Устройство для регулирования рабочего режима землеройно транспортной машины

Опубликовано 23.01.82. Бюллетень3Дата опубликования описания 01.02.82 оо делан изобретений и открытий(72) Авторы изобретения сового Краснаго Знамени истерства вашего и сред елорусской СР и Минс объединение Дорматпъ Беорусский ордена Тр олитехнический институт Ми специального образования научно-производственное(54) УСТРО 11 СТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАБОЧЕГО РЕЖИМА ЗЕМЛЕРОИНО-ТРАНСГ 1 ОРТНОЛ МАШИНЫ Цель изооретснця стц рсглцповация за цост, замера тговой- ПОВЫШСНИЕ ТОЧН чсТ ИОВ 11.1151 ТО Ощностц. Изобретение относится к автоматизации управления работы зсмлеройно-транспортной машины, а именно к устройству для управления рабочим органом землеройнотранспортной машины с гидромеханической трансмиссией.Известно устроиство дл регулирования рабочего рехкима землсройно-транспортной машицы, содержащее датчик и задатчик на 1 рузки, а,смснт сравнсни 51, слитель управл 51 ющсго сигнала, элемент настройки задатчика исполнительного механизма 11.НедостТком:того устройства является то, что нагрузк; Иашицлы гпределется по косвенному парахСтру - угловой скорости вала двигатс.,я. Однако частота вращения цала двигатсл 51 цс отражает ца руженность машины.Известно также устройство для регулирования рабо его режима землеройно-трансгОр Нойашины с 15 дроеханическоЙ трансмиссией включающее в себя датчик угловой скорости насосного колеса гидротрансформатора, датчик загрузки рабочего органа, блок управления рабочим органом, датчики угловой скорости турбинно о колеса г 1:,ротрансформатора и ведомого колеса машины, датчик номера включенной передачи, арифмст;Несюй квадратор, блок геремсиных коэффц 1 щец гав, арифметически й блок дслсния, псрвый Олок функционалы 10 го прсобразовация, первый ц второй блоки перемножения, олок кСтонного запаздывацц и б "ок .рави ц 51Нсдостатко етого устройств влсто 1то, что прц замедлении землеройно-транспортной машины в рабочем режиме на рабочий орган может поступить преждевременно сигнал на его выглубленце. так как не учитывается во всем балансе тяговой мощности мощность силы инерции, а прц ускорении землеройно-транспортной машины в рабочем режиме на рабочий орган может цост пить преждевременно сигнал на его згз 1 оление по той же причине. В связи с тем. что масса землсройно-транспортных манин высока, опережение и запаздывание сигнал; на выгубленце -- заглублецие рабочего органа может внести цежсла гсльны. коррективы ца выполценис рабочего режима.15 20 25 ЭО 40 45 55 Поставленная цель достигается тем, что устрОЙство снабжено дифференцирующим блоком, блоком коэффициентов вращающихся масс, вторым блоком фнкционального преобразования, третьим блоком перемножения и сумматором, включенным между первым и вторым блоками перемножения и соединенным с выходом блока коэффициента вращающихся масс, ко входам которого подключены выход датчика номера, включенной передачи и выход третьего блока перемножения, входы которого соединены с выходами диффсрен пирующего блока и второго блока функционального преобразоваия, причем вход дифференцирующего бгкка соединен с датчиком угловой скорости ведомого колеса, а вход второго блока функционального преобразования - с Выходом датчика загрузки рабочего органа.11 а чертеже представлена схема соединения элементов устройства.Устройство состоит из датчикаулоВой скорости насосного колеса, датчика 2 угловой скорости туроинного колеса, ариф- мети Геского блока 3 де)сн 1, первого блока 4 функционалыОго преобразования, перВого блока 5 перемножения, арифметическо- ГО квадраОр:. 6, второГО блока 7 перемножсни 1, 0 ока 8 переменных ксэффиниснтов, 1,атчик 9 угловой скорости Ведомого колеса, датчика 10 номера вклк)чснной передачии, б, нка 11 постоянного запаздывания, блока 12 сравнения, ,щтч)ка 13 загрузки 3 ОО" сГО ОрГана, б)Ока 14 управления р)1. Оочим ОГаном, дифференц 11)Ощего блока 15,Г 1 ки 16 коэффициентв вращающихся мисс, сумматора 1 г, второго олока 8 функционального преобразования, третьего блока9 перемножения.Устройство работает слсдующим образом.На вь:ходе датчиков 1 и 2 формируются сигналы, пропорциональные угловым скоростям насосного и турбинного колес. Арифметический б,Ок 3 деления формирует сигнал, пропорциональный кинематическому отгкщениО гидротрансформатора.Первый блок 4 функционального преобразования предварительно настроен на получение функциональной зависимости коэффициента крутя 1 цсго момента турбинного колеса гидротрансформатора от кинематического передаточного отношения гидротрансформатора.Арифметический квадратор 6 формирует сигнал, пропорциональный квадрату числа оборотов за единицу времени насосного колеса. На выходе первого блока 5 перемножения формируется сигнал, пропорциональный крутящему моменту на турбинном колесе гидротрансформатора.Сигнал датчика 9, пропорциональный угловой скорости ведомого колеса машины, совместно с сигналом датчика 10 номера включенной передачи, поступает на блок 8 переменных коэффициентов, который формирует сигнал, пропорциональный скорости машины на данной передаче и приведенный к турбинному валу гидротрансформатора.Второй блок 18 функционального преобразования предварительно настроен на получение функциональной зависимости веса всей машины от загрузки рабочего органа. Сигнал, пропорциональный степени загрузки рабочего органа, поступает на второй блок 18 функционального преобразования от датчика 13 загрузки рабочего органа. Сигнал, пропорциональный весу машины, поступает из второго блока 18 функционального преобразования на один из входов третьего блока 19 перемножения.На второй вход третьего блока 19 перемножения поступает сигнал от датчика 9 уловой скорости ведомого колеса, который, пройдя через дифференцирующий блок 15, становится пропорциональным угловому ускорению ведомого колеса. В третьем блоке 19 перемножения сигналы, пропорциональные весу машины и угловому ускорению ведомого колеса, перемножаются.Из третьего блока 19 перемножения сигнал поступает на блок 16 коэффициентов вра 1 цающихся масс, в котором, кроме коэффициентов вращающихся масс, учитывается соответствующим образом радиус ведомого колеса на каждой передаче и ускорение свободного падения.Информация О вклк)ченной передаче поступает на блок 6 коэффициентов вращающихся масс от датчика 10 номера включенной передачи.На выходе блока 16 коэффициентов вращающихся масс формируется сигнал БгсЧ са где М - момент от силы инерции;5 - коэффициент учета вращающихся масс по передачам;Г - радиус ведомого колеса;б - вес машины с учетом загрузкирабочего органа;сЧ-ускорение свободного падения.Сигналы от первого блока 5 перемножения и от выхода блока 16 коэффициентов вращающихся масс поступают на сумматор 17. На выходе сумматора 17 формируется алгебраическая сумма тягового момента с учетом инерционной массы.Второй блок 7 перемножения, на который поступают сигналы из выхода сумматора 17 и блока 8 перемножения коэффици. ентов, формирует сигнал, пропорциональный тяговой могцности машины с учетом мощности на преодоление силы инерции.Из второго блока 7 перемножения сигнал поступает на блок 1 постоянного запаздывания и одновременно на блок 12 сравнения. Из блока 11 постоянного запаздывания сигнал поступает на второй вход блока 12 сравнения, откуда поступает на блок 14 управления рабочим органом. На этот же блок поступает и сигнал от датчика 13 загрузки рабочего органа, который срабатывает только при полной загрузке рабочего органа.Если сигнал из второго блока 7 перемножения выше по величине, чем сигнал на выходе блока 11 постоянного запаздывания, то в блоке 12 сравнения вырабатывается сигнал на блок 14 управления рабочим органом, соответствующий заглублению рабочего органа.При обратном соотношении сигналов вырабатывается сигнал, соответствующий выглублению рабочего органа. При равенстве сигналов положение рабочего органа не изменяется.При сигнале полной загрузки рабочего органа на выходе датчика 13 загрузки рабочего органа на блок 14 подается команда на выглубление рабочего органа, независимо от сигналов из блоков 7 и 11.Сравнение сигналов, поступающих из блоков 7 и 11, производится в блоке 12 сравнения при определенных порогах чувствительности. Пороги чувствительности настраиваются перед работой машины с учетом грунтовых условий. Удельный вес грунта учитывается при перестройке второго блока 18 функционального преобразования.Применение устройства позволяет повысить точность замера тяговой мощности за счет учета мощности силы инерции. Это обеспечивает повышение точности регулирования рабочего режима и увеличение про. изводительности землеройно-транспортной машины.Формула изобретения Устройство для регулирования рабочегорежима землеройно-транспортной машины с гидромеханической трансмиссией, содержащее датчик угловой скорости насосного колеса гидротрансформатора, датчик загрузки рабочего органа, блок управления рабочим органом, датчики угловой скорости турбинного колеса гидротрансформатора и ведомого колеса машины, датчик номера включенной передачи, арифметический квадратор, блок переменных коэффициентов, арифметический блок деления, первый блок функционального преобразования, первый и второй блоки перемножения, блок постоянного запаздывания и блок сравнения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности регулирования, оно снабжено дифференцирующим блоком, блоком коэффициентов вращающихся масс, вторым блоком функционального преобразования, третьим блоком перемножения и сумматором, вклюценным между первым и вторым блоками перемножения и соединенным с выходом блока коэффициентов вращающихся масс, ко входам которого подключены выходы датчика номера, включенной передачи и выход третьего блока перемножения, входы которого соединены с выходами дифференцирующего блока и второго блока функцио нального преобразования, причем вход дифференцирующего блока соединен с датчиком угловой скорости ведомого колеса. а вход второго блока функционального преобразования - с выходом датчика загрузки рабочего органа. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Деревянко С. Н. Автоматическое регулирование процесса копания грунта буль. дозерами и скреперами. Изд-во Х 2 У, 963, с. 5 - 1 О.2. Авторское свидетельство СССР726278, кл. Е 02 Г 9/20, 1978 (прототип).."ос сиам сква, Пат Сосгавнтеаь Р. Р Тсхрсд Л. БойкаТираж 710 дарственного коми изобретений и о Ж - 35, Раушская нт, г. Ужгород,Корректор М.,ЧсмчиПодясноетета СССРткрытийн аб., д. 4/5чл. Г 1 роектная 4