Автоматический регулятор землеройной машины

ЯО, 11200 СОЮЗ СОВЕТСНИХссамэппнипаРЕСПУБЛИН За) Е 02 Г 9 20 Е 02 Г 5 10 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ РОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н автокнм сющтвьсгви(56) 1. Авторское свидетельство СССР к 319251, кл. Е 02 Г 5/10, 19702Авторское свидетельство СССР У 726277, кл. Е 02 Г 9/20, 1976 (прототип).(54)(57) АВТОМАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР ЗЕМПЕРОЙНОЙ МАШИНЫ, содержащий датчик высотного положения рабочего органа, подключенный к одному входу дифференциального усилителя, исполнительный механизм, связанный с гидроцилиндром управления, к которому подключен электрогидравлический золотник, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности регулирования, надежности и уменьшения габаритов, он снабжен электронным интегратором, двумя пороговыми устройствами, двумя усилителями, двумя реле, выход электронного интегратора подключен к другому входу дифференциального усилителя, выходы которого через пороговые устройства подключены к входам усилителей, выход каждого усилителя подключен к сЬответствующей обмотке электрогидравлического золот" ника и обмоткЕ реле, а входы элект-раиного интегратора через замыкающие контакты реле подключены к разным полюсам двухполярного источника питания.073 1 механизм, связанный с гидроцилиндром управления, к которому подключен электрогидравлический золотник, снабжен электронным интегратором, двумя пороговыми устройствами, двумя усилителями и двумя реле, выход электронного интегратора подключен к другому входу дифференциального усилителя, выходы которого через пороговые устройства подключены к входам усилите" лей, выход каждого усилителя подключен к соответствующей обмотке электрогидравлического золотника и обмотке реле, а входы электронного интегратора через замыкающие контакты реле подключены к разным полюсам двухполярного источника питания.На чертеже изображена схема автоматического регулятора.На схеме обозначены рабочий орган 1 ножевого типа, исполнительный механизм 2, гидроцилиндр 3 управления, электрогидравлический золотник 4, датчик 5 высотного положения рабочего органа, дифференциальный усилитель 6, электронный интегратор 7, активное сопротивление 8 в цепи обратной связи интегратора, пороговые устройства 9 и 10, усилители 11 и 12, обмотки реле 13 и 14; замыкающие контакты 15 и 16, двухполярный источник 17 питания.Рабочий орган 1 землеройной машины перемещается исполнительным механизмом 2. Положение исполнительного механизма определяется перемещением полнительным механизмом 2. Рабочий орган 1 землеройной машины жесткосвязан с датчиком 5 положения, который измеряет положение рабочего органа относительно копирной линии. Выход датчика 5 положения соединен содним из входов дифференциального усилителя 6, на другой вход которогоподается сигнал с выхода интегратоходимое для создания изодромногозакона изменения сигнала на выходеинтегратора.Выходы дифференциального усилителя 6 связаны с пороговыми устройствавующих усилителей 11 и 12. Выходыусилителей 11 и 12 соединены соответ 1120Изобретение относится к строитель;ному и дорожному машиностроению, вчастности к бестранщейиым дреноукладчикам с ножевык рабочим органомпассивного типа, на котором шарнирно закреплены средства управленияего высотным положением, напримерв виде поворотных лопастей, обеспечивающих опору ножа на грунт и управляемых с помощью гидроцилиндров.Известна копнрная система автоматического управления высотным поло"жением рабочего органа эемлеройноймашины, используемая, например, наэкскаваторе-дреноукладчике ЭТЦ 15и включающая датчик высотного положения, копир (например, в виде натур-ного троса или оптического луча),усилитель и исполнительный гидроцилиндр с электрогидрозолотником Г 1 3.Использование таких средств дляуправления рабочими органами пассивного типа с поворотными лопастямиделает процесс управления неустойчивым, вследствие чего траектория рабо 25чего органа приобретает волнообразныйхарактер с весьма значительными вертикальными размахами относительносреднего положения рабочего органа.Известен автоматический регуляторземлеройной машины, содержащий датчик30высотного положения рабочего органа,подключенный к одному входу дифференциального усилителя, исполнительныймеханизм, связанный с гидроцилиндромуправления, к которому подключен З 5электрогидравлический золотник 1 21.Недостатком известного регулятора является нестабильность постоянной ким золотником 4, а по выходу с исвремени гидравлического катаракта,. вызванная значительной зависимостьюэтой постоянной от температуры окружающей среды и наличия утечек, чтоснижает точность регулирования инадежность работы .устройства, Крометого, применение гидравлического 45катаракта делает устройство в целомдостаточно габаритным, что не отвечает современным требованиям к кон- ра 7. Интегратор 7 имеет в цепи обструкции регулятора. ратной связи сопротивление 8, необЦель изобретения - повышение точ Оности регулирования, надежности иуменьшения габаритов регулятора.Поставленная цель достигается тем,что автоматический регулятор землеройной машины, содержащий датчик вы ми 9 и 10, а выходы пороговых устсотного положения рабочего органа, ройств связаны с входами соответстподключенный к одному входу дифференциального усйлителя, исполнительный3 11200 ственно с электромагнитными реле 14 и 13 и параллельно с входом (электрическим) электрогидравлического золотника 4, Каждое реле управляет своим контактом: соответственно 13-е - 15"м, а 14-е - 16-м. Эти контакты5 нормально разомкнуты, и одна группа каждого из контактов соединена через активное сопротивление с входом интегратора 7, а другая одного из контактов соединена с "+", а другого с н- источника питания,Датчик 5 высотного положения является измерительным средством, выходной сигнал которого пропорционален изменению. высотной координаты управляемого объекта (в частности, рабочего органа мелиоративной машины). В среднем положении датчик выдает сигнал "0" (ноль). При отклонении измеряемого устройства вверх или вниз на выходе датчика 5 появляется пропорциональное напряжение соответственно положительное или отрицательное. Следовательно, на выходе дифференциального усилителя 6 появляется сигнал на одном или другом выходе, что и определяет включение порогового устройства 9 или 1 О.Перемещение рабочего органа в продольно-вертикальной плоскости складывается из перемещения, вызванного возмущением и поворотом лопастей на некоторый угол, осуществляемым гидро- цилиндром. В том случае, когда лопасти повернуты на некоторый угол, а35 гидроцилиндр выключен, рабочий орган будет все равно перемещаться в вертикальном направлении,до тех пор, пока не наступит динамическое равновесие40 сил, действующих на рабочий орган.Устройство работает следующим образом.При равновесном положении регулятора датчик 5 положения также находит 45 ся в равновесном положении, исполнительный механизм 2 - в среднем положении, рабочий орган- в исходном .положении на заданной высотной отметке. При этом с выхода датчика 5 и с выхода интегратора 7 сигналы не по 5 Э ступают. Иа выходах дифференциального усилителя 6 сигналы отсутствуют, электрогидравлический золотник 7 в нейтральном положении, обмотки реле 73 4обесточены, гидроцилнндр 3 не перемещается, на вход интегратора не поступает напряжение.При отклонении рабочего органа 1, а вместе с ним и датчика 5 от равновесного положения на выходе датчика 5 возникает сигнал, который, пройдя через дифференциальный усилитель, включает пороговое устройство 9 (10) и с его выхода через усилитель 11 (12) электрогидравлический золотник 4 и реле 13 (14). При этом начинается перемещение исполнительного гидроцилиндра и исполнительного механизма, что приводит к перемещению рабочего орга" на в сторону положения равновесия. Кроме этого замыкаются контакты 15 (16) и на вход интегратора подается положительное (отрицательное) напряжение, а на его выходе появляется линейно нарастающее напряжение. Последнее растет до тех пор, пока сигналы на обоих входах дифференциального усилителя 6 не станут равны, При равенстве сигналов с выхода датчика положения и с выхода интегратора пороговые устройства, электрогидравлический золотник и гидроцилиндр выключаются. При этом происходит перемещение рабочего органа в сторону равновесного положения и разряд конденсатора в цепи обратной связи интегратора через активное сопротивление. Если постоянные времени прихода в равновесное положение рабочего органа и интегратора равны, то во время переходного процесса сигнала на выходе не будет и система будет выключена до момента достижения равновесного положения. Этоприводит к уменьшению колебательности переходного процесса, что снижает динамическую ошибку системы по сравнению с тем вариантом, когда она работает без предлагаемого устройства,Изобретение повышает точность работы регулятора, поскольку не связано с зависимостью гидравлических элементов от температуры окружающей среды и не боится неизбежных утечек жидкости. С этим же связана болеевысокая надежность, меньшие габариты и стоимость.1120073 708/23 Тираж 643 ВНИИЛИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РаушПодписноеССР ка омитет открыт кая на 5 лиан П 1 П "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна Составитель А, Ремизов Редактор В. Петраш Техред С.Мигунова, Корректор В, Бутяга