски связанного с подвижным

orlepa- ленпя реостата ус-. гулято

Остятя, с. ЯновленнОГО. в св010 рель, несоосно с меняющая уровень 40 а валом имитирующего наклон раоочего органа механизма.

241347 чиГ 2

Составитель Л. Романова

I åëÿêTîð Т. Орловская Ге:ред Л. Я. Левина h,орректор Е. Н. Миронова

Заказ 1818 17 ираж 480 Подписное

ЦНИг!ПИ 1 огиитета по делам изобретений и открьпий при Совете Министров СССР

Москва, Цап р, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2