Система автоматического управления положением рабочего органа землеройной машины

А 1 51)4 Е 02 роизво еммаш" носится к строии мелиоративЦель - повышение системы. Системавленных на концах горов бер ч ти управлени жит два устан20, шарнирн ке рабочего рычаг подве закрепленного на органа (РО), датя контролируемых ительно-преоб разо, задатчик 5 поо ССС 1976 тельс9/20360ублик 4 перемещен и г, уси ые блоки 6, очек ател 197 ЪСОЮЗ СОВЕТСНИХАр ф 4:, СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ";Жги-,2-=ф РЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТ(46) 30.04.89. Бюл.16 (71) Ленинградское научноственное объединение "ВНИИ (72) С.С. Ройтерштейн, 10.П 10.С. Козлов, Е,М, Файнзиль А.И, Федоров, А.И. Мармале и А.Н, Ефремов(54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПР. ЛЕНИЧ ПОЛОЖЕНИЕМ РАБОЧЕГО ОРГАНА ЗЕМЛЕРОЙНОЙ МАШИНЫ1476081 25 ложения РО, управляющие элементы углового 10 ц высотного 11 перемещений РО, блоки идентификации плоскопараллельного 1 2 и углового 13 перемещений РО относительно каждой цз контролируемых точек г и д. Плоскопараллельцому перемещению соответствует наличие на выходах датчиков 3ц 4 сигналов одного знака, а угловому перемещению - наличие сигналовразных знаков илц наличие сигнала на Изобретение относится к строительному, дорожному и мелиоративному машиностроению, в частности к автоматизации землеройных машин.Цель изобретения - повышение точности управления системы.На фиг. 1 представлена Функцио- . нальная схема системы автоматического управления; на фиг. 2 - пример реализации блоков идентификации рабочего органа.Землеройная машина 1 оборудована системой автоматического управления положением рабочего органа, состоящего из тяги 2 и ножа, ц содержит дат - чики 3 и 4 перемещения контролируемых точек г( ц г, задатчик 5 положения рабочего органа, например генератор опорного луча, первый и второй усилительно-преобразовательные блоки 6 и 7, исполнительный механизм 8 высотного перемещения рабочего органа, исполнительный механизм 9 углового перемещения рабочего органа, управляющие элементы 10 и 11 1 например электроуправляемые распределители) исполнительных механизмов высотного и углового перемещений рабочего органа, блок 12 идентификации плоскопараллельного перемещения рабочего органа и блок 13 идентификации углового перемещения рабочего органа относительно любой из контролируемых точек г и г . Каждый из блоков 11 и 12 имеет два входа и один выход. К первым входам обоих блоков 12 и 13 параллельно подсоединен через усилиодном из датчиков и отсутствие надругом, Сигналы на выходах датчиков3 и 4 имеют вид скачка напряжения,т.е. носят релейный характер. Блоки12 и 13 логически обрабатывают этисигналы и подают соответствующие управляющие сигналы на элементы 10 или11, которые исполнительными механизмами 8 или 9 компенсируют отклонения контролируемой точки от положения равновесия. 2 ил. тельно-преобразовательный блок бдатчик 3 перемещения первой контролируемой точки, а к вторым входамобоих блоков 12 и 13 параллельно под ключен датчик 4 перемещения второйконтролируемой точки.На фиг. 1 обозначены: Ш - шарнирповорота рабочего органа исполнительным механизмом 8 высотной системы;1 ОШ 2 - шарнир поворота рабочего органаисполнительным механизмом 9; ШЗшарнир крепления рычага с датчикамиперемещения; Яси Б - точки крепления датчиков перемещения. 5Блок 12 д Фиг.2) идентификацииплоскопараллельного перемещения рабочего органа состоит из двух схем 4и 15 логического запрета, к управляющим входам которых подсоединены выхо в :ды усилительно-преобразовательногоблока б, а к управляющим входамвыходы усилительно-преобразовательного блока 7,Блок 13 (фиг. 2) идентификации углового перемещения рабочего органасостоит из двух схем отрицания 16 и 17 и двух схем 18 и 19 совпадения.Входысхем отрицания соединены с выходом усилительно-преобразовательного блока 7, а входы схем совпадения - с выходом усилительно-преобразовательного блока 6, При этом выходы схем 16 и 17 соединены с входами схем З 5 18 и 19, Рычаг 20, на котором установлены датчики 3 и 4, закреплен в т, ШЗ на тяге 2 рабочего органа3 1476081В процессе перемещения землеройной мащины по поверхности земли ее рабочий орган перемещается в вертикальной плоскости в соответствии с профи-5 лем поверхности.енератор 5 опорного луча генерирует луч, который распространяется в пространстве. Цатчики 3 и 4 перемещения устанавливают так, чтобы в ис= 10 ходном состоянии рабочего органа луч находился посередине зоны чувствительности обоих датчиков. При этом сигналы на выходе усилительно-преобразовательных блоков 6 и 7 отсутст вуют, исполнительные механизмы 8 и 9 не включены, перемещение рабочего органа отсутствует.При перемещении рабочего органа датчики 3 и 4 перемещаются в верти кальной плоскости относительно опорного луча, что вызывает появление сигнала на их выходе, связанного определенной функциональной зависимостью с этим перемещением. Этот сигнал 25 воспринимается усилительно-преобразовательными блоками 6 и 7, каждый из которых реагирует на входной сигнал появлением сигнала на выходе соответствующего блока, что однозначно 30 соответствует положению определенного датчика перемещения относительно опорного луча.При перемещении рабочего органа вверх ( вниз)на выходе блока 6 появля ется сигнал, который приводит к срабатыванию исполнительного механизма системы и возврату датчика в положение равновесия, при котором опорный луч находится в его зоне нечувстви тельности.Высотное перемещение рабочего органа может происходить плоскопараллельно или при изменении углового положения рабочего органа. При плос копараллельном перемещении на датчике 4 также появляется сигнал, кото - рый приводит к появлению сигнала на выходе блока 7, При этом, поскольку на обоих входах. блока 12 идентифика ции плоскопараллельного движения рабочего органа присутствуют одноименные сигналы с выходов блоков 6 и 7, на выходе блока 12 сигнал отсутствует. Одноименными сигналами считаются 55 те сигналы, которые соответствуют перемещению датчиков 3 и 4 в одном направлении относительно копирной ли - нии. Отсутствует также сигнал и на выходе блока 13 идентификации углового перемещения рабочего органа отца- сительно любой из контролируемых точек и, следовательно, исполнительный механизм 9 системы стабилизации второй контролируемой точки выключен.Рсли угловое перемещение рабочего органа происходит относительно точки крепления датчика 4, то сигналы с него не поступают и усилительно-преобразовательный блок 7 выключен. Однако при этом на выходе блока 13 идентификации углового перемещения рабочего органа относительно любой из контролируемых точек сигнал присутствует, что приводит к включению исполнительного мехачизма 9 в сторону компенсации возмущения, вызванного отработкой исполнительного механизма 8 системы стабилизации первойВ том случае, когда изменение углового положения рабочего органа происходит относительно точки крепления датчика 3, сигналы с него отсутст - вуют и блок 6 выключен, а блок 7 включен, При этом на выходе блока 13 идентификации углового перемещения рабочего органа относительно любой из контролируемых точек появляется сигнал и исполнительный механизм 9 включается в сторону компенсации отклонения контролируемой точки от положения равновесия.В том случае, когда на выходахблоков 6 и 7 присутствуют разноименные сигналы, т.е. оба датчика смещены в разные стороны относительно копирной линии, то на выходе блока 12присутствует сигнал, а на выходе блока 13 его нет. При этом включен только исполнительный механизм 8 системыстабилизации первой точки,Поскольку плоскопараллельному пе -ремещению ставится в соответствиеналичие на выходах датчиков 3 и 4сигналов одного знака, а угловомуперемещению - наличие сигналов разныхзнаков или наличие сигнала на одномиз датчиков и отсутствие на другом,а также учитывая, что сигналы на выходах датчиков имеют вид скачка напряжения 1,т.е. релейный сигнал),конкретные логические схемы этихблоков можно синтезировать с помощьюбулевой алгебры. В предлагаемой системе автоматического управления этисхемы имеют вид, указанный на фиг.2,4 20 ректор Л, Пилипенко ри Составитель В. едактор А. Лежнина Техред М.Дидык5/30 Тираж 590 Подписноесударственного комитета по изобретениям и открытиям пр 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 2ВНИИПИ НТ СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина формула изобретения Система автоматического управления положением рабочего органа землеройной машины непрерывного действия, содержащая два датчика перемещения контролируемых точек, выходы которых подключены к входам первого и второго усилительно-преобразовательных блоков, задатчик положения рабочего органа, управляющий элемент углового перемещения рабочего органа, причем выход первого усилительно-преобразовательного блока подключен к входу управляющего элемента высотным пе - ремещением рабочего органа, о т л и - ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности управления, в нее 7608 6введены блок идентификации плоскопараллельного перемещения рабочего органа и блок идентификации угловогоперемещения рабочего органа относи- Втельно каждой из контролируемых точек, при этом выходы первого и второго усилительно-преобразовательныхблоков соответственно соединены спервыми и вторыми входами блокаидентификации плоскопараллельногоперемещения и блока идентификации углового перемещения, выходы которыхсоединены между собой и с входом уп В равляющего элемента углового перемещения рабочего органа, причем датчики перемещения установлены на концах рычага, шарнирно закрепленногона подвеске рабочего органа.