Устройство для управления ковшомэкскаватора

 

О П И- С А Н И Е (и>804?89

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (6I ) Дополиительяое к авт. свид -ву (22) Заявлено 13.12.78 (2) ) 2697339/29-03 (5 I ) Я. Кл.

3 с присоединением заявки М

Е 02 Р 9/20

Гаеудеретееееьй кеиитет

СССР ао делам изебретенвй и атерытив (23)Приоритет (53) УДК 621.879..34 (088.8) Опубликоваио15.02.81. Бтоллетеиь М 6

Дата опубликования описания 18.02.81.

Ю. М. Княжев (72) Автор изобретения!

O Ó

„; туТ„,„ рр) я ®ЛИ,ц Ер

Сибирский автомобильно-дорожный институт им. В. В.-Куябыщ9ва . (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ КОВШОМ

ЭКСКАВАТОРА

Наиболее близким по технической су.щности к предлвгаемтиму является рабочее оборудование экскаватора, содержащее связанные между собой датчики углового положения ковша, рукояти, стрелы и платформы, гидрораспределитель рабочей жидкости, кулачок, взаимодействующий со штоком гидрораспределителя и связанный .с датчиком, и гидропилиндры изменения положения ковша сообщенные с гидрораспредели телем f2 J.

S$

Однако такое устройство сложно по конструкции, требует громоздких вычислнтещ.ных алгоритмов при создании функдиональных зависимостей между приведен ными устройствами твбочего оборудования, 2в создает ошибку в положении ковша на прямолинейной траектории из-эа стохастических свойств управления стрелой ручным способам.

Изобретение относится к механизагггггг строительства и может быть использовано, в частности на одноковшсвых экскаваторах.

Известно рабочее оборудование гидрав лического экскаватора, в котором стрела и рукоять связаны между собой посредством шарнирно-соединенных друг с другом тяг, одна из которых закреплена на стреле, а другая нв рукояпт, причем в шарнирах соединения тяг закреплены штоки си- 1й ловых дилиндрав подьема стрелы, а силовой дилиндр повотора ковша шарнирно смонтирован на стреле(1), Недостатком данного устройства является сложность конструкдии, отридатвпьно сказывающаяся на точности управления. цель изобретения - повышение точности управления.

Поставленная пель достигается тем, что устройство для управления ковшом экскава тор а сн абжено дифференциальными передачами, входные и выходные валы которых связаны с датчиками углового положения ковша.

9+ p+P+ а.— 8 = 8оо где g — угол между осью стрелы АВ и вертикалью АО, - относительный угол положения стрелы АВ и рукояти ВС, р - относительный угол между рукоятью ВС и ковшом СД;

0 — угол наклона платформы экскаватора к вертикали, угол между ковшом CJ3, и вертикалью, Точка А является опорой рабочего обо рудования экскавотора на платформе, а

3 80478

Работа устройства основана на теорежческом оббсиовании того,что сумма, внешних углов замкнутого геаметрическо,го контура, образованного элементами рабочего оборудования, вертикалью, про ходящей через точку опоры стрелы, и го ризонталью, проходящей через режущую кромку ковш а лодд ерживаечся пос тониной цри изменении величин отдельных углов и неизменной по длине вертикали в процес;.q0 се yapaaneHBs, при этом алгебраическая. сумма угловых скоростей элнментов ðàбочего оборудования равна нулю.

На фиг. 1 приведена схема устройства; Hs фиг. 2 — замкнутый геометричес. кий контур, образованный звеньями рабочего оборудования, вертикалью проходящей через точку опоры, и горизонталью проходящей через режущую кромку ковша.

Устройство включает силовые гидроцилинцры 1 — 3, соединенные гидравлически с блоком 4 управления. йщрорасцре-I делитель 5 закреплен на задатчике 6 глубины копания и соединен механически с кулачкОм 7 закрепленным на выходном 25 валу дифференциальной передачи 8, которая механически связана с датчиком 9 положения пла деформы экскаватора. и выходным валом ди ференциальной передачи, связанной с датчиком 11 положения стре лы и выходным валом дифференциальной передачи 12, механически связанной с датчиками 13 и 14 положения рукояти и ксвша. Кулачок 7 взаимодействует со штоком гидрораспределителя 5 и с датчиками. Стрела, рукоять и ковш показаны условно позициями 15, 16 и 17 соответственно.

Сумма внешних углов замкнужго гео метрического контура, образованного

40 стрелой АВ, рукоятью ВС, ковшом СД, вертикалью ОА и горизонталью ОД равна постоянной величине, т.е. в статике выполняется условие

9 4 точка Д находится на режущей кромке овша.

Устройство работает следующим образом е

Задатчик 6 глубины копания устанавливают на требуемую глубину и включают блок 4. При этом штоки силовых гидродилиндров 2 и 3 втягиваются до упора.

Изменение углов поворота рукояти и ковma вызывает поворот выходных валов дифференциальных передач 10 и 8 и кулачка 7, при помощи которого перемещаеч ся шток гидрораспределителя и стрела опускается вниз до тех пор, Фока не компенсируется поворот выходного вала дифференциальной передачи 12. В результате этого кулачок 7 поворачивается в противоположную сторону, а гидрораспреде литель 5 перемещается в нейтральное по-, ложение. Это состояние устройства ооой

i ветствует положению ковша на заданной отметке. Одновременно с эмми перемещениями рабочего оборудования экскаватора за счет силовых гидроцилиндров 1-3 автоматически компенсируется угол накло-. на экскаватора датчиком 9, являющимся одним из входов дифференциальной передачи.

При планировке участка забоя усч ройство работает следующим образом.

Ковш посредством блока 4 управления поворачивается так, чтобы угол резания! был равен нулю. Одновременно с этим движением ковша стрела поднимается от ново рота выходного вала дифференциальной передачи, так как последний,;приводится в движение выходным валом дифференциаль ной передачи 12. Далее гидроцилиндрами 2 и 3 ковшу сообщается движение в противоположную сторону. За счет разЙости угловых скоростей (через дяфферен циальные передачи 12, 10 и 8 и кулачок 7) перемещается шток гидрораспределителя 5 который воздействует на силовой гидроцилиндр и вызывает изменение положения стрелы. Планировочный цикл завершается, когда рукОять достигает предель ного положения.

Предлагаемое устройство обладает прас той следящей системой, что повышает точ- ность управления.

Формула изобретения

Устройство для управления ковшом эк скаватора, содержащее связанные между собой датчики углового положения ковша, рукояти, стрелы и платформы, гидрораспределитель рабочей жидкости, кулачок 5, . 804789 6 взанмодейсльующий со штоком::гиарораси- Источиики информални, редепитела и связанный с датчиком,йи принятые во внимание при экспертизе лщропнлиндры изменении положении каваа сообщенные с гидрораснределителем о т l. Авторское свйдетелъство СССР л н ч а ю щ е е с а тем, что, с пенью у Ии 386077. кл. Е 02% 3/38, 1973. новышеннн точности управлении- оио снаб-i сене Ф@ференпиальными.передачам 4 вил 2. Авторское свидетелъсчво СССР но ные и выходные валы которых связаны с заявке 34 2403947/29-03, датчиками угжвого «сложении коваа, кл. Е 02 P 3./00, 1976 (прототнл).

804789

Составитель: H. Ч гленинов

Техред А. Савка Корректор Е. Рошко

Редактор Т. Веселова

Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 10830/45 Тираж 704

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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