Способ автоматического управления ра-бочим процессом ковшовых погрузчиковс гидравлическим приводом и устройстводля его осуществления

 

О П И С А Н И Е (111827708

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.06.79 (21) 2775575/29-03 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. К.

Е 02F 9/22

F 15B 1/02

Государственный комитет (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 (53) УДК 621.867.7-522(088.8) по делам изооретеиий

Институт горного дела Сибирского отделения АН=СССР;

Новосибирский институт инженеров железнодорожного трансйттрта. * и Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт горного и обогатительного машиностроения (71) Заявители (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

РАБОЧИМ ПРОЦЕССОМ КОВШОВЫХ ПОГРУЗЧИКОВ

С ГИДРАВЛИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области управ ления гидравлическим приводом рабочего органа одноковшовых погрузчиков, оснащенных системами автоматического управления процессом зачерпывания или копания.

Известен способ автоматического управления рабочим процессом, реализуемый устройством, содержащим датчик, регулятор и гидрораспределитель, заключающийся в том, что давление в датчике, пропорциональное нагрузке на рабочем органе, воздействует на регулятор, перемещающий золотник гидрораспределителя (1).

Недостатком указанного устройства является наличие зоны нечувствительности, которая может достигать существенной величины из-за сил трения в подвижных сопряжениях силовых гидравлических цилиндров, а также в шарнирах подвеса оборудования.

Известен также способ автоматического управления рабочим процессом, заключающийся в том, что по магистрали управления от датчика к гидроприемнику подают рабочую жидкость под давлением, которым через гидрораспределители воздействуют на исполнительный орган. Способ реализуется устройством, содержащим датчик в виде гидравлического цилиндра, магистраль управления, гидроприемник в виде гидро5 цилиндра с подпружиненным поршнем, причем шток гидроцилиндра-приемника связан с золотником гидрораспределителя, который управляет работой исполнительного органа — гидроцилиндра подъема (пово1р рота) ковша (2).

Недостатком указанного технического решения являются потери давления, связанные с преодолением сил трения поршней и

15 штоков датчиков и гидроприемника, что приводит к уменьшению величины сигнала на датчиках и других элементах системы по сравнению с возрастающей нагрузкой на рабочем органе, а также потери давления

2р противоположного знака, приводящие к сохранению повышенных значений величины сигнала (давления) на датчиках и других элементах системы.

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности работы путем уменьшения зоны нечувствительности гидросистемы.

827708

Указанная цель достигается тем, что часть рабочей жидкости отводят из магистрали управления на слив, причем отвод рабочей жидкости из магистрали управления на слив производят в период уменьшения нагрузки на рабочем органе.

Устройство для осуществления способа содержит датчик, гидроприемник, переключатель, гидрораспределители и гидромагистрали, Отличие устройства, позволяющее осуществить новый способ, состоит в том, что оно снабжено дополнительным переключателем с управляемым дросселем, расположенным между гидроприемником и основным переключателем, причем дополнительный переключатель соединен со сливом через управляемый дроссель.

На фиг. 1 приведена принципиальная гидравлическая схема устройства; на фиг.

2 — статическая характеристика системы автоматического управления.

Устройство содержит датчик-гидроцилиндр стрелы 1 и исполнительный орган 2 (гидроцилиндр ковша), гидроприемник 3, переключатель 4, дополнительный переключатель 5, соединяющий рабочие полости гидроприемника 3 и переключателя 4 со сливной магистралью б через регулируемый дроссель 7 и гидрораспределители 8, 9 соответственно управления подъемом стрелы и поворотом ковша. Гидроприемник

3, переключатели 4, 5 состоят из исполнительных гидроцилиндров 10, 11, 12 и золотников 13, 14, 15.

Устройство работает следующим образом.

При внедрении ковша в штабель за счет передвижения машины в поршневой полости гидроцилиндра 1 жидкость оказывается под давлением, величина которого зависит от усилия на штоке. Давление жидкости в поршневой полости гидроцилиндра стрелы 1 и в гидроцилиндре 10 гидроприемника 3 нарастает с некоторым отставанием от роста усилия на штоке вследствие сил трения.

На фиг, 2, представляющей зависимость между R (усилием на штоке гидроцилиндра 1) и P (давлением в поршневой полости этого цилиндра), отставание в росте давления в начальный период внедрения характеризуется участком 0=a. При продолжении внедрения ковша давление растет прямо пропорционально усилию на штоке (участок ab).

При R = Rmarcc (Р = Р н) золотник 13 гидроприемника 3 переместится в положение II, и жидкость из гидроцилиндровстрелы 1 через золотники 13 и 15 поступит в исполнительный цилиндр 11, который управляет гидрораспределителем 9 поворота ковша. При перемещении поршня исполнительного цилиндра 11 в крайнее выдвинутое положение, гидрораспределитель 9 со5

ЗО

4 единяет насос с исполнительным органом 2 (гидроцилиндром ковша). Реакция штабеля на ковш уменьшится, но давление в системе вследствие значительного трения штоков и поршней остается без изменения (участок bc).

При значении R=Rz давление в системе начнет уменьшаться и при значении Р=

=Р„,„(R=Ru) поворот ковша прекращается. Поскольку продолжается внедрение ковша, то реакция снова возрастает (участок el).

Таким образом, одному значению R (прямая д — q) соответствуют два значения давления Р, и Р ., т. е. имеет место зона нечувствительности.

С целью увеличения чувствительности в систему автоматического управления вводится переключатель 5.

Одновременно с началом поворота ковша жидкость из поршневой полости исполнительного цилиндра 11 через золотник 14 (положение II) поступает в гидроцилиндр

12 переключателя 5 и начнет перемещать золотник 15 сначала в положение II, а затем в положение Ш. В положении II магистраль управления соединяется с сливной магистралью 6 через регулируемый дроссель 7.

При этом уже при значении Я=Лш (Я<Я п<Я„,„,) давление в магистрали управления начнет убывать (участок fk).

При Ш положении золотника 15 магистраль управления разъединится со сливной магистралью 6. В связи с продолжающимся поворотом ковша давление в магистрали управления понижается, и при значении Р=Р,„ поршень гидроцилиндра 10 усилием пружины переместится и золотник

13 займет положение 1. Поршневая полость гидроцилиндра 11 сообщится со сливной магистралью, а гидрораспределитель 9 займет нейтральное положение, и поворот ковша прекратится при R = Rrv (Рд<

< Rzv < Rxanc) °

Одновременно жидкость из-под поршня гидроцилиндра 12 через золотник 14 (положение I) попадет в сливную магистраль 6, и золотник 15 установится в исходное положение I.

Таким образом при соединении магистрали управления со сливной магистралью повышается чувствительность системы, так как обеспечивается управление поворотом ковша при меньшей величине перепада давления, а следовательно, и усилии на штоке гидроцилиндра стрелы.

Степень соответствия давления в магистрали управления усилию на штоке гидроцилиндра стрелы обеспечивается настройкой дросселя 7.

Отвод части рабочей жидкости из магистрали управления в сливную магистраль с помощью переключателя через регулируемый дроссель повышает чувствительность

827708 сисТемы, t. е. позволяет осуществить движение рабочего органа (ковша) в режиме большего соответствия между усилием на штоке цилиндра подъема стрелы и давлением в поршневой полости этого цилиндра. 5

Формула изобретения

1, Способ автоматического управления рабочим процессом ковшовых погрузчиков 10 с гидравлическим приводом, заключающийся в том, что по магистрали управления от датчиков к гидроприемнику подается рабочая жидкость под давлением для воздействия на исполнительный орган, отл и ч а- 15 ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности работы путем уменьшения зоны нечувствительности гидросистемы, часть рабочей жидкости отводят из магистрали управления на слив. го

2. Способ по и. 1, отличающийся

6 тем, что отвод рабочей жидкости из магистрали управления на слив проводят в период уменьшения нагрузки на рабочем органе.

3. Устройство для осуществления способа по пп. 1 и 2, содержащее датчик, гидроприемник, переключатель, гидрораспределители и гидромагистрали, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что оно снабжено дополнительным переключателем с управляемым дросселем, расположенным между гидроприемником и основным переключателем, причем дополнительный переключатель соединен со сливом через управляемый дроссель.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Хе 412356, кл. Е 02F 9/20, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

М 219979, кл. F 15B 15/02, 1966 (прототип).

827708 р кгс(сиг

Ял гс

A г. 2

Редактор Т. Авдейчик

Заказ 741/12 Изд. № 335 Тираж 694 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель С. Фомин

Техред Л. Куклина

Корректоры: Е. Осипова и 3. Тарасова