Система программного управления рабочим органом горной машины

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(31) М. Кл,з Е 21 С 35/24 с присоединением заявки Мо -(23) Приоритет -Государстненный комитет СССР по делам изобретений и открытий"Главтоннельметрострой" 1) Заявитель ИСТЕМА ПРОГРАММН ОРГАНОМ ГОРНОЙ УПРАВЛЕНИЯ РАБОИНЫ сится к горной области автомаанционного упдческими машинаИзобретение отн технике, а именно тизированного, дис равления горнопрох миИзвестна систембочим органом, содстанцию, гидроцилирабочего органа,гии установленные назвеньев рабочего ометрические датчикизмерение угла повФормирующие сигналпо Фактическому пооргана 11). управления раржащая насосную дры перемеще дрораспределосях шарниров гана потенциообеспечивающи рота последнихобратной связи ожению рабочего нияители система прогрбочим орган Недостатком систеьтт является низкая эксплуатационная надежности, так как между потенциометрическими датчи ками и рабочим органом существует жесткая механическая связь, которая в условиях вибрационных и ударных нагрузок отрицательно влияет на работу датчиков. Крбме того, применение потенциометрических датчиков перемещения требует их герметизации в условиях запыленности и влажности, что усложняет конструкцию.Известна также аммного управления ра ом горной машины, включающая насосную станцию,гидрораснределитель, соединенный с насоснЬй станцией напорной и сливной магистралями, гидроцилиндр перемещения рабочего органа, полости, которого соединены с выходами гидро- распределителя, датчик перемещения рабочего органа, блок задания программы н элемент сравнения.При этом датчики перемещения выполнены в виде гидравлических цилиндров, кинематически связанных с ра-.бочим органом, благодаря чему обеспечивается достаточная жесткость 15 и надежность Формирования и передачисигнала обратной связи по положению рабочего органа Г 21.Однако использование в качестведатчиков перемещения гидравлических цилиндров существенно усложняет систему, так как требует введения. в конструкцию большого числа вспомогательных гидравлических элементов, что, в свою очередь, снижает эксплуатационную надежность.Кроме того, при работе известнойсистемы невозможно получить информацию о перемещении рабочего органа при повороте последнего относитель10 к второму входу элемента 10 сравненияс помощью линии 29, управляющий входэлектронного ключа 25 соединен с вы-,ходом блока 22 задержки линией 30,Объединенный выход элемента 10 сравнения линией 31 соединен с вторымвходом двигателя 24 маслонасоса 3.Для защиты системы от перегрузокмежду напорной 11 и сливной 14 магистралями включен-предохранительныйгндроклапан 32.Система работает следующим образом.В соответствии с заданной программой перемещения рабочего органа 5из блока 9 задания программы программного блока 7 на вход элемента 10сравнения в числоимпульсной форме выдается задание на очередное перемещение . На другой вход элемента 10сравнения с выхода реверсивного счетЗ 0 чика 26 по линии 29 поступает числоз импульсный сигнал, соответствующийфактическому положению рабочего орга-.на 5. В зависимости от соотношениясигналов задания и фактического по ложения элемент 10 сравнения формирует одну из команд "Вперед" или"Назад". По соответствующей выходной линии 19 или 20 команда поступает на один жли другой вход элек трогидрораспределителя б, В результате этого происходит запуск двигателя24 маслонасоса 3 и соединение напорной магистрали 11 с поршневой 17команда "Вперед" ) или со штоковой 18команда "Назад" ) полостью гидроци,линдра 4 перемещения рабочего органа 5йо оси шарнира на угол, превышающий 180.Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение экс.плуатационной надежности работы систеьи,Поставленная цель достигаетсятем, что система снабжена реверсивным счетчиком импульсов с суммирующим и вычитающим входами, электронным кгпочом, блоком задержки и турбинным датчиком расхода жидкости сэлектрическим выходом, при этом .гидрораспределитель, программныйблок и элемент сравнения выполненыс электрическими входами и выходами,причем датчик расхода жидкости включен в сливную магистраль, а его выход подключен к суммирующему входуреверсивного счетчика, выход которого соединен с элементом сравнения,первый выход которого подключен квычитающему входу реверсивногосчетчика и одному электрическомувходу гидрораспределителя, второйвыход этого элемента сравнения подключен к другому электрическомувходу гидрораспределителя. Кроме того, с целью повышения точности управления, датчик расхода жидкости подключен к суммирующему входу реверсивного счетчика через электронныйключ, управляющий вход которого череблок задержки соединен с третьим выходом элемента сравнения.На чертеже изображена схема системы программного управленияСистема содержит насосную станцию1, включающую маслобак 2 и маслонасос 3, гидроцилиндр 4 перемещения рабочего органа 5, трехпозиционный эле. ктрогидрораспределитель 6, програм-мный блок 7 и датчик 8 перемещениярабочего органа. Программный блок 7содержит блок 9 задания программы,выход которого подключен к элементу10 сравнения.Выход маслонасоса 3 соединен на-,порной магистралью 11 с входом 12гидрораспределителя 6 с электрическими входами управления (т,е. электрогидрораспределителем 6).Выход 13 электрогидрораспределителя б соединен с маслобаком 2 сливной магистралью 14, в которую уста-.новлен турбинный датчик 8, расходажидкости с электрическим выходом.Электрогидрораспределитель б своимивыходами 15 и 16 соединен соответственно со штоковой 17 и поршневой 18полостями гидроцилиндра 4 перемещения рабочего органа. Электрогидрораспределитель б подключен своимиэлектрическими входами к выходнымлиниям 19 и 20 "ВпЕред" и "Назад"элемента 10 сравнения, третья выходная линия 21 которого подключенак входу блока 22 задержки и посредством линии 23 к входу двигателя24 маслонасоса 3. Электрический выход датчика 8 соединен с входом электронного ключа 2, выход которого подключен к входу реверсивногосчетчика 26 импульсов с помощью линии 27, другой вход которого соединен линией 28 с выходной .линией 20"Назад" элемента 10 сравнения. Выход счетчика 26 импульсов подключен Одновременно обеспечивается сливмасла соответственнопо штоковой 17или из поршневой 18 полости гидроцилиндра 4 перемещения рабочего органа5 по сливной магистрали 14 в маслобак 2. Поступление масла в полостьгидроцилиндра 4 вызывает выдвижениеили втягивание штока и соответствующее перемещение рабочего органа 5.Сливаемое из полостей,гидроцилиндра4 масло проходит через установленныйв сливной магистрали 14 датчик 8 расхода жидкости. При этом на выходе 60 последнего генерируются электрическиеимпульсы, число которых в единицувремени пропорционально мгновенномуобъему протекающего через датчик 8масла и, следовательно, перемещению 65 рабочегооргана 5, Генерируемые имФормула изобретения пульсы поступают через электронный ключ 25 по линии 27 на вход реверсивного счетчика 26. В случае команды "Вперед" происходит суммирование импульсов, а при команде "Назад" - реверсирование счетчика и уменьшение числа накопленных импульсов. В эле- . менте 10 сравнения происходит сопоставление текущего числа импульсов, поступивших по линии 29 с выхода счетчика 26, с числом импульсов задания, поступившим с выхода блока 9 задания программа программного блока 7В момент совпадения числа импульсов на обоих входах элемент 10 сравнения переводит гидрораспределйтель 6 в нейтральное положение и одновременно формирует команду "Выключить", которая по линии 23 подается на двигатель 24 маслонасоса 3. В результате отключается маслонасос 3 и гидроцилиндр 4 перемещения рабочего органа 5 с его фиксацией на очередном шаге программы перемещения. Блок 22 задержки обеспечивает отключение ключа 25 с некоторой задержкой, что повышает точность фиксации положения рабочего органа после выключения маслонасоса 3. Включение дат-. чика 8 перемещения рабочего органа 5 в сливную магистраль исключает влияние на величину сигнала о фактическом положении рабочего органа 5 колебаний давления при изменении нагрузки на рабочий орган и других Факторов, отражающих динамику работы гидросистемы.При увеличении давления в напорной магистрали до установленного предела, что может явиться, например, результатом встречи рабочего органа с преградой, срабатывает предохранительный гидроклапан 32, обеспечивающий при этом прямое соединение напорной магистрали 11 со сливной магистралью 14 и защиту системы от воздействия недопустимого давления.Система программного управления рабочим органом позвоЛяет Использо. вать турбинный датчик расхода, который по сравнению с гидравлическими цилиндрами-датчиками перемещения не требует жесткого механического соединения с рабочим органом, а также вспомогательных гидравлических элементов.Кроме того, предлагаемое конструктивное выполнение системы позволяет повысить надежность ее работы в условиях вибрационных и ударных нагрузок, точность сьема информации оперемещении рабочего органа, а также позволяет получить информацию оперемещении рабочего органа при повороте последнего относительно осишарнира на угол, превышающий 180 О. 10 1. Система программного управления рабочим органом горной машины,включающаянасосную станцию, гидрораспределитель, соединенный с насосной станцией напорной и сливной 5 магистралями, гидроцилиндр перемещения рабочего органа, полости которого соединены с выходами гидрораспре,делителя,. блок задания программы иэлемент сравнения, о т л и ч а ю -щ а я с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности работы системы,она снабжена ререверсивным счетчиком импульсов ссуммирующим и вычитающим входами,электронным ключом, блоком задержкии турбинным датчиком расхода жидкости с электрическим выходом,. при.этом гидрораспределитель, программныйблок и элемент сравнения выполненыс электрическими входами и выходамипричем датчик расхода жидкости включен в сливную магистраль, а его выход подключен к суммирующему входуреверсивного счетчика, выход которого соединен с элементом сравнения,первый выход которого подключен квычитающему входу реверсивного счетчика и одному электрическому .входугидрораспределителя, второй выходэтого элемента сравнения подключен 40 к другому электрическому входу гидрораспределителя.2. Система по.п.1, о.т л и ч аю щ. а я с я тем, что, с целью повышения точности управления, датчик 45 расхода жидкости подключен к суммирующему входу реверсивного счетчика-через электронный ключ, управляющийвход которого через блок задержкисоединен с третьим выходом элемента 5 О сравнении. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. ЖаннерВ.Л. и Крамской Э.И. 55 Погрузочние манипуляторы. Л "Маши;ностроение", 1975, с.23.2. Авторское свидетельство СССР9 540038, кл. Е 21 С 35/24, 1974960435 оставитель ехред М. Над актор В.Д а лиал ППП "Патент", г.Ужгород, Ул.Проектная, 4 7224/40 ВНИИП по 113035, Тираж 623осударственногам изобретенийсква, Ж, Ра ладун Еорректор А.Грицен Подписноеомитета СССРоткрытийкая наб., д.4/