Устройство управления положением рабочего органа строительно-дорожных машин

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1-Яж(11)603732 Союз Советским Социалистических Республикб) Дополнительное к авт. свид-ву22) Заявлено 21.06.74 (21) 2043863/03 1)М. К Р 3/8 присоединением заявк осударстаенный комитетСовета Министров СССРпо делам иэооретенийи открытий 3) Прио тет) Авторы изобрет М. Маш, В. И. Беркман, М, П, Заи С. С, Шедровицкий 1. Сорок сесою оный научно-исспедовадорожного машиностроения тут строитепьно скии и 71) Заявите(54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПОЛО)КЕНИЕМРАБОЧЕГО ОРГАНА СТРОИТЕЛЬНО-ДОРОЖНЫХМАШИН йства на зе роите курса дольн м управ млсрой- пьно-доили угой плособретение относится к устро положением рабочего орга планировочных и иных ст х машин относительно их клона в поперечной или про лени ных, роже а на кос то,его Известна аппаратура для автоматическои стабилизации наклона мобильной машины относительно горизонта, включающая датчик положения, задатчик, усилитель сигнала рассогласования, усилитель мощности и электрогидравлическое исполнительное устройство 1 .Однако в этом устройстве выходной сигнал представлен напряжением постоянного тока, величина которого пропорциональна сигналу ошибки, что не позволяет получить пропорциональную характеристику регулятора при его работе на электрогидравлическом исполнительном устройстве дискретного действия.Известна также система автоматической стабилизации поперечного наклона отвала авто- грейдера, включающая датчик положения отвала, задатчик, генератор, усилитель сигнала рассогласова н и я, демодулятор, усилител ь мощности и электрогидравлическое исполнительное устройство 2.Недостатком этого устройства является что длительность импульсного управляющ сигнала не изменяется с изменением величины рассогласования, что не позволяет достигнуть высокой позиционной точности системы.Известно устройство управления положением рабочего органа строительно-дорожных ма 5 шин, содержащее датчик и задатчик положениярабочего органа, блок сравнения, модулятор сигналов, усилитель и исполнительный механизм, которое устраняет недостаток, присущий указанной системе стабилизации и вырабатывает управляющий сигнал, пропорциональный величине рассогласования 3.Устройство имеет ряд существенных недостатков. Прежде всего, в данной систем дулированный сигнал рассогласования поступает на два сравнивающих устройства (триг геры Шмидта, чувствительность которы.; должна настраиваться индивидуально, В таком устройстве невозможно управление чувствительностью системы путем изменения одного из параметров, например чувствительности измерительного участка схемы. Отсутствует возмож.ность регулировки статической характеристики устройства управления, не обеспечивается возможность работы системы с исполнительными механизмами пропорционального управ.ления, так как имеет зону нечувствительности, 25 плохо регулируемую в области нулевого сипи15 ВО 45 ля (когда цст рассогласования), кроме того невозможно в широком диапазонуправгят увствите ьнос"1 ыо ц диапазоном измесипя лццс цОго (ицротцо-модулированного) сигцялц з чт 1 зленецц 51 крутизны треуголыцх импульсов,.так как их уровень в значитлыОй мсропределяется уровнем срабатывания тр ггеров Шмидта, что в конечном итоге приводит к уменьшению точности управления.Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение точности управления.Л 5 этого предлагаемое устройство снабжено с,локом регулирования уровня и блоком суммирования, к входам которого подключены зс 1,1 ятццс цо,1 ОРкенця ряоочего Органа и:Оду,51 ТС СРГЦЕ.10 В, ПОДКЛЮЧЕННЫЙ К ВЪХОДУ ОЛОКЯ регулировки уровня, а выход блока суммировацц и выход датчика положения подключены к блокх сравнения.На фцг. 1 изображена блок-схема устройства х црявлсцця; ня фцг. 2 даны диаграммы цгнялов устройства управления; ца фиг. 3 - ст 11 тцСские хярс 1 ктеристцки устрОРства.Устойство имеет датчик 1 фактическоо псх 1 жени рабочего органа, каковым может 111 ь потснццометрическое, индуктивное, емкогное цлц ццос хстрсйство, имеющее на выходе пяпряжснцс постоянного тока (после выцрямлцц ц фильтрации в случае питания преооразоватслей переменным током) ц изменяюш сцгцял в соответствии с изменением положения контролируемого объекта. Задатчик 2 нсОбходимсго положения рабочего органа хОж цмть сц 5 Огп 15 ьй датчику или иной преоб- )РзсВытель тякжс с Выходным нягряжсццем постонноО тока. Задатчик 2 подсоединен к Одному входу олокя суммирования 3, а к друОм) входу подключен модулятор 4, который црдстявляст собой генератор периодического лцОйцо изменяющегося напряжения (пилообразОго ц 1 пряРсения) В блоке суммирования 3 сигнал мод)лятора 4 накладывается ца сигнал зядатчцка 2, т. е. суммируется переменная состявляюща сигнала модулятора и постоццая составляющая сигнала зядатчика, це изменяя последнй. К модулятору 4 подсоединен блок регулировки уровня линейно изменяющегося напряжения 5.1 х блоку суммирования 3 подсоединены зядатчик 2 ц модулятор 4 (см. фиг.1), но к нему могут быть подсоединены также датчик 1 и модулятор 4, что не меняет характера преооразования сигналов и сущности изобретения.матчК, и блок суммирования 3 подсоединены к входам блока сравнения 6, каковым может быть любое быстродействующее устройство с высокой чувствительностью, например, выполненное на основе дифференциального усилителя, Блок сравнения соединен с усилителем 7, подключенным в свою очередь к исполнительцому механизму.В случае работы системы с исполнительнымп механизмами пропорционального действия усцлптегь 7 имеет два выхода, сигналы о которых снимаются по парафазной схеме для обесцчецця нулевого сигнала на исполнительном механизме 8 прц равенствс сигналов датчика и задатчика. При работе Ртемы с цспснительньми механизмами дискретного дейВця выходы усплгеля 7 соединены с двумя исполнительными механизмами 8, к которым для обеспечения нулевого .Нгнала подсоедцце,ы блоки опорных цяпр 5 жений с регуляторамп увствительностц,Работа устройства осуществляется в соответствии с диаграммамц (см. фцг. 2) следуюшцм образом. Уровни сигналов датчика 1 и задатчика 2 задаются иеремцнцем движков цотенциометров ц представлены на диаграммах линиями а и б соответственно.Уровни пилообразного напряжения модулятора 4 устанавливаются блоком регулировки уровня 5. На фиг. 2 представлены диаграммы с высоким уровнем линейно изменяющегося напряжения по амплитуде (низкой чувствцтель- НОтью системы -- диаграммы 1, 11, 111), и низким уровнем линейно изменяющегося напря жс ция (высокой чувствительностью системы - диаграммы 1 У, У и У 1). Это напряжение в блоке суммирования 3 накладывается ца напржение задатчика и представлено на диаграммах линиями в.На выходах блока сравнения 6 появляс 11- ся напряжения (линии г). причем на диаграммах 1 и 1 изображены случаи равенства сигналов датчика и задатчика (постоянной составляющей), на диаграммах 11 и Х - случаи преобладания сигнала датчика, а на диаграммах 11 и У 1 - случаи преобладания сигнала задатчика. Сигналы на выходе блока сравнения (лицин д) и на выходах усилителя, снимаемые по парафазной схеме (линии е) оказываются широтно-модулированными, причем прй равенстве сигналов датчика длительность импульсов оказывается равной длительности интервала между ними, а положительные илц отрицательные приращения сигналов (например датчика) вызывают соответственно приращения длительности импульсов цлц паузы между ними.Принцип управления чувствительностью иллострируется диаграммами 11, 1 и х, Х 1 соответственно, из которых видно, что одинаковому по величине прирацению сигнала датчика .Ы соответствук 5 (при разном угле наклона импульсов линейно изменяющегося напряжция) различные пррацения длительности импульсов. Управление чувствительностью за счет изменения угла наклона этих импульсов достигается изменением параметров блока регулирования уровня, в результате чего статическая характеристика системы приобретает вид, изображенный на фиг. 3. При этом Гс(Й в результате чего для )х уменьшается крутизна и увеличивается диапазон линейности статической ха ря ктерцсти ки.Если црцра сция сигнала датчика (или задатчика) ЬИ првысит величину - , где б - лпапазон изменения цо амплитуде линейно изменяющегося сигнала, модуляция прекрацается и статическая характеристика приобретает вид (.)1 = +.1. Этим обеспечивается то преимуцество систем, при котором в случае большоо сигнала рассогласования Л 1. на выходесистемы появляется большой управляюшнй сигнал и она характеризуется большим быстродействием, а с уменьшением сигнала рассогласования выходной сигнал уменьшается до нуля при ЛЧ=О (на линейном участке характеристики).Работа усилителя 7 характеризуется тем, 5 что он усиливает и формирует сигналы с выхода блока сравнения 6 в импульсы прямоугольной формы. Если исполнительное устройство 8 является устройством пропорционального действия, оно включается по парафазной схеме,1 О чем обеспечивается изменение полярности электрического тока при изменении знака рассогласования в системе и прохождение его через нуль.В случае применения исполнительных устройств дискретного действия, последние одними 1 своими входами подключаются к усилителю 7. а другими входами - к дополнительным блокам опорных сигналов, так что эти блоки компенсируют постоянную составляющую импульсных сигналов усилителя, а также создают такие положительные смешения на исполнительных механизмах, которые поддерживают зону их нечувствительности в необходимых пределах.Технико-экономический эффект предлагаемого устройства создается при эксплуатаци систем управления строительно-дорожными машинами за счет повышения их производитель. бности, что обеспечивается высоким щстродействпем и точностью системы управления.фор,пула наобретенпяУстройство управления положением рабочего органа строительно-дорожных машин, содержащее датчик и задатчик положения рабочего органа, блок сравнения, модулятор сигна. лов, усилитель и исполнительный механизм, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения точности управления, оно снабжено блоком регулирования уровня и блоком суммирования, к входам которого подключены задатчик положения рабочего органа и модулятор сигналов, подключенный к выходу блока регулировки уровня, а выход блока суммирования и выход датчика положения подключены к блоку сравнения.Источники информации, принятые во внимание прп экспертизе:1. Патент США Ло 3637026, кл. 172 в -4.5, 1972.2. Патент США Ло 3026638, кд 37 -56, 1962.3. Патент США )хо 3454101, кл. 172 - 4.5, 1969.603732 Фиг Я а Совета Министров СССРи и открытий го комите изобретен и Ж, Ра кая наб., д лиал ППП Патент, г. Уж едактор Е. Токареаказ 2025/27 ЦНИИПИ Государственнно делана113035, Москва,Состав Текред О Тираж 8 ель Р. ГладунЛуговая Корректор Н. ТупицаПодписное од уз Проектна