Устройство управления рабочим процессом землеройно транспортной машины

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 23672 А 2 Г 9/22 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ожныи СССР69.ССРЕ 02 Г 9/2 ция параметров озеров. Омск,ИЯ РАБО- НО-ТРАНемлероиноретения -машины.Вф ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕЧИМ ПРОЦЕССОМ ЗЕМЛЕРОСПОРТНОЙ МАШИНЫ(57) Изобретение относится к зтранспортной технике. Цель изобповышение производительности путем оптимизации процесса заполнения ковша. Устройство содержит датчики силы тяги 3, тяговой мощности 5 и положения 8 рабочего органа (РО) 2, преобразователи сигналов силы тяги 4 и тяговой мощности 6, элемент 7 сравнения, задатчик 9 начального заглубления, блок 10 формирования сигнала управления и исполнительный гидромеханизм 11. Преобразованные в одноименные величины тяговую мощность и силу тяги сравнивают между собой и с заданным значением. Дополнительно датчиком 8 измеряют величину заглубления РО 2 и в зависимости от ее изменения по сравнению с заданной задатчиком 9 величиной оптимального начального заглубления формируют в блоке 10 корректирующий сигнал управления величиной перемещения РО 2. За счет этого снижается сопротивление копанию, уменьшаются энергозатраты и снижается число непроизводительных перемещений РО 2. 4 ил.Изоо 1 егегпге отггосится к землсройцотранспортным машинам, например скреперам,елью изобретения является повышение производительности путем оптимизации процесса заполнения ковша.На фиг. 1 приведен график оптимального заглубления рабочего органа землеройно-транспортной машины; на фиг. 2функциональная схема системы управлениярабочим процессом землеройно-транспортной машины; на фиг. 3 - зависимостьтяговой мощности Мт, рабочей скорости Ур ибуксования движителя г 1 от силы тяги Г;на фиг. 4 - пример реализации функциональной схемы устройства.Система управления содержит землеройцо-транспортную машину 1 (например,скрепер), рабочий орган 2, датчик 3 силытяги, преобразователь 4 сигнала силы тяги,датчик 5 тяговой мощности, преобразователь6 тяговой мощности, элемент 7 сравнения,датчик 8 положения рабочего органа, задатчик 9 начального заглубления, блок Оформирования сигнала управления, исполнительный гидромеханизм 11.Одной из возможных реализаций предлагаемого устройства является гидравлическая система управления рабочим процессом скрепера (фиг. 4). Датчиком силытяги является гидроцилиндр 12, смонтированный в механизме крепления скрепера сбазовым трактором. Штоковая полость гидроцилиндра 12 соединена с управляющимраспределителем 13, ягзляюгцимся преобразователем 4 сигггала силы тяги, и регулятором 14 насоса 15 переменной производительности, выполняющим роль задатчика 5тяговой мощности и преобразователя 6 тяговой мощности, кицематически связанного сведомым колесом скрепера.Уггравлягощий распределитель 13, содержагций пружину 16 и винтовой механизм7, связан гидролиниями8 и9 с распределителем 20, гидролинией 21 - с гидроклапаном 22, гидролинией 23 - с силовым гидроцилиндром 24 и гидролинией25с регулируемым дросселем 26.Распределитель 20 соединен гидролинией27 с насосом 28 и предохранительнымклапаном 29, гидролинией 30 - с фильтром 31 и баком 32 и гидролинией 33 в . с обратным клапаном 34.Гидроклаг 1 ан 22, являющийся датчикомположения рабочего органа, снабжен стопором 35, являющимся задатчиком величиныначального заглубления пружиной 36, и связан гидролинией 37 с обратным управляемым клапаном 38 и гидроцилиггдром-датчиком 39.Обратный управляемый клапан 38 соединен гидролинией 40 с баком 32 и гидролицией 4с гидролиггией 23.Силовой гидроцилиндр 24, являющийсяисполнительным гидромеханизмом, и гид 5 1 О 5 20 25 30 35 40 45 50 55 2роцилиндр-датчик 39 соединены с рабочим органом 42 (ковшом) скрепера.Система управления работает следующим образом.В начальный момент времени, когда скрепер разогнался до скорости Й., а рабочий орган 42 не заглублен, сила тяги мала и равна силе сопротивления передйиженив машины (тока А на фиг. 3). Поэтому давление Рг, развиваемое гидроцилиндром 12, мало, Регулятор 14 насоса 15 переменной производительности находится в положении, соответствующем минимальной подаче, и поэтому (несмотря на максимальную частоту вращения говала насоса 15) его подача О и перепад давления на регулируемом дросселе 26 малы.Золотник управляющего распределителя 13, находясь под воздействием давлений Р и Р усилия пружины6, находится в крайнем левом положении.Г 1 ри переводе распределителя 20 в положение заглубления рабочего органа 42 линия 27 нагнетания сг)единяется с линией 19. Жидкость от насоса 28 поступает в управляющий распределитель 13, гидролинию 21, гидроклапан 22 и поршневую полость силового гидроцилиндра 24. Жидкость из его штоковой полости поступает в управляюгций распределитель 13, затем по гидролиниям 23 и 30 - в фильтр 31 и далее сливается в бак 32.Рабочий орган 42 начинает заглубляться, увеличивается сила тяги Г и тяговая мошность х),. Так как давление Рь пропорциональное силе тяги, растет, регулятор 14 насоса 15 переменной производительности увеличивает подачу О и вместе с ней растет давление Р., пропорциональное тяговой мощности. Настройки винтового механизма 17 и управляемого дросселя 26 выбраны так, что при изменении соотношения Х (Г, ) до точки В (фиг. 3) пружина 16 удерживает золотник управляющего распределителя 13 в крайнем левом положении.При заглублении рабочего органа 42 начинает перемещаться шток гидроцилиндра-датчика 39. Давление в его поршневой полости уменьцается и золотник гидроклапана 22, преодолевая сопротивление пружины 36, перемешается вниз, перекрывая гидролинию от управляющего распределителя 13 к поршневой полости силового гидроцилиндра 24. Рабочий орган 42 останавливается на заданной глубине (точка Б на фиг. 3; точка и на фиг. 1).Начинается наполнение ковша грунтом, растет сила тяги Г, и тяговая могцность М. При приближении к точке 3 (фиг. 3) интенсивность увеличения тяговой мощности снижается, рост давления Р, начинает отставать от роста давления Р и золотник управляющего распределителя 13 перемещается вправо, перекрывая окна, соединенные с силовым гидроцилиндром 24.Дальнейший рост силы тяги приводит к увеличению буксования (о) и уменьшению рабочей скорости (Ч,) (фиг. 3). Это приводит к уменьшению подачи насоса 15 переменной производительности и, как следствие, к уменьшению давления Р 2 (точка Д на фиг. 3).Золотник управляющего распределителя 13 под действием давления Р перемещается вправо и соединяет линию 19 нагнетания с линией 23 (фиг. 4), соединенной со штоковой полостью силового гидроцилиндра 24.Одновременно давление из линии 23 поступает в управляющую линию 41 обратного управляемого клапана 38. При отсутствии давления в линии 41 клапан 38 проводит жидкость только из гидролинии 40 в гидролинию 37. При подаче давления в линию 41 обратный управляемый клапан 38 начинает проводить жидкость из гидролиции 37 в гидролинию 40 и соединяет нижнюю полость гидроклапана 22 с баком 32. Давления в верхней и нижней полостях гидроклапана 22 выравниваются и его золотник под действием пружины 36 поднимается вверх до стопора 35. Поршневая полость силового гидроцилиндра 24 соединяется с линией 21 управляющего распределителя 13 и далее - с баком 32.Поршень силового гидроцилиндра 24 начинает подниматься вверх, выглубляя рабочий орган и уменьшая силу тяги Г, до тех пор, пока давление Р, (Г ) уменьшится и золотник управляющего распределителя 13 не займет нейтрального положения (точка Г на фиг. 3).При дальнейшем увеличении силы тяги описанный процесс повторяется, пока режущая кромка рабочего органа 42 не выйдет на поверхность грунта и ковш не заполнится грунтом.Машинист скрепера переключает распределитель 20 на подъем рабочего органа (при этом соединякпся линия 27 нагнетания с линией 18 и линия 19 с линией 30 слива), и процесс набора грунта заканчиваетсяОбратный клапан 34 служит для подзаряд 22ки жидкостью гидроклапа на и гидро- цилиндра-датчика 39; жидкость в него поступает только в нейтральном положении распределителя 20. Давление зарядки определяется давлением на входе в фильтр.10 Для задания величины начального за.глубления рабочего органа 42 служит стопор 35. Вворачиванием его в корпус гидроклапана 22 уменьшают путь, который нужно пройти золотнику до перекрытия линий 1521 управляющего распределителя 13.Фахида з 00)етениУстройство управления рабочим процес сом землеройно-трацспортцой мацкины, содержащее датчик силы тяги, подключенный через преобразователь сигнала силы тяги к первому входу элемента сравнения, датчик тяговой мощности, подк,почецный через преобразователь тяговой мощности к второму входу элемента сравнения, датчик положения рабочего органа и силовой гидромеханизм, отличаюшееся тем, что, с целью повышения производительности путем оптимизации процесса заполнения ковша, устройство снабжено блоком формирования сигналов управлеция и задатником величины начального заглубления, выход которого подключен к первому входу блока формирования сигналов управления, к второму входу которого подключен датчик положения рабочего органа, а к третьему входу блока формирования сигналов управления подключен выход элемента сравнения, выход блока формирования сигналов управления подключен к исполнительному гндромеханизму..Вис дел кая е, г. Редактор М. КелемешЗаказ 2939/34ВНИИПИ Госмдарст113035Производственно.по Составитель ЛТехред И. ВереТираж 606енного комитета СССР пМосква, Ж - 35, Раушиграфическое предприят оградовКорректор А. ТяскоПодписноем изобретений и открытинаб., д. 4/5Ужгород, ул. Проектная,