Следящая система управления рабочим органом

.ЯО, 12932 М 4 ЕО 0 922 38 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЛЬСТ М,Ф СВИ Н АВТО Бюл. Р енко и Капитуль 088.8)свидетельство СССР Е 02 Г 9/22, 1971.(54) СЛЕДЯЩАЯБОЧИМ ОРГАН СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ еОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(57) Изобретение относится к строительному и дорожному машиностроениюЦель - повышение эффективности работы следящей системы путем обеспечения выработки информационного сигнала о соответствии положения рабочего органа (РО) 8 землеройно-транспортной машины задающему положениюрычага 2 управления. Силовой цилинд1 системы соединен с механизмом 7подъема РО 8. Полости цилиндра 1 со3287 129 диняются с напорной и сливной магистралями управляющим распределителем ( УР) 3 с шестерней 4 на золотнике 11, Она установлена с возможностью поворота и зацепления с зубчатыми рейками 15, 16, Рейка 15 кинематически соединена с рычагом 2 управления, а рейка 16 - с механизмом 7. Между УР 3 и цилиндром 1 установлен информационный распределитель (ИР) 4 с двухступенчатыми торцовыми полостями и установленным в его корпусе 30 подпружиненным с двух сторон цилиндрическим полым золотником 31 с двумя штоками 34, 35. Меньшие ступени полостей ИР 4 радиальными каналами 27, 28,29 сообщены с. участками рабочих магистралей 25, 26, расположенных между УР 3 и ИР 4. На торцовых частях корпуса 30 закреплены соединенные со штоками 34, 35 концсвые выключатели 36, 37, На поверхности золотника 31 выполнены пять проточек 39, 40 41, 42, 43, Крайниеиз них, вьжодящие на торцы золотника 31, соединены с его полостью радиальными отверстиями 44, 45, асредние расположены с возможностьюсообщения через них посредствомсквозных рациальных каналов в корпусе полостей цилиндра 1 с УР 3. Приотклонении РО 8 вверх или вниз отзаданного рычагом 2 положения перемещаются соответственно рейки 15 или16, Нарушается равновесие золотника31. Его штоки 34, 35 воздействуютна соответствующие выключатели 36 и37 и загорается контрольная лампочка 38, Цилиндр 1 через механизм 7опускает или поднимает РО 8, 1 ил,1Изобретение относится к строительному и дорожному машиностроению, а именно к следящим гидросистемам управления рабочим органом эемлерой - но-транспортных машин.Цель изобретения - повышение эффективности работы следящей системы путем обеспечения выработки информационного сигнала о соответствии положения рабочего органа задающему положению рычага управления.На чертеже изображена следящая система управления рабочим органом.Следящая система управления рабочим органом включает силовой цилиндр 1, рычаг 2 управления, управляющий распределитель 3 и информационный распределитель 4. Силовой цилиндр 1 содержит поршень 5, шток 6 которого соединен с механизмом 7 подъема рабочего органа 8.Рычаг 2 управпения со шкалой указателя 9 служит для выработки управляюшего сигнала исполнительным элементом гидросистемы, обеспечивающим подъем или опускание рабочего органа 8 на строго определенную величину, соответствующую положению рычага 2 управления относительно шкалы указателя 9. 51 О2 О25 2Распределитель 3 обеспечивает3 соединение напорной и сливкой магистралей с соответствующими полостями силового цилиндра 1 в ходе перемещения рабочего органа 8, а также запирание попостей силового цилиндра 1 и фиксирование рабочего органа 8 в соответствующем рычагу 2 управления положении в процессе рабочего хода землеройно-транспортной машины и состоит иэ подпружиненного пружиной 10 золотника 11, находящегося в неподвижном корпусе 12, На штоке 13 золотника 11 закреплена с воэможностью поворота шестерня 14, находящаяся в зацеплении с зубчатыми рейками 15 и 16, Рейка 15 через зубчатый сектор 17 связана,с рычагом 2 управления, а рейка 16 обратной связи кинематически через механический привод 18 соединена с механизмом 7 подъема рабочего органа 8. Нг цилиндрической поверхности корпуса 12, ответной золотнику 11, выполнены четыре проточки 19, 20, 21 и 22, соединенные соответственно с рабочими магистралями 23 и 24 подвода рабочей жидкости к распределителю 4, магистралью 25 и магистрапью 26, кроме того, в корпусе имеется три радиальных канала 27, 129328728 и 29, крайние иэ которых 27 и 29 соединены с магистралью 25, а средний 28 - с магистралью 26,Сущность изобретения заключается в том, что следящая система управления рабочим органом дополнена информационным распределителем 4, установленным в гидросистему между распределителем 3 и силовым цилиндром 1 и предназначенным для выработки информационного сигнала о соответствии положения рабочего органа 8 задающему положению рычага управления. Распределитель 4 содержит корпус 30, в котором установлен двухштоковый полый золотник 31, подпружиненный с двух сторон пружинами 32 и 33. Штоки 34 и 35 золотника 31 кинематически соединены с концевыми выключателями 36 и 37, закрепленными на торцовых частях корпуса 30 и электрически параллельно связанными через сигнальную электроцепь с контрольной лампочкой 38, установленной в отделении оператора (на чертеже показано пунктирной линией)На цилиндрической поверхности золотника выполнены пять проточек 39, 40, 41, 42 и 43, крайние из которых 39 и 43 30 выходящие на торцовые стороны золотника, соединены радиальными отверстиями 44 и 45 с полостью золотника, разделенной в средней части на две камеры 46 и 47 соосно установлен ным дросселем 48. На внутренней поверхности корпуса 30, ответной золотнику 31, имеются отсекающие ограничительные пояски 49 и 50, делящие каждую торцовую полость на две 40 ступени или камеры переменного 51 и 52 и постоянного 53 и 54 объемов, Кроме того, в корпусе выполнены связанные с гидравлическими магистралями 23 и 24 сквозные радиальные ка налы 55 и 56 подвода рабочей жидкос- ти от распределителя 3 к силовому цилиндру 1, перекрываемые цилиндрическими поясками 57 и 58, образованными средними проточками 40, 41 и 42 на поверхности золотника 31, и два радиальных отверстия 59 и 60, соединяющие полости 53 и 54 постоянного объема через гидромагистрали 61, 62, 23 и 24 со сквозными радиальными.каналами 55 и 56.При движении землеройно-транспортнсй машины в процессе рабочего хода рабочий орган 8, например бульдозер,находится в строго определенном положении относительно опорной поверхностиходового оборудования, соответствующем положению рычага 2 управления относительно шкалы указателя9. Фиксированное положение обеспечивается запиранием полостей силовогоцилиндра 1, когда магистрали 23 и 24подвода рабочей жидкости к силовомуцилиндру перекрыты золотником 11,при этом рабочая магистраль 26 соединена с магистралью 25 через проточки22 и 21, в результате чего обеспечивается разгрузка распределителя 3.В этом случае распределитель 4 находится в исходном положении, т.е. золотник 31 занимает среднее уравновешенное пружинами 32 и 33 положение,при котором цилиндрические пояски57 и 58 перекрывают сквозные радиальные каналы 55 и 56. Полости, образованные камерами 51, 53 и 52, 54сообщаются между собой через проточку 43, отверстия 45, камеру 47,дроссель 48, камеру 46, огверстия 44и проточку 39, в результате чегодавления в торцовых полостях золотника 31 выравнены. Выключатели 36 и37 выключены, контрольная лампочка38 не горит, что свидетельствует отом, что имеет место соответствиемежду положением рабочего органа 8и рычагом 2 управления,При переводе рычага 2 управленияв новое положение, например вверхна требуемую величину, которая контролируется оператором по шкале указателя 9, зубчатая рейка 15 перемещается вниз, обусловливая перемещение в том же направлении шестерни4, относительно неподвижной в данный момент времени рейки обратнойсвязи 16, В результате этого золотник 11 переместится и займет положение, при котором гидромагистраль23 через проточку 19 и отверстие 27соединяется с магистралью 25 слива,.магистраль 24 через проточку 20 иотверстие 28 соединяется с магистралью 26, а проточка 21, постоянносоединенная со сливной магистралью25, будет перекрыта золотником 1,обеспечивал на определенное времяизоляцию магистрали 26 от магистрали 25.Рабочая жидкость под давлением,создаваемьм насосным агрегатом (непоказан), через рабочую магистраль26, отверстие 28, проточку 20, ма5 12932 гистрали 24 и 62, радиальное отверстие 60 поступает в камеры 54 и 52 распределителя 4, создавая в данной полости избыточное давление. Одновременно камеры 51 и 53 через отвер стие 59,магистрали 61 и 23, проточку 19, отверстие 27 соединяются с магистралью 25 слива. Рабочая жидкость в начальный момент времени будет частично поступать в противоположную торцовую полость, образованную камерами 51 и 53, через проточку 43, отверстия 45, камеру 47, дроссель 48, камеру 46, отверстия 44 и проточку 39, Однако дроссель 48, создавая значительное гидравлическое сопротивление, обеспечит необходимую для нарушения равновесия золотника 31 величину давления в камерах 54 и 52, Равновесие золотника 31 нарушает ся и он перемещается, сжимая пружину 32 и уменьшая размеры камеры 51 переменного объема, рабочая жидкость из камер 51 и 53 уходит в сливную магистраль 25, Золотник 31 перемещается до момента упора торца в отсекающий ограничительный поясок 49, обеспечивая тем самым изоляцию камеры 53 постоянного объема, соециненной со сливом от проточки 39, соединен" З 0 ной с противоположной торцовой полостью, находящейся под давлением. При этом магистраль 24, находящаяся под давлением, через радиальный канал 56 и проточку 42 золотника 31 соединяется с бесштоковой полостью силового цилиндра 1, а магистраль 23 через радиальный канал 55 и проточку 40 соединяется со штоковой полостью силового цилиндра 1, обеспе чивая соединение этой полости со сливом. Кроме того, в результате воздействия штока 34 срабатывает концевой выключатель 36, обуславливая загорание контрольной лампочки 38 в 45 отделении оператора, что информирует оператора о том, что положение рабочего органа 8 не соответствует задающему положению рычага 2.Поршень 5 силового цилиндра 1 50 цод действием давления рабочей жидкости перемещается, обеспечивая через шток 6 механизма 7 подъема опускание рабочего органа 8. Перемещение последнего через механический привод 18 передается на рейку 16 обратной связи, движение которой вверх в свою очередь обуславливает перемещение в том же направлении шестерни 87 614 относительно неподвижной в данном случае рейки 15. В результате золотник 11 будет перемещаться в сторону исходного положения, При возвращении в исходное положение золотник 11 перекроет проточки 19 и 20, соединенные с магистралями 23 и 24, и соединит через проточки 21 и 22 нагнетающую магистраль 26 с магистралью 25Отсечка магистрали 24 от магистрали 26 обеспечивает снятие избыточного давления в камерах 52 и 54 распределителя 4, в результате чего золотник 31 под действием сжатой пружины 32 перемещается в сторону среднего (уравновешенного) положения, при этом осуществляется перетекание рабочей жидкости из камер 54 и 52 в камеры 51 и 53 через проточку 43, отверстия 45, камеру .47, дроссель 48, камеру46, отверстия 44, проточку 39, Привозвращении золотника 31 в исходное положение, каналы 55 и 56 вновь перекрываются цилиндрическими поясками57 н 58 золотника 31, а концевой выключатель 36 отключается, снимая электрический сигнал с контрольной лампочки 38 что информирует оператора о том, что цикл отработки команд-, ного сигнала следящей гидравлической системой окончен, и рабочий орган 8 занимает положение, соответствуюшее задающему положению рычага 2 управления,В том случае, если рабочий орган 8 не опустился на требуемую величину заглубления, например по причинеупора бульдозера в каменные включения, система обратной связи не передаст сигнал отработки на управляющий распределитель 3, В этом случае золотник 11 не вернется в исходное положение, а значит не вернется в исходное положение и золотник 31 распределителя 4 т.е. сигнал с концеваго выключателя 36 не снимется, чтообусловит горение контрольной лампочки 38, информирующей оператора о том что рабочий орган не занял требуемого положения,При переводе рычага 2 управления вниз все гидравлические элементы следящей системы управления работают аналогично, но в противоположном рассмотренному направлении. Рейка 15 перемещается вверх, увлекая за собойшестерню 14 и соответственно золотник 11, Последний перекрывает проточку 26, обеспечивая соединение нагнеСоставитель С.ФоминРедактор М,Петрова Техред МаХоданич Корректор А,Зимокосов Заказ 354/31 Тираж 607 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород,ул. Проектная, 4 7 12932 тающей магистрали 26 через отверстие 28 и проточку 19 с магистралями 23 и 61 и магистрали 25 слива через проточки 21 и 20 - с магистралями 24 и 62. В результате рабочая жидкость под давлением поступает в камеры 53 и 51 и перемещает золотник 31, сжимая пружину 33, до момента упора торца золотника 31 в отсекающий ограничительный поясок 50, при этом срабаты 10 вает концевой выключатель 37, формирующий электрический сигнал на контрольную лампочку 38, и обеспечивается подвод рабочей жидкости под давлением из магистрали 23 через канал 55 и проточку 40 в штоковую полость силового цилиндра, который обеспечивает поднятие рабочего органа 8, При согласовании рабочего органа с положением рычага 2 управления золотник 20 11 возвращается в исходное положение, обуславливая возврат в исходное положение и золотника 31 распределителя 4, в результате чего выключатель 37 снимает электрический сигнал с контрольной лампочки 38, В случае, если по каким-либо причинам рабочий орган не поднялся на требуемую величину,.например в транспортное положение, контрольная лампочка горит, 3 О оператор, имея об этом информацию, не начнет движения, что может привести К перегрузкам машины, а примет меры к выяснению причин. 35Формула изобретения Следящая система управления рабочим органом, включающая силовой цилиндр, соединенный с механизмом 40 подъема рабочего органа, управляющий распределитель .с шестерней на золотнике, которая установлена свозможностью поворота и зацепленияс зубчатыми рейками, одна из которых кинематически соединена с рычагом управления, а другая - с механизмом подъема рабочего органа, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, сцелью повышения эффективности ееработы путем обеспечения выработкиинформационного сигнала о соответствии положения рабочего органа задающему положению рычага управления,система снабжена сигнальной электроцепью с концевыми выключателями иконтрольной лампочкой и информационным распределителем с двухступенчатыми торцовыми полостями, в корпусекоторого установлен подпружиненныйс двух сторон двухштоковый полыйзолотник, полость которого разделена посредством расположенного в еесредней части дросселя, а штоки кинематически связаны с кЬнцевыми выключателями, закрепленными на торцовых частях корпуса информационногораспределителя, меньшие ступени торцовых полостей которого посредствомрадиальных каналов в корпусе сообщены с участками рабочих магистралей,расположенных между управляющим и информационным распределителями,приэтом на цилиндрической поверхностизолотника выполнены пять проточек,крайние из которых, выходящие на торцовые стороны золотника, соединеныпосредством радиальных отверстий сполостью золотника, а средние расположены с возможностью сообщения черезних посредством сквозных радиальныхканалов в корпусе полостей силовогоцилиндра с управляющим распределителема