Устройство для управления процессом копания бульдозера

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскин

Социалистичесиин

Республик («)912852

{6 t ) Дополнительное к а вт. с вид-ву (22) Заявлено 28.05.80 (21) 2954450/29-03 с присоединением заявки М (23) П риори гет— (5l)M. Кд, Е 02 F 9/20

1еоударственнь?й комитет (5>) УДК б21.878 (088.8) Опубликовано 15 03.82. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 15.03.82

IIo делам изобретений и открытий

f

)

/ (72) Авторы изобретения

Ю. Д. Погуляев и А. Д. Погуляев (7l} Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ HPOIKCCOM

КОПАНИЯ БУЛЬДОЗЕРА

Изобретение относится к устройствам для автоматического программного регулиоования процессом копания землеройно-транспортных машин.

Известно устройство для программного регулирования процессом копания бульдозера, которое содеожит соединенные трубопроводами насос, гидрораспределитель, силовой цилиндр со штоком, соединенным с отвалом, подводящий и отводящий трубопроводы, соединяклцие подпоршневую и надпоршневук полости силото вогоц цилиндра с гипрораспределителем, контактный датчик положения поршня, состоящий из трубы-штока, жестко соединенной со штоком поршня силового цилиндра, внутри ко15 торой размещены электроконтакты, расположенные по высоте ее с переменным, увеличивающимся кверху трубы-штока шагом и ролик токосъема, жестко соединенный с силовым цилиндром. В силовом цилиндре выполнена группа отверстий, расположенных с уменьшающимся по высоте .цилиндра, начиная снизу, шагом. Группа отверстий силового цилиндра соединена группой трубопроводов, снабженной группой электромагнитных клапанов с общим отводящим трубопроводом, Нашторшневая полость силового цилиндра соединена дополнительным трубопроводом, снабженным электромагнитным клапаном, с подводящим трубопроводом, который также имеет электромагнитный клапан, расположенный ниже электромагнитного клапана в дополнительном трубопроводе. Известное устройство содержит генератор импульсов, распределитель импульсов, корректирующий блок, соединенные между собой. и дополнительные генератор и распределитель импульсов, соединенные между собой. Распределитель импульсов соединен с группой электромагнитных клапанов. Кроме того, распределитель импульсов соединен с датчиком положения поршня, который связан с выходом дополнительного .генератора и с электромагнитным клапаном дополнительного трубопровода, которьй, в свою очередь, соединен с выходом дополнительного распределителя импульсов, связанного с генератором импульсов, а также с электроклапаном в подводящем трубопроводе f1).

912852

Недостатком известного устройства является то, что оно имеет ряд отверстий в боковых стенках цилиндров, возникают сложности при изготовлении уплотнений поршня, снижается срок их службы, снижается надежность 5 данных устройств, сложной является технология изготовления таких силовых цилиндров, Кроме того, реализация закона при заглублении осуществляется отдельными дополнительными генератором импульсов и распределите- 10 лем импульсов. Известно устройство для управления процессом копания бульдозера, содержащее контактный датчик положения, последовательно ,соединенные генератор импульсов, распредели- 15 тель импульсов, коммутатор, соединенный через шаговый двигатель с гидрораспределителем !

- и электроклапаны управления (2).

Однако известное устройство имеет «птзкую надежность и сложную технологию изготовле- 2О ния.

Цель изобретения — повышение надежности. и упрощения констрчкции.

По ставленная цель достигается тем. что устройство снабжено вторым контактным дат- 25 часом положения, блоками измерения и задання временных интервалов управления, блоком вычисления и блоком коррекции, причем контактные дат шки положения подключены ко входам блоков задания и измерения временных интервалов управления и генератора импульсов, выходы которых через последовательно соедиveffIff fe блок вычисления и блок коррекции подключены о второму входч распределителя импульсов, к третьему входу которого подклю. чеи второй выход блока задания временных интервалов, третий выход которого подключен ко входам электроклапанов управления.

На фиг. 1 приведена блок-схема устрой- @ ства; фиг. 2 — график, иллюстрирующий реализацию устройством оптимальных законов заглублепия и выглубления в их взаимосвязи, при совпадении .заданных значений временных интервалов управления и измеренных значений интервалов времени управления между двумя соседними уровнями глубины при изменении глубины копания; на фиг. 3 — то же, при более быстром заглублении отвала (слабый грунт) и несовпадении заданных значений временных интервалов (установок) управления и измеренных значений интервалов времени управления между двумя соседними уровнями глчбины при изменении глубины копания

If заглублении; па фиг. 4 — то же, при бо55 лее быстром заглублении отвала (слабыи грунт) и несовпадении заданных значений временны:. интервалов управления и измеренных значений интервалов управления между двумя соседними уровнями глубины при копании и выглублении.

Устройство включает электрический шаговый двигатель 1, гидрораспределитель 2, соединенных механически, причем дополнительный гидрораспределитель 2 выполнен в виде пары— цилиндр и плунжер.

Устройство содержит также контактные датчики положения 3 и 4, соответственно при заглублении используется и при выглублении, блок 5 задания временных интервалов управления при заглублении и выглублении, блок б измерения временных интервалов управления при заглублении и выглублении, блок 7 вычисления, блок 8 коррекции временных интервалов управления при копании,"..

Блоки 5 — 7 соединены между собой электри- 1 чески, датчики 3 и 4,соединены с блоком 7 измепения временных интервалов, блоки 8 и 5 соединены электрически с распределителем импульсов 9, с блоком 5 соединены электроклапаны 10 и 11, связанные между собой, блоки и датчики 3 и 4 через контакт 12 связаны с генератором импульсов 13, который соедшен через ".оператор импульсов 9 с коммутатором 14 шаговым двигателем 1.

Устройство запускается в работч замыканием контакта 12. Время заглубления разбито на ряд постоянных отрезков t>< а время выглубления — на ряд постоянных отрезков т (фиг. 2). В свою очередь эти отрезки разбиты на интервалы времени управления fftf )

) 5t> ) 4t при заглублении, уменьшающиеся ло длительности по мере заглчбления, интервалы Лт > < Dtf1 < 5t >, убывающие по длительности по мере выглчбления. Соответственно при заглублении растет по мере заглубления длительность интервалов управления (At> < Лтэ копания с постоянной глубиной копания, а также растет по мере

I выглубления длительность At<< < Dtf1> (At >. интервалов управления с постоянной глуьинои копания при выглублении. Все перечисленные временные интервалы хранятся в блоке 5. Интервал времени перевода плунжера 1 „и t„/2 из одного совмещенного состояния в промежуточное через время t„/2 и в другое через время ;» остается постоянным. Причем, всегда при выглублении и заглублении Atf + ktQ +

1

+ t» = tgy и >tqg + tqff + t» = t S

В блоке 7 сравниваются величины Atf, :эл-.. Dt ff, Dt, dt>, заданные блоком 5 и измеренные блоком 6 (фиг. 2 — 4).

Ь блоке 7 вычисляются величины Ьт2, 5t„>At „at, т.е. последующие значения интервалов времени управления при заглублении Лт, Лт-, и, выглуалении Ьт, Лт из условия сравнеиия с заданием на предыдущем шаге величин 4t, и 5t, измеренных значе5 9128 ний лт, и Ьт„ и условия постоянства интервалов управления t>> и т„в при обязательном условии t const — постоянстве времени перевода плунжера из одного совмещенного состояния в другое, 5

В блоке 8, коррекции вычисляются. значения временных интервалов At, bt q, Ьтз при заглублении и 5t„>, 5tgg, 5tgg при выглублении; т.е. интервалы, при которых копание происходит с постоянной глубиной. Информация о скорректированных и заданных временных интервалах управления поступает на распределитель импульсов 9, который осуществляет подачу .импульсов с генератора на электронный коммутатор 14 и на шаговый двигатель 1 в определенной временной последовательности.

Распределитель импульсов согласно вычисI ленным значениям времени Ьт и t> изменяет программу управления отвалом на последующем шаге управления. В каждом случае алгоритм управления остается одним: задание времени управления при изменении глубины и измерение времени управления при ,изменении глубины, их сравнение на предыду- g5 щем шаге, затем вычисление поправки 5t< или корректирующего значения времени управления пои изменении глубины и также времени управления при копании с постоянной глубиной и реализация этих управлений на после-5О дующем шаге.

При более быстром выглублении (фиг. 4) измеренное время между точками д и е будет меньше заданного 4t . Сравнение At и Ь1 93 А и вычисление t k. осуществляется в блоке 7, вычисление скорректированных зна чений Atilt, и 5t на последующем шаге производится в блоке 8, а их скорректированные значения подаются на распределитель импульсов (фиг. 1), Если .выглубление или заглубление осуществляется медленнее, что имеет место на плотном грунте, чем заданное по программе, то коррекция программы осуществляется так, чтс на последующем шаге увеличивают время на

45 изменение глубины копания и изменяют время копания с постоянной глубиной, сохраняя постоянным интервалы управления t g и t>

Если At ц „, оказывается больше Atq, заданного при заглублении на предыдущем

52 6 шаге, то на последующем шаге увеличивается врейя заглубления dt на величину htz

= т изм — 5t pa*.

То же самое имеет место при выглублении отвала.

В устройстве вычисляются необходимые корректирующие значения времени управления, что практически безинерционно. Другие значения времени управления задаются с помощью электронных устройств. Это позволяет заменить программное, пространственно-временное управление программным временным управлением, Таким образом, устройство позволяет осуществить реализацию близкого к оптимальному закона изменения глубины копания. В устройстве упрощается констрчкция, система не требует переделки гидропрйвода.

Формула изобретения

Устройство для управления процессом копания бульдозера, содержащее контактный датчик положения, последовательно соединенные генератор импульсов, распределитель импульсов, коммутатор, соединенный через шаговый двигатель с гидрораспределителем, и электроклапаны управления, о т л и ч а ю щ е ее я тем, что, с целью повышения надежности устройства и упрощения конструкции, оно снабжено вторым контактшлм датчиком положения, блоками измерения и задания временных интервалов управления, блоком вычисления и блоком коррекции, причем контактные датчики положения подключены к входам блоков задания и измерения временных интервалов управления и генератора импульсов, выходы которых через последовательно соединенные блок вычисления и блок коррекции подключены к второму входу распределителя импульсов, к третьему входу которого подключен второй выход блока задания временных интервалов, третий выход которого подключен к входам электроклапанов управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке

N4 2710318/08, кл. Е 02 F 9/20, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке

У 2787020/03, кл. Е 02 F 9/20, 1979.

912852

Составитель P. Гладун

Редактор Т. Парфенова ТехредС.Мигунова Корректор А Ференд

Заказ 1336/40 Тираж 711 Подтисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений, и открытий

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

Филиал ПИП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4