Гидромеханический привод

(5)4 Р 16 Н 39/50 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Больших А.Ч. и др. Испытательная техника, ч. 2, М.: Машиностроение, 1982, с. 225, рис. 83.Авторское свидетельство СССР В 855298, кл. Р 16 Н 39/50, 1979. (54)(57) ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИИ ПРИВОД, содержащий приводной двигатель, связанный валом с объектом регулирования, зубчатую передачу с управляемой муфтой, механизмуправления муфтой, объемную гидропередачу с механизмом регулирования, передающая гидромашина которой связана своим валом через зубчатую передачу и управляемую муфту с приводным двигателем, а исполнительная гидромашина - с маховиком, а также систему автоматического контроля и управления, подключенную входами к генератору опорного сигнала и датчику скорости приводного двигателя, а выходами - к механизму управления муфты и механизму регулирования гидропередачи, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения КПД, привод снабжен двумя дополнительными управляемыми муфтами, дат" чиком скорости маховика и датчиком момента приводного двигателя, а система автоматического контроля управления выполнена в виде первого и второго блоков умножения, первого и второго сравнивающих устройств, блока ЯОИ 83758 А дифференцирования, блока формирования команд, шести входных и трехвыходных усилителей, причем на входекаждого усилителя и на входах сравнивающих устройств установлены переменные сопротивления, входные усилители установлены на входах блоковумножения и на выходах генератораопорного сигнала, а выходные усилители - на выходах сравнивающихустройств и блока дифференцирования,при этом выход датчика момента соединен с одним из входов первого блока умножения, выход датчика скоростиприводного двигателя - с другим входом первого блока умножения и входомблока дифференцирования, выход которого связан с блоком формированиякоманд, выход первого блока умножения соединен с одним из входов первого сравнивающего устройства, к другому входу которого подключен выходгенератора опорного сигнала, а выходсвязан с блоком формирования команд,выход датчика скорости маховика соединен с обоими входами второго блокаумножения, выход которого соединен содним из входов второго сравнивающего устройства, к другому входукоторого подключен выход генератораопорного сигнала, а выход связан сблоком формирования команд, соединенным с механизмом регулированиягидропередачи и механизмами управления муфт, одна допопнительная муфтаустановлена между валами приводногодвигателя и объекта регулирования,а другая - между валом последнего ивалом передающей гидромашины, 1183758 гИзобретение относится к гидроавтоматике и может быть использовано для привода рабочих органов строительных и дорожных машин, например погрузчиков. 5Цель изобретения - повышение КПД.На чертеже изображена схема гидромеханического привода.Привод содержит приводной двигатель 1, связанный валом 2 с объектом 10 регулирования, например, трансмиссией 3, зубчатую передачу 4 с управляемой муфтой 5 и дополнительными управляемыми муфтами 6 и 7, механизм8 управления муфтой 5, объемную гидро передачу 9 с .механизмом 10 регулирования, передающая гидромашина 11 которой связана своим валом 12 через передачу 4 и муфту 5 с двигателем 1 а исполнительная гидромашича 13 - с 20 маховиком 14, а также систему автоматического контроля и управления, выполненную в виде первого 15 и второго 16 блоков умножения, первого 17 и второго 18 сравнивающих уст ройств, блока 19 дифференцирования, блока 20 формирования команд, входных усилителей 21 - 26 и выходных усилителей 27 - 29. На входах устройств 17 и 18 установлены переменные сопро- З 0 тивлеиия 30, 31 и 32,33, а на входах усилителей 21 - 29 - переменные со:ротивления 34 - 42 соответственно.Усилители 21 и 22 установлены на входах блока 15, усилители 23 и 24 - З 5 на входах блока 16, усилители 25 и 26 - на выходах генератора опорного сигнала (не изображен), а усилители 27 - 29 - на выходах устройств 17, 18 и блока 19 соответственно. При 40 этом выход датчика 43 момента двигателя 1 соединен с одним из входов блока 15, выход датчика 44 скорости двигателя 1 - с вторым входом блока 15 и с входом блока 19, выход кото рого связан. с блоком 20, выход блока 15 соединен с одним из входов устройства 17, к второму входу которого подключен выход генератора опорного сигнала, а выход связан с блоком 20 выход датчика 45 скорости маховика 14. соединен с обоими входами блока 16, выход которого соединен с одним из входов устройства 18, к второму входу которого подключен выход гене ратора опорного сигнала, а выход связан с блоком 20, соединенным с механизмами 8,и 10 и механизмами(не показаны) управления муфт 6 иМуфта 6 установлена между валом 2 ивалом 46 объекта регулирования, амуфта 7 - между валом 46 и валом 12.Трансмиссия 3 соединена с рабочиморганом (не изображен).Гидромеханический привод работаетследующим образом,Если нагрузка, передаваемая черезтрансмиссию 3, постоянна и соответствует номинальной нагрузке двигателя1, то последний воспринимает ее черезмуфту 6. Если нагрузка двигателя 1меньше номинальной, то сигналы датчиков 43 и 44 через усилители 21 и 22попадают в блок 15 умножения, навыходе которого формируется сигнал,пропорциональный мощности двигателя1 М Ы (где М - крутящий момент, м -скорость двигателя 1). На выходеустройства 17 появится сигнал, равныйразности сигналов, пропорциональныхтекущему значению мощности двигателя1 и номинальному его значению .М ни)я,(где М - номинальный крутящий моментНМ- номинальная скорость), определяемому величиной, например 100 В,вырабатываемой генератором опорногосигнала и поступающей в устройство17 через входной усилитель 26, Еслиэта разность меньше нуля, то в блоке 20 вырабатывается командноевоздействие, обеспечивающее включение муфты 5 и разгон маховика 14,Разгон обеспечивается увеличениемрабочего объема гидромашины 11 иуменьшением рабочего объема гидромашины 13, Аналогичная операция имеетместо в динамике при увеличении частоты вращения вала 2 двигателя 1,когда блок 19 дифференцирования вырабатывает положительную величинупроизводной скорости (частоты вращения). Если блок 19 дифференцирования вырабатывает отрицательнуювеличину производной, то обеспечивается торможение маховика 14 (рабочий объем гидромашины 11 уменьшается,рабочий объем гидромашины 13 увеличивается) и энергия маховика 14 переходит на вал 2 двигателя 1. Для контроля за величиной кинетической энергии маховика 14, которая не должнапревышать определенного задания уровня, датчик 45 через входные усилители23 и 24 подает сигнал в блок 16 умножения, где посредством переменных сопротивлений 36 и 37 формируется сигз 11 нал, пропорциональный текущему значению кинетической энергии маховика 1 ю /2 (1 - момент инерции меховика, д- текущее значение скорости маховика 14). Этот сигнал поступает в устройство 18, где из него вычитается сигнал, пропорциональный допустимому значению кинетической энергии и определяемый величиной, например 100 В, вырабатываемой генератором опорного сигнала. Сигнал от генератора поступает в устройство 18 через входной усилитель 25. Если из устройства 18 выходит сигнал, больший нуля, то в блоке 20 вырабатывается командное воздействие, обеспечивающее отключение муфты 15, если сигнал меньший - команда на разгон маховика 14.Привод обеспечивает также использование кинетической энергииторможения. В этом случае отключаются 83758 4муфты 6 и 5 и одновременно включается муфта 7. Если при этом кинетическая энергия маховика 14 не превышает заданного уровня, то блоком 20формируется команда на разгонмаховика 14, энергия через трансмиссию 3 передается маховику, а рабочий орган тормозится. В дальнейшемэнергия, занесенная маховиком, может 1 О быть возвращена рабочему органудля его разгона.Таким образом, в приводе обеспечивается повышение. эффективной мощности без увеличения мощности при водного двигателя, гидравлическиепотери не превышают потерь в гидропередаче 9, т.е. сведены к минимуму.Использование изобретения дляпривода рабочих органов строитель ных и дорожных мащин позволит повысить КПД и, тем самым, эффективностьих использования.