Система управления газодинамической установкой для разработки грунта

 

ОПИСаНИЕ„„..„..

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.04.73 (21) I9IOÇIO/24 6 (51) М. Кл. Р OIk 27/00 с присоединением заявки

Государственный комитет

Совета Министров СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано >5.08,7g Бюллетень № 3I (53) УДК 62I.4-5Р (088.. 8) (45) Дата опубликования описания И.!ЙЯ

В.К. Феррони, И.Ф. Викульцев, В.Н. Сапожников, В.В. Феррони и А.Г. Кобзарь (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский институт землеройного машиностроения (71) Заявитель (54) СИСТНЛА УПРАНПН И ГАЭОЛ7БА1,"!ИЧЕСКО. !

УСТАНОВКО. ДПЯ РАЗРАБОТКИ ГРУНТА

Изобретение относится к машиностроению, а именно к системам управления газодинаьжческой установкой для разра.— ботки грунта путем прямого использования энергии сгорания смеси сжатого воздуха и углеводородного топлива подачей продуктов сгорания под давлением под слой разрабатываемого грунта через выхлопное сопло — башмак. Пля приготовления рабочей смеси в йих используются карбюраторы, а для обеспечения цикличности взрывов — пневмораспределители.

Известны систег.:ы управления газодинамической установкои для разработки грунта, содержащие источник напряжения, катушкй электропневмораспределителей впускного, и выпускного клапанов, цепь коммутации первои из которых содержит контакты реле давления в камере сгорания, датчики крайних положении впускного клапана и кнопку управления.

Известные системы управления не обеспе .знают строго стехиометрического состава топлива в номинальном режиме и возможности плавного и легкого перехода на режимы кратковременных йорсировок, а также достаточной стабйльности времени срабатывания выпускного клапана, что нарушает синхронность процессов окончания горения и открытия выпу-, 2 скного клапана. Кроме того, в известных системах отсутствует воэможность гибкой компенсации разброса времени срабатывания исполнительных механизмов открытия выпускного клапана. Все это приводит к увеличению времени запаздывания открытия выпускного клапана относительно момента полного сгорания топлива по сравнению с оптимальным, что снижает эйхфективность работы установки. (!ель изобретения — повысить энергетические показатели и удобства эксплу- атации газодинамическои установки.

Зля этого в системе управления газодинамической установкой к источнику напряжения подключены катушки электропневмораспределителей выпускного клапана, впускного клапана, форсунки и до устройства зажигания соответственно через первый замыкающий контакт первого промежуточного реле, первый замыкающий контакт второгр промежуточного реле, второй замыкающий контакт с выдержкои на замыкание второго реле времени и через последовательно включенные кнопки включения и замыкающпй контакт с выдержкой на замыкание третьего реле времени, а также подключены через размыкающий контакт с выдержкой на размы-, 30

48Х708

4 ме име10тся также контакты l8/I и Х9/I конечных выключателей и кнопка 20 2 включения катушки зажигания.

В исходном состоянии краны 6 и ХЗ закрыты, тумблеры 23 и 24 электрической схемы разомкнуты. При этом клапан впускнои закрыт, клапан выпускной открйт. При открйтом кране ХЗ сжатый воздух от компрессора I через масло1,, влагоотделитель Х4 поступает в ресивер Х5, обеспечивающий питание электропневмораспределителей. При открытом кране 6 главной магистрали сжатый воздух через карбюратор 7, открытый впускной клапан 9 и предкамеру 2 поступает в камеру сгорания 3 и далее через открытыи выпускной клапан ХХ вЂ” в выхлопное сопло-башиак 4, Обеспечивая режим непрерывной продувки системы. . лектропневмораспределители Iá, IV и электромагнит 8 форсунки карбюратора при атом обесточены.

При включении тумблера 23 схема переводится на режим циклический — холостой, при включении тумблера 24 — на режим циклический — рабочий.

При включении тумблера 23 питание через выпрямитель 25, размыкающий контп т с выдержкой времени на размыкание

26/I первого реле времени 26 для регулирования проу увки подается на катушку первого проме:хуточного реле 27. При замыканы1 контактов 27/I реле 27 включается катушка IV/I электромагч1:та электропнею ораспредел11теля IV и выпускно1 клапан закрывается. Начинается заряд сжатым воздухом каисры сгорания, так как катр;ка Хб Х электромагнита электроппевмораспределытеля IG отключена 11, следовательно, впускной клапан отк ыт.

0 е

1ри пов1п1ен11ы давлен1я в ка:.ере сгора1111я до давлен1я зарядки, величина которого определяется уставкой реле давления, замыкающие контакты 2I/I реле давлей1л включают второе промежуточное

70 кание первого реле времени, параллельные цепи, состоящие из катушки первого промежуточного реле с последовательно включенным вторым размыкающим контактом третьего промежуточного реле, катушки второго йромежуточного реле с последовательно включенным замыкающим контактом реле давления, и параллельно исключенные катушки третьего промежуточного реле и первого реле времени с

Оамоблокировкой по третьему промежуточному реле, шунтированному контактами фтчика одного крайнего положения впус . нного клапана, а также подключены катушка третьего реле времени через контакты датчика другого крайнего положения впускного клапана и катушка второго реле времени через последовательно включенные второй разж1кающий контакт второго промежуточного реле и третий замыкающии контакт третьего промежуточного реле, шунтированный первым замыкающим контактом с выдержкой на замыкание второго реле времени.

На чертеже изображена структурная схема газодинамической установки .и система управленл (Л вЂ” пневмомеханыческая часть, Б — электрическая часть).

Установка содержит компрессор Х, предкамеру 2, камеру cropaii.;.1я: 3, выхлопное сопла-башмак 4. <Омпрессор соединен с прсдкамерой глгвно1! магистралью

5, I3 которой раз.,..е,BII кран б, карбюратор 7 с . Орсу1псо."",, Управляема . электромагнитом 8, и впускпо, Ici=iraн "=.

Предкамера соед1;непа Отверстием I0 с камерой сгоря111;я, IcoTQ:0ñÿ, в свою очередь, соед1;непа с в 1;ло::.. .:, соплом— башмаком черсз выпускно. клапан TI. <íò ск1I0:::: 1I выпус1210; 1лапан1: пэивОдятся в де1 ;ствие воздухом, 11одаваеж1м по вспомогательно. : 1,.агистрал1 Х2, содержащей кран I3, масловлагоотдел.;:,тель

Хф, ресивер I5 и пневматические части впускного 16 с катушкой Хб/ электромагнита и выпускного I7 с кат шкон

IV/I электро1:агнета электропневмораспределителеи.

Впускной клапан соединен с конеч11ыми выключателями IB II l9. В предкамере и камере сгорания размещены соответственно устройство зажигания

20 и реле давления 2Х.

Е источнику напряжения 22 подключены через тумблер 23 24 и выпрямитель

26 катушки: IG/Х и Х7/1 электромагнитов эдектропневмораспределителей 6 и

IV, 8/I и 20/I электро,югнита 8 форсуйки и устрой1ства зажига11ия 20. а также реле 26-3I.

Реле 26, 30 и ЗХ выполнены как реле времени (например, в виде электронных на триггере Шмидта) с блог;контактами, соответственно 26/I, 30/I, 30/2 и ÇI/I и дистанционны1ы зедатчщами времени соответственно 26/2, 30/3 и

ЗХ/2.

Реле 27, 28 и 29 выполнены как промежуточные реле m имеют блок-контакты соответственно 27/I, 28/I, 28/2 и

L29/I, 29/2, 29/3. В электрической схе- еле 28, которое вкл10чает катушкт

6/1 электроппевмораспределителя 18.

Впускной клапан закрывается. Шток клайана в верхне1,. положении замыкает контакты I8/I конечного выключателя Х8, третье промежуточное реле 29 включается

m через блок-контакты 29/I переходит на самоолокировку. Одновременно с этим подается питанйе на первое реле времени (регулирования продоллдтельйости продувкй) сперва через I8/I, а затем 29/I.

Включение реле 29 приводит к размыканию размыкающего контакта 29/2, включению реле 27 и Отключению катушки электропневмораспределителя рабочего клапана. Выпускно11 клапан открывается.

Происходит быстрый выброс заряда сжатого воздуха с падением давления в камере сгорания и размыканием контактов

2I/I реле давления. Выключается катушza Хб/I электропневмораспределителя впускного клапана, и впускной клапан открывается, размыкая при этом контак--ты конечных выключателеи. При этом

I708

65 0

5 48 впускной клапан остается открытым, так как реле 29 находится на самоблокйровке. Начинается продувка, которая продолжается до тех пор, пока не разомкнутся контакты 26/I реле регулирования продолжительности продувки, уставка которого.регулируется дистанционно потенциометром задатчика 26/2.

При отключении реле регулирования продолжительности продувки с пмается питание с реле 26-29. Выпускной клапан закрывается. Так как реле 26 обесточено, его контакты 26/I снова замыкаются и схема приходит в исходное состояние: рабочая камера начинает снова заполняться и начинается новый автоматическии цикл.

Автоматическое управление подачей топлива и зажиганием смеси внутри циклов осуществляется, соответственно, через предназначенные для корректирования подачи топлива, второе регулируемое электронное реле времени 30 и переменный резистор задатчика 30/3 совместно с блокировочныжи цепями и через предназначенные для сдвига зажигания топлива, третье регулируемое электронное реле сдвига зажигания топлива ЗЕ, переменный резистор задатчика ÇI/2 и блокировочные цепи.

При включенном тумблере 24 после окончания зарядки камеры сгорания и закрытия впускного клапана, конечными выключателями выдаются параллельно и однов еменно две команды. ервая — на открытие выпускного клапана (в последовательности Е8/Е-29-27I7). Ч вторая — на поджог то/лива в последовательности: замыл<ание контактов I9/I конечного выключателя — включение катушки реле сдвига зажигания ЗЕ-замыкание контактов ÇI/I с задержкой на замыкание — включение зажигания.

Временной сдвиг, получаемый на реле

3Е, дистанционно регулируется с йомощью потенциометра задатчика ÇI/2 так, чтобы обеспечить совпадение моментов начала автоматического открытия выпускного клапана рабочей камеры с развитием в ней максимального давления при .сгорании рабочей смеси, т.е. так, чтобы общее время продолжйтельности сгорания топлива и времени регулируемой зодер.":.ки команды на поджог топлива стало равно инерционной задержке времени срабатывания исполнительного механизма (электропневмозолотника) и выпускного клапана.

Корректирование подачи топлива осуществляется следующим способом. Катуш- ка 8/Е электромагнита топливной форсунки карбюратора включается через блокконтакты 30/2 с выдержкой на замыкание.

Выдержка на завыкание реле дистанционно регулируется потенциометром задатчика

30/3.

При замкнутых контцктах — замыкающем

29/3 и размыкающем 28/2 — на обмотку реле 30 корректирован я подачи топлива поступает питание. Совпадение указанных условий блокировки имеет. место при включенном реле 29 и выключенном Ж, т.е. соответствует моменту спада давления в камере сгорания после взрыва при открытии выпускного клапана. В начале продувки (выброс остатков продуктов ого рания) замыкающие контакты реле 30 ра- зомкнуты и продувка идет без подачи топлива. Затегл замыкающие с выдержкой времени контакты 30/2 включают подачу топлива и одновременно реле контактирования подачи топлива переходцт на самоблокировку через замыкающий контакт 30/I (временный участок продувки с подачей топлива). Подача топлива совместно с воздухом продолжается и при закрытии выпускного клапана, пока давление в камере сгорания не йоднимается до давления зарядки, после чего замыкающие контакты реле давления через реле 28 отключают топливоподачу, обеспечивая тем саьнм одновременную отсечку подачи воздуха и топлива.

Наличие корректирования подачи топлива позволяет дистанционно и тонко регулировать состав рабочей смеси, обеспечивать о орсаж или экономичнйй режим работы установки,.легко регулировать начало подачи топлива относитель,но окончания выброса продуктов сгора-! ния и начало продувки.

Предмет из о бр ет ения

Система управления газодинамической установкой для разработки грунта, содержащая источник напряжения, катушки электропневмораспределителей впускного и выпускного клапанов, цепь E(oIòóòàции первой из которых содержит контакты реле давления в колере сгорания, катушки эле-стропагнитной топл IBHoll оорсун ки и устройство зажигания, датчики крайних положений впускного клапана и кнопку включен".m, о т л и ч а ю m а я с я тем, что, с целью повышения энергетических показателе . и удобства эксплуатации, к источнику напряжения подключены катушки электропневмораспределителей выпускного клапана, впускного клапана, форсунки и устройства зажигания соответственно через первый замыкающий контакт первого промежуточного реле, первый замыкающий контакт второго промежуточного реле, второй заъыкающий контакт с выдержкой на зыикание второго реле времени и через последовательно включенные контакты кнопки включения и замыкающий контакт с выдержкой на замыкание третьего реле времени, а также подключены через размыкающий контакт с вы- держкой на размыкание первого реле вре- мени, параллельные цепи, состоящие из катушки первого промежуточного реле с последовательно включенным вторым размыкающ я контактом третьего промежуточного реле, катушки второго промежуточного реле с последовательно включенным замыкающип контактом реле давления, и параллельно включенные катушки третьего промежуточного реле и первого реле

22

Ф—

Составитель Я,МаГНуШЕВСКИЯ

Редактор цтЕНИНа Техред МИрОНОВа Корректор А.дЗЕСОВа

Заказ Я . Изд № Щ Тираж 6 9 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35 Раушская наб., д. 4/5

ППП „Патент" Москва, Г-59, Бережковская наб., 24 с

48I708 времени с самоблокировкой по третьему

-промежуточному-реле, шунтированному контактами датчика одного крайнего по.ложения впускного клапана, а также под,ключены катушка третьего реле времени через контакты датчика другого крайнего положения впускного клапана и катуш8 о ка второго реле времени через последо вательно включенные второй размыкающий контакт второго промежуточного реле и третий замыкающий контакт третьего: про-. межуточного реле, шунтированный первым замыкающим контактом с выдержкой на замыкание второго реле времени.