Система автоматического управления высотным положением рабочего органа дреноукладчика

В отличие от типовой системы автоматического управления высотным положением рабочего органа дреноукладчика с приводом вращения ковшевой, скребковой цепи рабочего органа от турасного вала, содержащей передатчик, формирующий лазерный луч, приемник с маятниковой подвеской, пульт управления, электрогидроблок, исполнительный гидроцилиндр, в предлагаемой системе приемник закреплен на штоке актуатора, снабженного электроприводом с датчиком линейных перемещений штока и неподвижно соединенного с грузом и шарнирно соединенного с кронштейном рабочего органа, на котором закреплены датчики угловых положений в продольном и поперечном направлениях движения. Дреноукладчик снабжен датчиком пути и программатором, входы которого подключены к выходам датчика линейных перемещений и выходам датчиков угловых положений, а выходы программатора подсоединены к входам электропривода перемещений штока актуатора, причем программатор дополнительно снабжен режимом ввода проектного уклона дрены, при этом входы программатора подключены к выходам датчика пути, а выходы программатора подсоединены к входам электропривода перемещений штока актуатора. Последний закреплен на маятниковом стержне, снабженном грузом и полушаром, помещенным в полусферу, которая закреплена при помощи кольца на основании, соединенном с кронштейном рабочего органа, причем на основании закреплен стакан, а на дне его под грузом установлен демпфер. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Предлагаемое изобретение «Система автоматического управления высотным положением рабочего органа дреноукладчика» относится к строительству дренажа, трубопроводов и касается систем автоматизации дренажных и других машин.

Прототипом предлагаемого изобретения является система автоматического управления (САУ) высотным положением рабочего органа дреноукладчика с приводом вращения ковшевой, скребковой цепи рабочего органа от турасного вала [1]. Система состоит из передатчика, формирующего лазерный луч, приемника, маятниковой подвески приемника, пульта управления, электрогидроблока, исполнительного гидроцилиндра. Маятниковая подвеска приемника служит для устранения ошибок, возникающих при повороте рабочего органа дреноукладчика вокруг турасного вала, когда изменяется вертикальное расстояние от приемника до дна траншеи. Маятниковая подвеска приемника (фиг. 1) состоит из рамки 2, параллелограмма 3, копирного пальца 4, корректирующей пластины 5, противовеса 6, кронштейна 7 крепления на рабочем органе дреноукладчика, груза 8, удлинителя 9, который обеспечивает установку приемника в трех фиксированных положениях. Корректирующая пластина 5 с упирающим в нее копирным пальцем 4 предназначена для сохранения высотных положений приемника относительно дна траншеи независимо от поворота рабочего органа на турасном валу.

Однако указанная система САУ дреноукладчика с маятниковой механической подвеской приемника обладает следующими недостатками:

- корректирующая пластина устанавливается и ориентируется с ошибками, которые вносят погрешность в определении величины компенсации перемещений приемника,

- большое трение между пальцем и пластиной и в узлах подвески, препятствующие удержанию вертикального положения приемника,

- раскачивание грузов под действием толчков и ветровой нагрузки также нарушают вертикальное положение приемника, что приводит к снижению точности укладки дрены,

- наклоны дреноукладчика в продольной и поперечной плоскостях создают дополнительную погрешность в компенсации перемещений приемника,

- отсутствие возможности плавного регулирования высотного положения приемника относительно рабочего органа затрудняет начальную установку приемника и лазерного передатчика, увеличивает вынужденные простои дреноукладчика и исключает применение другого способа укладки Дрен.

Целью изобретения является устранение перечисленных недостатков, повышение точности укладки дрен и расширение функциональных возможностей САУ. Указанная цель достигается тем, что система автоматического управления высотным положением рабочего органа дреноукладчика с приводом вращения ковшевой, скребковой цепи рабочего органа от турасного вала, содержащая передатчик, формирующий лазерный луч, приемник с маятниковой подвеской, пульт управления, электрогидроблок и исполнительный гидроцилиндр, отличается тем, что приемник закреплен на штоке актуатора, снабженного электроприводом с датчиком линейных перемещений штока и неподвижно соединенного с грузом и шарнирно соединенного с кронштейном рабочего органа, на котором установлены датчики угловых положений в продольном и поперечном направлениях движения, при этом дреноукладчик снабжен датчиком пути и программатором, входы которого подключены к выходам датчика линейных перемещений штока актуатора и выходам датчиков угловых положений, а выходы программатора подсоединены к входам электропривода перемещений штока актуатора, причем программатор дополнительно снабжен режимом ввода проектного уклона дрены и входы программатора подключены к выходам датчика пути, а выходы программатора подсоединены к входам электропривода перемещений штока актуатора. При этом актуатор закреплен на маятниковом стержне, снабженном грузом и полушаром, помещенным в полусферу, которая закреплена при помощи кольца на основании, соединенном с кронштейном рабочего органа, причем на основании закреплен стакан, а на дне его под грузом установлен демпфер.

Изобретение иллюстрируется фигурами 1-5, где на фиг. 1 дана схема прототипа с маятниковой подвеской приемника, фиг. 2 схема дреноукладчика с САУ, на фиг. 3 - схема поперечного наклона шарнира актуатора на угол β от начального положения АВД до наклонного положения АВ'Д', на фиг. 4 - схема маятниковой подвески актуатора.

САУ дреноукладчика 1 с рабочим органом 2, поворачивающимся вокруг турасного вала 3, состоит из передатчика, формирующего лазерный луч 4, приемника 5, актуатора 6, который снабжен электроприводом с датчиком линейных перемещений штока и неподвижно закреплен на маятниковом стержне 7. Стержень неподвижно соединен с грузом и шарнирно с кронштейном, закрепленным на рабочем органе 2. На дреноукладчике размещены пульт управления 8, электрогидроблок 9, исполнительный гидроцилиндр 10, датчики углов наклона 11 и 12 рабочего органа в продольной и поперечной плоскостях движения, программатор 13 и датчик пути 14. Выходы датчика линейных перемещений штока актуатора 6 и датчиков угловых положений 12 и 12 подключены к входам программатора 13, а его выходы подсоединены к входам электропривода актуатора 6. Программатор 13 дополнительно снабжен режимом ввода проектного уклона дрены, а входы программатора подключены к выходам датчика пути 14 и выходы программатора подсоединены к входам электропривода актуатора 6 (фиг. 2 и 3).

Маятниковая подвеска актуатора состоит из основания 1, закрепленного на кронштейне 2 рабочего органа дреноукладчика, полусферы 3, скользящего в ней полушара 4, кольца 5, скрепленного с полусферой и основанием, и маятникового стержня 6, скрепленного с полушаром, актуатором 7 и грузом 8. Для снижения колебаний груз помещен в стакан 9 с магнитным демпфером 10. На штоке 11 актуатора закреплен приемник 12, вырабатывающий сигналы управления относительно лазерного луча 13.

Программа программатора определяется следующим алгоритмом (фиг. 2 и 3):

,

,

,

где У(αо) - начальная глубина копания при вводе центра приемника в лазерный луч, см,

r - радиус обтекания ковшевой цепи на натяжном ролике, см,

а, в, с - постоянные размеры от центра натяжного ролика до точки подвеса актуатора и поперечный вынос точки подвеса относительно вертикальной оси рабочего органа, см,

αо - продольный угол наклона рабочего органа в зависимости от начальной глубины копания, град,

Δ(αо) - начальное положение центра приемника при вводе его в лазерный луч относительно точки подвеса, см,

α, β - продольный и поперечный углы наклона рабочего органа, град,

Δ(α), Δ(β) - величины компенсаций перемещений центра приемника относительно точки подвеса в продольной и поперечной плоскостях, см.

Другой способ укладки дрен достигается САУ с датчиком пути 14 и актуатором 6. В этом случае лазерный луч 4 устанавливают горизонтально. Программатор 13, снабженный режимом ввода проектного уклона дрены, вычисляет величину компенсации Δ высотных перемещений приемника 5 относительно рабочего органа 2 по выражению (фиг. 2):

,

где Δо - начальное положение центра приемника на лазерном луче относительно точки подвеса см,

х - пройденный путь, см,

tg δ - проектный уклон дрены.

САУ дреноукладчика с приводом вращения ковшевой, скребковой цепи рабочего органа от турасного вала работает следующим образом. В начале работы при помощи программатора 13 и штока актуатора 6 приемник 5 устанавливают на центр лазерного луча 4, тем самым определяя начальное положение центра приемника Δ(αо) относительно шарнира Д в зависимости от начальной глубины копания. При смещении центра приемника 5 вверх или вниз относительно лазерного луча 4 приемник 5 вырабатывает сигнал управления, который последовательно передается на пульт управления 8, электрогидроблок 9 и исполнительный гидроцилиндр 10, возвращающий центр приемника снова на лазерный луч, что приводит к изменению значений одного или двух датчиков угла наклона 11. Вслед за этим программатор вычисляет по формулам 1-3 новое значение компенсации и сравнивает его с предыдущим значением фактического вертикального положения штока актуатора 6, измеряемого датчиком линейных перемещений. Программатор 13 при появлении разности между этими значениями включает электропривод актуатора 6, перемещая его шток с приемником 5 в сторону устранения этой разности, и выключает его, когда разность этих величин равна нулю, что обеспечивает в процессе работы начальную сохранность положения приемника У(αо) относительно дна траншеи при изменении глубины копания. В случае одновременного поступления двух сигналов от датчиков 11 и 12 программатор 13 и актуатор 6 сначала отрабатывают сигнал от датчика 11, а затем от датчика 12 (фиг. 2 и фиг. 3). В процессе работы при изменении углов наклона рабочего органа 2 (фиг. 4) маятниковый стержень 6 с грузом, актуатором 7 и приемником 12 постоянно занимает вертикальное положение за счет скольжения полушара 4 в полусфере 3. При этом раскачивание стержня 6 с грузом 8 устраняется демпфером 10, а стакан 9 исключает влияние ветра на положение груза.

Применение предлагаемой САУ на дреноукладчиках с турасным валом обеспечивает наибольшую точность укладки дрен, поскольку возникающие ошибки при повороте рабочего органа полностью устраняются перемещениями приемника на штоке актуатора по командам программатора.

При работе дреноукладчика с САУ и датчиком пути 14 сначала устанавливают передатчик, формирующий горизонтальное положение лазерного луча. Программатор 13 вычисляет величину перемещения штока актуатора 6 с приемником 5 по формуле 4 и включает электропривод актуатора, перемещающего шток с приемником 5 относительно рабочего органа 2 до момента, когда фактическая величина положения штока, измеряемая датчиком линейных перемещений, сравняется с вычисленным значением. Одновременно САУ удерживает центр приемника 5 на лазерном луче 4 по цепи управления: луч 4 - приемник 5 - пульт управления 8-электрогидроблок 9 - гидроцилиндр 10 - рабочий орган 2 - приемник 5. При этом рабочий орган отрывает траншею с уклоном дрены, задаваемым перемещениями приемника (фиг. 2 и 3). При одновременной работе датчиков наклона и пути программатор с актуатором сначала отрабатывают сигналы от датчиков наклона, а затем от датчика пути.

Применение САУ с датчиком пути позволяет укладывать дрены с различными и переменными уклонами без перестановки передатчика и его настройки, что значительно снижает подготовительные работы и исключает простои машины. Кроме того, возможно применять одновременно несколько дреноукладчиков, работающих от одного лазерного передатчика с круговым горизонтальным вращением луча на площади строительства до 50 га.

Источники информации

1. А.Н. Ефремов, А.К. Камальдинов, А.И. Мармалев, В.Г. Самородов. Лазерная техника в мелиоративном строительстве. М.: Агропромиздат, 1989 - с. 223. (см. рис. 4.1 на стр. 119 и рис. 4.5 на стр. 126).

1. Система автоматического управления высотным положением рабочего органа дреноукладчика с приводом вращения ковшевой, скребковой цепи рабочего органа от турасного вала, содержащая передатчик, формирующий лазерный луч, приемник на маятниковой подвеске, пульт управления, электрогидроблок и исполнительный гидроцилиндр, отличающаяся тем, что приемник закреплен на штоке актуатора, снабженного электроприводом с датчиком линейных перемещений штока и неподвижно соединенного с грузом и шарнирно соединенного с кронштейном рабочего органа, на котором установлены датчики угловых положений в продольном и поперечном направлениях движения, при этом дреноукладчик снабжен датчиком пути и программатором, входы которого подключены к выходам датчика линейных перемещений и выходам датчиков угловых положений, а выходы программатора подсоединены к входам электропривода перемещений штока актуатора, причем программатор дополнительно снабжен режимом ввода проектного уклона дрены и входы программатора подключены к выходам датчика пути, а выходы программатора подсоединены к входам электропривода перемещений штока актуатора.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что актуатор закреплен на маятниковом стержне, снабженном грузом и полушаром, помещенным в полусферу, которая закреплена при помощи кольца на основании, соединенном с кронштейном рабочего органа, причем на основании закреплен стакан, а на дне его под грузом установлен демпфер.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к стопорному устройству для крепления изнашиваемой части в соответствующей опоре для экскаваторов и других подобных машин. Технический результат – повышение безопасности и надежности, простота сборки и разборки для быстрой замены изнашиваемых частей.

Изобретение относится к обнаружению и определению положения зуба рабочей машины. В частности, предложена система мониторинга зуба ковша тяжелой машины, содержащая: зуб тяжелой машины; монтажный кронштейн, соединяющий зуб ковша тяжелой машины с ковшом тяжелой машины, причем монтажный кронштейн отсоединяется от ковша тяжелой машины и имеет первый конец, присоединяемый к зубу ковша тяжелой машины, а второй конец, присоединяемый к ковшу тяжелой машины; радиочастотную идентификационную метку (RFID), соединенную с зубом ковша тяжелой машины с возможностью перемещения с зубом ковша тяжелой машины, когда зуб отделяется от ковша, причем по меньшей мере часть радиочастотной идентификационной метки расположена вблизи с монтажным кронштейном, когда зуб ковша тяжелой машины присоединен с первым концом монтажного кронштейна; и считыватель радиочастотных идентификационных меток, выполненный с возможностью приема по меньшей мере одного сигнала от радиочастотной идентификационной метки и обнаружения отсоединения зуба ковша тяжелой машины от ковша на основе по меньшей мере одного сигнала, принятого от радиочастотной идентификационной метки.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при создании экскаваторов на пневмоколесном ходу с гидравлическим приводом. Сущность изобретения заключается в том, что в известном гидравлическом приводе пневмоколесного экскаватора, в систему сервоуправления включен дополнительный контур, состоящий из двух педальных блоков управления и обеспечивающих возможность выполнения посредством каждого из них, по крайней мере, двух функций гидроклапана ИЛИ с двумя входными и одним выходным отводами и двух электрогидравлических распределителей с двумя выходными и одним входным отводами каждый.

Настоящее изобретение относится к рабочей машине, содержащей крышку капота, бак второго контура охлаждения, находящийся под крышкой капота, и опорный элемент конструкции, не соединенный с крышкой капота и предназначенный для опоры бака второго контура охлаждения; бак второго контура охлаждения, отделяемый от крышки капота в режиме эксплуатации рабочей машины и разъемно прикрепленный к опорному элементу конструкции, где крышка капота имеет узел крепления, предназначенный для крепления соединительной детали, а бак второго контура охлаждения имеет соединительный узел, выполненный для создания разъемного соединения между соединительной деталью и узлом крепления на крышке капота.

Гусеничный узел, содержащий рамный элемент, который имеет первую выступающую часть и вторую выступающую часть, и натяжное колесо, расположенное между ними. Указанное колесо ограничивает проходящее через него отверстие.

Изобретение относится к строительной технике. Рабочее устройство, в частности экскаватор или машина для погрузки, разгрузки и транспортировки материалов, имеет элемент, выполненный подвижным посредством по меньшей мере одного рабочего гидроцилиндра.

Изобретение относится к землеройно-транспортному машиностроению, а именно к гидроприводам рабочих органов скреперов. Гидравлическая система скрепера включает насос, бак, фильтр, трехсекционный гидрораспределитель, каждая секция которого соединена с одним из исполнительных гидроцилиндров привода ковша, задней стенки, передней заслонки, обратный управляемый клапан и трубопроводы.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к щеточным высоковольтным токосъемникам с воздушной изоляцией. Высоковольтный кольцевой токоприемник содержит в каждой фазе контактное кольцо, закрепленное к основному валу через изолятор, щетки, закрепленные в щеткодержателях на жесткой скобе.

Агрегат // 2584701
Изобретение относится к агрегату, в частности экскаватору или перегружателю материалов, с элементом, приводимым в действие с помощью по меньшей мере одного рабочего привода, в котором имеется по меньшей мере один цилиндр для рекуперации энергии.

Изобретение относится к приводу экскаватора с рядом отдельных приводов, таких как привод поворотного механизма, подъемный привод, привод ковша и привод рукояти, причем для привода поворотного механизма предусмотрены два реверсивных регулируемых устройства, связанных, по меньшей мере, с одним аккумулятором энергии.

Изобретение относится к области строительных и дорожных машин, а именно к землеройным машинам, предназначенным для перемещения грунта и его рыхления. В качестве таких машин могут быть использованы автогрейдеры, бульдозеры и др.

Изобретение относится к строительной и горной промышленности и является рабочим органом для оснащения землеройных машин, в частности, используемых при разработке прочных и мерзлых грунтов, разрушении твердых строительных материалов.

Изобретение относится к строительству, используется для прокладки в грунте трубопроводов различного назначения с изменяемой в процессе прокладки траекторией. Способ включает периодический размыв в грунте канала струями газообразующей жидкости, подаваемой через рабочий орган, находящийся в головной части трубопровода, при его прокладке по заданной траектории.

Настоящее изобретение относится, в общем, к системам и способам определения износа в машинах, предназначенных для измельчения или разрушения материала. Более конкретно, настоящее изобретение относится к системам и способам определения износа измельчающих элементов землеройных машин, таких как траншеекопатели.

Патентуемое изобретение предназначено для формирования оросительных каналов. Плужный каналокопатель обеспечивает уплотнение грунта на глубину 40-50 см, повышает его объемный вес на 20-30% и уменьшает потерю воды на фильтрации в 5-10 раз, что обеспечивает продолжительность действия искусственного уплотнения на ряд лет.

Изобретение относится к экскаваторам и предназначено для рытья канав и окопов. Окопокопатель содержит один или несколько ракетных двигателей, направленных на место желаемой выемки грунта.

Изобретение относится к основной раме и машине с указанной основной рамой. Основная рама (10) содержит переднюю раму (21), заднюю концевую раму (22), противолежащие первую и вторую боковые рамы (23, 24), которые продолжаются между передней рамой и задней концевой рамой, соединяя переднюю раму с задней концевой рамой.

Изобретение относится к оборудованию бульдозерного типа. Оборудование установлено сзади на раме колесной машины, усиленной поперечной балкой, или на кормовом листе корпуса гусеничной или колесной машин.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при прокладке кабелей и полиэтиленовых трубопроводов под водой ниже отметки дна водоема. .

Изобретение относится к разработке грунтов с помощью землеройной машины на Луне. .

Изобретение относится к тяговым машинам, работающим с прицепным землеройным оборудованием. .

В отличие от типовой системы автоматического управления высотным положением рабочего органа дреноукладчика с приводом вращения ковшевой, скребковой цепи рабочего органа от турасного вала, содержащей передатчик, формирующий лазерный луч, приемник с маятниковой подвеской, пульт управления, электрогидроблок, исполнительный гидроцилиндр, в предлагаемой системе приемник закреплен на штоке актуатора, снабженного электроприводом с датчиком линейных перемещений штока и неподвижно соединенного с грузом и шарнирно соединенного с кронштейном рабочего органа, на котором закреплены датчики угловых положений в продольном и поперечном направлениях движения. Дреноукладчик снабжен датчиком пути и программатором, входы которого подключены к выходам датчика линейных перемещений и выходам датчиков угловых положений, а выходы программатора подсоединены к входам электропривода перемещений штока актуатора, причем программатор дополнительно снабжен режимом ввода проектного уклона дрены, при этом входы программатора подключены к выходам датчика пути, а выходы программатора подсоединены к входам электропривода перемещений штока актуатора. Последний закреплен на маятниковом стержне, снабженном грузом и полушаром, помещенным в полусферу, которая закреплена при помощи кольца на основании, соединенном с кронштейном рабочего органа, причем на основании закреплен стакан, а на дне его под грузом установлен демпфер. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Наверх