Устройство для контроля и регулирования распределения жидких битумных материалов в автогудронаторах

ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКО ВИДЕТЕЛЬСТВУ тносится ых маши ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР 1 (21) 4709923/33 (22) 26.06.89 (46) 30.08,91, Бюл. М 32 (71) Московское научно-производственное объединение по строительному и дорожному машиностроению "В НИИстройдормаш" (72) М.А.Ватуев, В.В.Кабанов, Л.С.Каминский, В,Н.Ковалев, В.Е.Руфов. В,А.Самарин,Г.Н.Битюков и Л.В.Буда (53) 625.752.002.5(088,8) (56) Автогудронатор ДСА. Техническое описание и инструкция по эксплуатации ДСА 00.00.000 ТО. Курган: Советское Зауралье, 1988, с, 61, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЖИДКИХ БИТУМНЫХ МАТЕРИАЛОВ В АВТОГУДРОНАТОРАХ (57) Изобретение о к области автоматизации дорожи н, которые оборудованы системами для равномерного распределения жидких вяжущих материалов при движении по полотну дороги, может найти применение при строительстве и ремонте автомобильных магистралей и аэродромов с использованием автогудронаторов и позволяет повысить точность контроля и регулирования. устройство содержит датчик 7 скорости автогудронатора. датчик 8 числа оборотов битумного насоса 5. датчик 9 давления на входе гидромотора 4, задатчик 10 количества сопл. задатчик 11 нормы разлива, исполнительный механизм 12 с переключателем 13 регулирующего органа 14 гидронасоса 2, три согласующих элемента 14, 15 и 16, блок 17 вычисления заданного и фактического давлений жидкого битумногоЯ материала в распределителе 6 и два индикатора 18 и 19. 1 ил.Изобретение относится к автоматизации дорожных машин, которые оборудованы системами для равномерного распределения жидких вяжущих, например битумных материалов, при движении по полотну дороги, и может найти применение при строительстве и ремонте автомобильных магистралей и аэродромов с использованием, в частности, автогудронаторов,Цель изобретения - повышение точности контроля и регулирования,На чертеже показана функциональная кинематическая блок-схема автогудронатора с устройством контроля и регулирования распределения жидких битумных материалов.Устройство контроля и регулирования распределения жидких битумных материалов в автогудронаторах, имеющих цистерну 1 с битумным материалом, гидронасос 2, связанный с двигателем 3 шасси, гидромотор 4. подключенный к выходу гидронасоса 2 и к входу битумного насоса 5, связанного с распределителем 6 битума, оснащенного соплами. содержит датчик 7 скорости автогудронатора, датчик 8 числа оборотов битумного насоса 5. датчик 9 давления на входе гидромотора 4. задатчик 10 количества сопел, эадатчик 11 нормы разлива. исполнительный механизм 12 с переключателем 13 регулирующего органа 14 гидронасоса 2, три гогласующих элемента 14 - 16, блок 17 вычисления заданного и фактического давлений жидкого битумного материала в распределителе 6 и два индикатора 18 и 19 заданного и фактического давлений,Качество распределения жидких битумных материалов определяется тем, насколько действительный удельный расход битума соответствует заданному, Так как величина удельного расхода материала определяется выражениемс = О/( В х Ч ), (1) где О - объемный расход жидких вяжущих;В - ширина распределения;Ч - скорость движения автогудронатора,то для обеспечения высокого качества егораспределения необходимо поддерживатьпостоянное соотношение между расходомО и скоростью машины Ч,В устройстве реализован метод определения расхода жидких вяжущих в распределителе 6 битума по давлению вгидросистеме. При движении автогудронатора с помощью исполнительного механизма 12 управления производительностьюгидронасоса машинист-оператор по покаэаниям индикаторов 18 и 19 путем переключения трехпозиционного переключателя 13 режимов работы имеет возможность автоматически регулировать производитель ность гидронасоса 2, На индикаторах 18 и10 в необходимом масштабе отображаются заданное и фактическое значения давления жидкого битумного материала в распределителе битума 6,10 Заданный объемный расход битумаОззд связан с заданным давлением Рззд в распределителе битума (1) следующим образом;15 Озад=Е Х,КХ(2 Х 9 ХРзад), (2)где Г - общая площадь отверстия истечения материала;р - коэффициент расхода, зависящий от 20 вязкости жидкости и формы выходного отверстия сопел в распределителе битума 6;9 - ускорение свободного падения.Принимая во внимание, что ширина распределения В и общая площадь отверстия 25 истечения Г определяются через количестводействующих (открытых) сопел а какВ=п 1 х 1,(3)30где- расстояние между соплами в распределителе битума;5 - площадь сечения выходного отвер 35 стия сопла,из выражений(1 - 3) получаем связь заданного давления Рззд со скоростью машины Ч,требуемой нормой разлива и конструктивными параметрами распределителя битума40схЧ хРзад = Х 1 (2 Х 9 , (4)45Таким образом, заданный расход жидких связующих для любых модификаций автогудронаторов определяется задаваемой с помощью эадатчика 11 нормой разлива и измеряемой датчиком 7 скоростью движения машины Ч, Остальные сомножители в формуле(4) зависят от конкретной конструкции автогудронатора и могут быть представлены в виде постоянного коэффициента К 1К 1=(./5) /(2 х 9), (5)55ФТак, например, для автогудронатораДСА с учетом формы его сопел, конфигурации распределителя битума. и т,д. на основе экспериментальных исследований(10) была получена следующая эмпирическая зависимость для заданной нормы разлива с (в единицах л/м ) между скоростью автоггудронатора Ч (в единицах м/мин ) и требуемым давлением Раад в распределителе битума б: Рзад =1,5 Х 10 (Ч Х с кгсlсм(6) Фактическое давление Рфакт жидких вяжущих в распределителе битума 6 определяется из уравнения энергетического баланса в системе гидромотор - битумный насос - распределитель битума( Рфакт.Офакт ) Х т = РгмкОбн, (7) где Офакт - фактический объемный расход;д- коэффициент передачи;Ргм - давление в гидросистеме на входегидромотора; Обн - объемный расход жидких вяжущих через битумный насос. зависящий от его производительности ) за один оборот и количества оборотов и: а фактический объемный расход Офакт материала через распределитель б с учетом сопротивления его истечению получают изформулы Офак, -- в Х 3 Х (2 Х д Х Рфакт ) ХР1/г(9) и для давления Рфакт окончательно послеподстановки (7-9) имеем следующее выражение:) Хп ХР,г/з Рфакт = хЯ хр хну х 2 хд Таким образом, фактическое давление истечения жидких вяжущих материалов определяется заданным с помощью задатчика 10 количеством сопел е и измеряемыми при помощи датчиков 8 и 9 числом оборотов битумного насоса и и давлением на входегидромотора Ргм,Постоянный коэффициент Кг в вырэжении(10) может бытьдля конкретной машины рассчитан как или получен экспериментально,Для автогудронатора ДСА имеют подтвержденную экспериментальными исследованиями эмпирическую зависимость фактического давления в распределителе битума б Рфакт от измеренного давления в гидросистеме Ргм (в единицах кгс/см ),г число оборотов битумного насоса и (в единицах 1/мин) при заданном количестве работающих сопел а (в единицах шт.) в виде г/320 Х кгс/см Устройство работает следующим образом,Перед началом разлива с помощью за 25 датчиков 10 и 11 количества сопел и нормыразлива устанавливают требуемые значения пт и с. Затем начинают движение автогудронатора и запускают систему разливабитума. Сигналы с датчиков 7-9 через соот 30 ветствующие согласующие устройства 1416, реализующие в частностикоэффициенты передачи К 1 и Кг, поступаютв функциональный блок 17. Контроль работы осуществляют по индикаторам 18 и 19,35 отражающим результаты вычислений функциональным блоком 17 зависимостей (4-6,10 - 12).В случае возникновения разницы между Раад и Рфакт, изменяя при помощи пере 40 ключателя 13 режимов работыисполнительного механизма 12 производительность гидронасоса, машинист-оператор фактически варьирует давление вгидросистеме до момента совпадения пока 45 заний индикаторов 18 и 19, При этом необязательно поддерживать скорость движения автогудронатора постоянной. Закон регулирования не зависит от изменений КПДбитумного насоса со временем.50 Предлагаемое устройство надежно работает во всем диапазоне расходов жидкости. в том числе и тогда, когда нагрузочнаяхарактеристика битумного насоса имеетспад (в этом случае давление в распредели 55 теле битума 6 постоянно вне зависимости открутя 1 цего момента насоса). В связи с этимприменение указанной системы управленияпозволяет расширить диапазон регулирования расхода жидких вяжущих материалов на1673672 30-40. Зависимости типа (6,12) могут быть получены для любой модификации автогудронаторов. Данное устройство способствует повышению производительности и улучшению качества строительства, экономии вяжущих, горюче-смазочных материалов, улучшению условий труда машиниста-оператора. Составитель И.Плотникова Редактор Л.Пчолинская Техред М.Моргентал Корректор М,МаксимишинецЗаказ 2900 Тираж 350 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 ф о рмул а изобретен и я Устройство для контроля и регулирования распределения жидких битумных материалов в автогудронаторах, имеющих гидромотор, подключенный к выходу гидро- насоса и к входу битумного насоса, связанного с распределителем битума, содержащее регулирующий орган гидронасоса и датчики скорости автогудронатора и числа оборотов битумного насоса. о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля и регулирования, оно снабжено датчиком давления на входе гидромотора, задатчиками количества сопл в распределителе битума и удельной нормы разлива, тремя согласующими элементами, блоком вычисления заданного и фактического давлений жидкого битумного матери ала в распределителе битума.исполнительным механизмом регулирующего органа гидронасоса с переключателем и двумя индикаторами. причем датчики скорости автогудронатора, числа оборотов би тумного насоса и давления на входегидромотора через соответствующие согласующие элементы подключены к соответствующим входам блока вычисления заданного и фактического давлений жидко го битумного материала в распределителебитума, к другим соответствующим входам которого подключены эадатчики количества сопл в распределителе битума и удельной нормы разлива. выходы блока вычисления 20 заданного и фактического давлений жидкого битумного материала в распределителе битума подключены к соответствующим индикаторам.