Способ автоматического управления работой бульдозера

(504 Е 02 РЗ 76 9 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТЕЛЬСТ К АВТОРСКОМУ С ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Московское научно-производственное объединение по строительному и дорожному машиностроению и Московский ордена Трудового Красного Знамени автомобильно-дорожный институт(54) (57) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОЙ БУЛЬДОЗЕРА, заключающийся в поддержании буксования в заданных пределах путем подъема отвала при превышении верхнего заданного уровня буксования и опускания его при снижении буксования ниже заданного уровня по сигналу, полученному за счет сравнения действительной и теоретической скоростей движения бульдозера, отличающийся тем, что, с целью поддержания заданного направления движения бульдозера, измеряют действительные скорости движения каждого борта бульдозера, находят отношение этих сигналов и результирующим сигналом воздействуют на механизм стабилизации скоростей бортов.Изобретение относится к землеройнотранспортным машинам, а именно к бульдозерам.Цель изобретения - поддержание заданного направления движения бульдозера.Способ заключается в том, что при поддержании буксования в заданных пределах путем подъема отвала при превышении верхнего заданного уровня буксования и опускания при снижении буксования ниже заданного уровня по сигналу, полученному в результате сравнения действительной скорости движения машины, замеряемой измерителем скорости, и теоретической скорости, замеряемой по оборотам ведущей звездочки или связанного с ней элемента трансмиссии, измеряют действительную скорость движения каждого борта машины, определяют отношение действительных скоростей левого и правого бортов машины, по результатам которого воздействуют на механизм стабилизации скоростей бортов. При этом для поддержания оптимальной тяги определяют среднюю действительную и среднюю теоретическую скорости бортов, по которым вычисляют величину среднего буксования и в зависимости от ее значения воздействуют на механизм подъема и опускания отвала. На фиг. 1 изображено устройство, реализуюшее предлагаемый способ, вид сбоку; на фиг, 2 - то же, вид сверху.Устройство содержит базовую машину 1 с бульдозерным оборудованием, состоящим из отвала 2, гидроцилиндров 3 подъема и опускания отвала толкаюшие брусья 4 Перекос отвала в вертикальной поперечной плоскости предусмотрен при помощи гидроподкоса 5.Базовая машина 1 содержит ведущие правую 6 и левую 7 звездочки, к которым подсоединены элементы 8 и 9 (тахометры), замеряющие их скорость вращения. Элементы 8 и 9 оттарированы в скоростях движения гусениц. По бортам базовой машины установлены специальные измерители 1 О и 11 действительных скоростей каждого борта ЪддУдп. К измерителям 10 и 11 подсоединен элемент2 (фиг. 1), вычисляющийЪ дп Ъ дпсреднюю Ъд.р =действительную ско2рость базовой машины, Элемент 13 подсоединен к элементам 8 и 9 и вычисляет теоретическую скорость базовой машины Ут Ч: т.ср = К элементам 12 и 13 подсоединен элемент 14, который вычисляет среднее буксирование6 == (1 в в ). К элементу 14 подсоединенЪдтЧтфлогический элемент 15, сравнивающий среднее буксование с заранее заданным мини 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 мальным значением б.". К элементу 15 подсоединен логический элемент 16, который производит проверку полностью ли впущен отвал Н =Н. Элемент 15 соединен также с логическим элементом 17, сравнивающим значение среднего буксования опр с заранее заданным максимальным его значением омане, К элементу 17 подсоединен логический элемент 18, проверяющий полностью ли поднят отвал Н = Н.;, Элемент 17 соединен с элементом 19, который дает сигнал на продолжение движения при неизменной высоте подъема отвала Н=сопз(. Элементы 16 и 18 подсоединены к элементу 20, функциями которого являются остановка бульдозера и вызов механика. Элемент 16 соединен с золотником управления гидроцилиндрами 3 подъема и опускания отвала 2, причем он может подать команду только на опускание отвала 2, Элемент 18 также соединен с золотником управления гидроцилиндрами 3 подъема и опускания отвала, причем он может подать команду только на подъем отвала 2,Измерители 10 и 11 действительных скоростей соединены также с элементом 21 (фиг. 2), который вычисляет их отношение К = - . Элемент 21 соединен с логическимЪ"д.Ътдпэлементом 22, который производит сравнение К с заранее заданным и минимально возможным значением К" . Элемент 22 соединен с логическим элементом 23, который производит сравнение К с заранее заданным максимальным значением К ,. К элементу 23 подсоединен элемент 24, выдающий команду на продолжение движения без изменений. К элементу 22 подсоединен элемент 25, проверяюШий полностью ли выдвинут шток гидрораскоса 5, т.е. максимально ли вправопрадперекошен отвал с,т,=пс . К элементу 2 о подсоединен логический элемент 26, проверяющий полностью ли остановлена звездочка 6 механизмом 27 поворота правой стороны базовой машины 1 МП р=макс.Логический элемент 28 соединен с элементом 23 и проверяет полностью ли втянут шток гидрораскоса 5, т.е. достигнут ли максимальный угол перекоса отвала влево ддд = ," . К элементу 28 подсоединен элемент 29, проверяющий полностью ли остановлена звездочка 7 механизмом 30 поворота левой стороны базовой машины 1 МП," = = макс. Элементы 22 и 25 соединены с помошью разъемного соединения 31, а элементы 23 и 28 - с помощью разъемного соединения 32. Элемент 22 отсоединен от элемента 26 с помощью разъемного соединения 33, а элемент 23 от элемента 29 - разьемного соединения 34, Элементы 28 и 25 соединены с золотником управления гидроподкосом 5. Причем элемент 28 может подавать управляющий сигнал на золотник, перекашивать отвал влево, а элемент 25 - перека 1265259шивать отвал вправо. На гидроцилиндрах 3подъема и опускания отвала и гидроподкоса установлены датчики конечных положений, которые выдают сигналы Нмакс, Нмин,са ианаЯмакс И ймакс,Бульдозер, на котором реализован предлагаемый способ, работает следующим образом.При движении вперед с разработкойгрунта элементы 8 и 9 постоянно измеряют теоретическую скорость каждого избортов базовой машины, а измерители 10и 11 - действительную скорость каждогоборта базовой машины. По этим даннымэлементами 12 и 13 вычисляют средниескорости: действительную Чд.р и среднюю теоРЕтИЧЕСКУЮ Чсср, ПО КотОРЫМ ДаЛЕЕ ЭЛЕМЕНТтом 14 вычисляют среднее буксование асср,Затем среднее буксование Ьср сравнивают сминимальным заранее заданным значениембуксования омн элементом 15. Если оср((Ьмнн, сигнал подается на элемент 16, который производит проверку полностью ли опущен отвал. Крайнее нижнее положение отвала контролируется датчиком конечного положения.Если в крайнем нижнем положении отваЛа УСЛОВИЕ суср(бнин НЕ ВЫПОЛНЯЕТСЯ, СИГНВЛподается на элемент 20, который дает сигнал на остановку бульдозера и вызов машиниста. Если же элемент 16 показывает, чтоотвал находится не в крайнем нижнем положении, то сигнал Опускание подаетсяна золотник управления гидроцилиндрами3. Опускание отвала происходит до того моМЕНта, КОГДа УСЛОВИЕ бср)оман НЕ бУДЕт ВЫполняться. После этого сигнал подается налогический элемент 17, который сравниваетсреднее буксование с максимальным заранее заданным значением буксования 6 макс.ЕСЛИ УСЛОВИЕ Оср)оникс ВЫПОЛНЯЮТСЯ, СИГнал подается на логический элемент 18, который проверяет полностью ли поднят отвалпо показаниям конечных датчиков. Если условие Н=Н выполнено, т.е. отвал находится в крайнем верхнем положении, и усЛОВИЕ Оср)омакс ВЫПОЛНЯЕТСЯ, ТО ИДЕТ КОМанда на элемент 20 на остановку бульдозера и вызов машиниста. Если условие Н =Нмакс не выполняется, сигнал Подъемподается на золотник управления гидроцилиндрами 3 подъема и опускания отвала.Если же условие не выполняется высотаподъема отвала остается неизменной и бульдозер движется с буксованием Бсмоср(басс,в пределах, соответствующих оптимальномутяговому усилию базовой машины. Такимобразом осуществляется поддержание оптимального тягового усилия, соответствующего максимальной производительности. Для того, чтобы бульдозер сохранил заданное направление движения, измеренные специальными измерителями 10 и 11 величины действительных скоростей каждого борта Чд., Чд. подаются на элемент 21, который 5 1 О 15 20 25 ЗО 3540 45 50 55 вычисляет отношение К = - . С элементаЧд.Чдп21 сигнал подается на логический элемент22, который сравнивает К с минимальновозможным Км . Если условие К)Кне выполняется, т.е. отношение действительных скоростей бортов меньше допустимого(происходит отклонение бульдозера влево отзаданного направления движения), сигналподается на элемент 25, который проверяетполностью ли перекошен отвал 2 вправо.Если полностью (о чем свидетельствуют показания конечных датчиков, установленныхна гидроподкосе 5), подается сигнал наэлемент 26, который определяет полностью лиостановлена звездочка 6; механизмом поворота правого борта, если полностью, то сигнал подается на элемент 20 (остановка бульдозера и вызов механика). Если же условие МНр =макс в элементе 26 не выполняется, идет сигнал на остановку звездочки6 механизмом 27 поворота правого борта дотех пор, пока не будет выполняться условиев элементе 22 К)Км-. Если элемент 25 показал, что угол перекоса отвала выбран неполностью, подается сигнал на золотникгидроподкоса 5 на втягивание штока, приэтом происходит перекос отвала влево до выПОЛНЕНИЯ УСЛОВИЯ К)Кмин,После того, как элемент 22 показал, чтоУСЛОВИЕ К)Кмин ВЫПОЛНЯЕТСЯ, СИГНаЛ ПОДается на элемент 23, проверяющий условиеК(К,. Если это условие выполняется,то далее сигнал идет на элемент 24, которыйустанавливает угол перекоса отвала и положение механизмов 27, и поворота 30 постоянНЫМИ. ЕСЛИ УСЛОВИЯ К(Кмалс НЕ ВЫПОЛНЯЕТСЯ,сигнал подается на элемент 28, который определяет пол постыл ли перекошен отвалвлево по показаниям конечных датчиков,Если отвал перекошен не полностью, сигнал далее идет на золотник гидроподкоса 5,Золотник гидроподкоса 5 занимает то положение, когда шток гидроподкоса втягивается,т,е. происходит перекос отвала влево дотех пор, пока не будет выполняться условиеК(Кмакс. Если и после полного перекосаотвала влево это условие не выполняется(о чем свидетельствует элемент 28), сигналподается на элемент 29, который проверяетполностью ли остановлена звездочка 7 механизмом 30 поворота левого борта. Еслиполностью (МП.-=макс), сигнал подаетсяна элемент 20 (остановка и вызов механика).Если не полностью, сигнал подается на затормаживание механизмом 30 поворота, звездочКИ 7 ДО ВЫПОЛНЕНИЯ УСЛОВИЯ К(Кмакс.Таким образом достигается выполнениеусловия Кмин(К(Кмакс. Бульдозер сохраняет заданное направление движения.Если достижение этого условия необходимо без использования гидроподкоса, например при планировке, то, отключив разъемные соединения 31 и 32 и подсоединивсоединения 33 и 34, имеем то, что сигнал минует элементы 25 и 28, управляющие1265259 с/2. Я Редактор А. ШишкиЗакааа 6630/21ВНИ ароши 1130 лиал перекосом отвала, и сохранение направления движения осуществляется при неизменном угле перекоса а=соп 31.Преимущество предлагаемого способа состоит в том, что присутствие человека для контроля за работой бульдозера исключается,Состави иа Техред И Тираж 6 ИПИ Государствен по делам изобретМосква, Ж - 36,ППП Патент, г.при этом обеспечивается максимальное тяговое усилие, а следвательно, и производительность. Бульдозер, на котором реализован предлагаемый способ, может работать в условиях, где присутствие человека нежелательно. тель Н. Назаркина. Верес Корректор41 Подписноеного комитета СССРений и открытийРаушская наб., д. 4/6Ужгород, ул. Проектная,