Система управления рабочим органом планировочной машины

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфвз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 040281 (21) 3269757/29-03 И)М. Кп.з с присоединением заявки Мо Е 02 Г 9/20 Государственный комитет СССР по делам изобретений(54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ РАБОЧИМ ОРГАНОМ ПЛАНИРОВОЧНОЙ МАПИНЫИзобретение относится к строительным машинам, предназначенным дляпроизводства планировочных работ иможет быть использовано, напримерна автогрейдере при выполнении зачистных проходов при работе в режимеавтоматического управления.Известна система управления отвалом бульдозера, содержащая две параллельные линии автоматическогоуправления, каждая иэ которых имеетсвой электромагнитный золотник с .автономным насосом питания.Недостатком этой системы являетсято, что для ее реализации на базеимеющегося на машине гидравлическогопривода с одним насосом, несмотряна его достаточную мощность, необходима установка дополнительного насоса питания. Это приводит к увеличению стоимости и усложнению системыуправления,Известно также управляющее устройство к землеройно-планировочноймашине, содержащее датчик. положениярабочего органа, элемент сравнения,исполнительный механизм и сервопривод 2.Однако это устройство не обеспе-чивает регулирования скорости движеиия рабочего органа в зависимостиот отклонения рабочего органа оттребуемого положения и склонно квозникНовению автоколебаний приувеличении чувствительности системыуправления,Наиболее близкой к предлагаемойявляется система управления рабочим1 О органом планировочной машины, например автогрейдера, содержащая. датчики задатчик углового положения, блоксравнения, релейный элемент, усилитель, электрогидрораспределитель,вход которого соединен с насосомпостоянной производительности черезклапан регулирования потока, исполнительный гидроцилиндр и гидрораспределитель с ручным управлением (,3 1.Эта система управления по принципу действия относится к замкнутымсистемам релейного типа и обеспечивает работу как в ручном так и вавтоматическом режиме от одного насоса постоянной производительности.25 Скорость движения штока гидроцилиндра при работе в режиме автоматического управления постоянна независимоот величины отклонения отвала отзаданного положения и выбирается30 из условия обеспечения устойчивойработы, требуемого качества переход. ных процессов и точности спланированной поверхности. Эта скорость ограничена клапаном регулирования потока, включенного на входе в гидрораспределитель с электроуправлением, равна 0,018-0,02 м/с, Часть жидкости, поступавшей от насоса, клапан регулирования потока отводит в бак. Если учесть, что насос позволяет получить скорость движения штока при включении контура ручного управления в пределах 0,15-0,25 м/с, то становится очевидным сушественный запас по скорости и уменьшение КПД гидропривода при работе в режиме автоматического управления.Цель изобретения - повышение точности управления за счет полного использования потока жидкости,Поставленная цель достигается тем, что система управления рабочим ор 1.аном планировочной машины, например автогрейдера включающая датчик и задатчик углового положения, блок сравнения, релейный элемент, усилитель, электрогидрораспределитель, вход которого соединен с насосом постоянной производительности. через клапан регулирования потока, исполнительный гидроцилиндр и гидрораспределитель с ручным управлением, снабжена дополнительным гидрораспределителем, клапаном регулирования потока, релейным элементом и усилителем, причем дополнительный электро. гидрораспределитель подключен параллельно основному и соединен выходом с исполнительным гидроцилиндром, а входом через дополнительный клапан регулирования потока с.насосом постоянной производительности, дополнительный релейный элемент подключен параллельно основному и через дополнительный усилитель электрически соединен с дополнительным электрогидрораспределителем.На чертеже представлена принципиальная схема системы управления,. Система состоит из блока 1 управления, датчика 2 углового положения, связанного с рабочим органом 3, основного гидрораспределителя 4 с электроуправлением, вход которого соединен с насосом 5 постоянной производительности через клапан 6 регулировайия потока, а выход соединен с исполнительным гидроцилиндром 7, дополнительного гидрораспределителя 8 с электроуправлением, выход которого также соединен с исполнительным гидроцилиндром 7, а вход соединен с насосом 5 через дополнительный клапан 9 регулирования потока, гидрораспределителя 10 с ручным управлением, дросселей 11-13 с обратными клапанами линии 14 управления переливным золотником 1065 водится в бак 15, благодаря чему гидрораспределителя с ручным управлением, бака 15.Блок 1 управления состоит из задатчика 16 углового положения рабочего органа 3, блока 17 сравнения,5 основного релейного элемента 18 срегулируемой зоной. нечувствительности, усилителя 19, дополнительногорелейного элемента 20 с устройствомрегулирования зоны нечувствительнос-,1 О ти, усилителя 21, Причем зона нечувствительности дополнительного релейного элемента 20 больше зоны нечувствительности основного релейногоэлемента 18.Работа системы осуществляетсяследующим образом.При отсутствии возмущающих воздействий на автогрейдер, когда положение рабочего органа 3 в поперечнойр плоскости находится в пределах допуска, величина рассогласованиясигналов датчика 2 углового положения и задатчика 16 углового положе- .ния не превышает зону нечувствительности релейных элементов 18 и 20,золотники гидрораспределителей 4 и8 с электроуправлением находятся внейтральном положении и запорныеэлементы клапанов 6 и 9 регулирования потока закрыты, Линия 14 управления переливным золотником 10 распределителя с ручным управлениемоткрыта и жидкость от насоса 5 черезпереливной золотник 10 распределителя с ручным управлением сливаетсяв бак 15. Полости гидроцилиндра 7заперты и рабочий орган 3 находитсяв заблокированном состоянии.В том же положении находятсязолотники гидрораспределителей 4 и40 8 с электроуправлением при отключениисистемы автоматического управления,Причем в этом случае появляетсявозможность управлять рабочим органом 3 с помощью гидрораспределителя45 10 с ручным управлением,При малом отклонении рабочегооргана 3 от требуемого положения иувеличении рассогласования сигналовдатчика 2 углового положения и за 5 О датчика 16 углового положения довеличины, превышающей зону нечувствительности основного релейногоэлемента 18, блок 1 управления подает сигнал на соответствующий элект.ромагнит основного гидрораспределителя 4 с электроуправлением. Золотник 4 гидрораспределителя перекрывает линию 14 управления переливнымзолотником,гидрораспределителя 10с ручным управлением, переливнойзолотник закрывается и жидкость. через клапан 6 регулирования потокапоступает в соответствующую полостьгидроцилиндра 7, Часть жидкостиклапаном 6 регулирования потока отобеспечивается движение рабочего органа 3 на малой скорости и точная остановка его в требуемом положении при исчезновении сигнала рассогласованияУвеличение скорости штока гидроцилиндра 7 ограничивается требованиями к запасу устойчивости системы, точности и качеству переходных процессов.При больших отклонениях рабочего органа 3 от требуемого положения, когда сигнал рассогласования превышает зону нечувствительности дополнительного релейного элемента 20, включается основной гидрораспределитель 4 с электроуправлением, а затем дополнительный гидрораспределитель 8 с электроуправлением. Включение дополнительного гидрораспределителя 8 с электроуправлением обеспечивают повышенную скорость движения штока гидроцилиндра 7 и быстрое возвращение рабочего органа 3 в требуемое положение, за счет подачи в гидроцилиндр 7 дополнительного потока жидкости, регулируемого дополнительным клапаном 9 регулирования потока. При уменьшении сигнала рассогласования по мере прибли" жения рабочего органа 3 к требуемому положению вначале отключается дополнительный гидрораспределитель 8 с электроуправлением. Происходит торможение рабочего органа 3 за счет переключения системы на малую скорость, доводка на этой скорости и плавный останов в требуемом положении при отключении основного гидро" распределителя 4 с электроуправлением.Установка дополнительного гидро- распределителя с электроуправлением, вход которого соединен с насосом постоянной производительности через дополнительный клапан регулирования потока, параллельно основному гидро- распределителю с электроуправлением, соединенному на выходе с исполнительным гидроцилиндром, а на входе с насосом через основной клапан регулирования потока и введение дополнительного релейного элемента, включенного параллельно основному и преднаэначенного для управления дополнительным гидрораспределителем с электроуправлением позволяет повысить КПД гидропривода рабочего органа при работе в режиме автоматического управления благодаря более полному использованию потока жидкости создаваемому насосом, а повышение 5 при этом средней скорости штокаисполнительного гидроцилиндра поз" воляет повысить производительность планировочных работ за счет сокра" щения числа повторных проходов и 1 О увеличения скорости движения автогрейдера. Формула изобретения15Система управления рабочим органом планировочной машины, например,автогрейдера, включающая датчик изадатчик углового положения ,блок2 О сравнения, релейный элемент, усилитель, электрогидрораспределитель,вход которого соединен с насосомпостоянной производительности черезклапан регулирования потока, испол 25 нительный гидроцилиндр и гидрораспределитель с ручным управлением,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,с целью повышения точности управления путем полного использованияпотока жидкости, она снабжена дополнительными электрогидрораспределителем, клапаном регулирования потока, релейным элементом и усилителем, причем дополнительный электрогидрораспределитель подключен паЗ 5 раллельно,основному и соединен выходом с исполнительным гидроцилиндром,а входом через дополнительный клапанрегулирования потока - с насосомпостоянной производительности до 40 полнительный релейный элемент подключен параллельно основному и черездополнитвльный усилитель электрически соединен с дополнительным электрогидрораспределителем,45 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Японии 9 51-39447,кл. Е 02 Р 3/76, 1976,2. Авторское свидетельство СССР5 О Р 380161 кл. Е 02 Р 9/20, 1974,3, Меркулович В.А. и Сырков А,В.Автогрейдер ДА.- Строительныеи дорожные машиныф. М., Машино"строениеф, 1969, Р 2, с. 13-15,977621 н Составитель Р, Гладу ив Техред Т.Фанта КорРедактор Е. А. Дэят аказ 9140/38ВНИИ 130 фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектна Филиа Тираж 709И Государственноделам иэобретеносква, Ж, Рауш Подписикомитета СССРи открытийкая наб., д. 4/5