Устройство управления приводом рабочего органа лесозаготовительной машины

, 1824.100 9) 23 0 м А ОПИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ институт В,МехренцевССР Я ПРИВО- ОЗАГОТОотносится стности к Устройст равлический посредством дром 31 прив виде электр вход управле блока 29 упр чен обрабаты ГОСУДАРСТВЕНЮЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(56) Авторское свидетельство СМ 818856, кл, А 01 6 23/08, 19(54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНДОМ РАБОЧЕГО ОРГАНА ЛВИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ(57) Использование: изобретенк лесной промышленности, в Изобретение относится к лесной промышленности и может быть использовано в лесозаготовительных машинах.Цель изобретения - повышение надежности привода рабочего органа лесозаготовительной машины,На фиг,1 представлено устройство управления приводом рабочего органа лесозаготовительной машины (общий вид). На фиг,2 приведена функциональная схема блока управления.Устройство управления приводом рабочего органа лесозаготовительной машины (фиг.1) содержит рабочий орган, включающий шарнирно-сочленные стрелу 1 и рукоять 2 с захватно-срезающим устройством, и геометрически и кинематически подобный ему моделирующий рычаг 3, на шарнирах кинематических пар которых установлены потенциометры 4 - 9 с движками 10 - 15. Потенциометры 4 и 5, 6 и 7, 8 и 9 включены попарно в мостовые схемы 16 - 18, Мостовые схемы 17 и 18 через усилители 19 и 20 соединены с гидравлическими распределилесозаготовительным машинам. Сущность изобретения: устройство управления снабжено звеном 25 с возвратными пружинами 26 и потенциометром 27, механически связанными между собой и установленными на моделирующем рычаге 3, а также механизмом 28 зацепления, механически связанным с дополнительным звеном 25 и моделирующим рычагом 3, и содержит блок управления 29, входы которого соединены с выходом мостовой схемы 16 и с выходом потенциометра 27, 1 з.п. ф-лы. 2 ил. телями 21 и 22, связанными с соответствующими гидроцилиндрами 23 и 24 привода звеньев рабочего органа.Устройство управления снабжено дополнительным звеном 25 с возвратными пружинами 26 и дополнительным потенциометром 27, механически связанными между собой и установленными на моделирующем рычаге 3, а также механизмом 28 зацепления, механически связанным с дополнительным звеном 25 и моделирующим рычагом 3, и содержит блок 29 управления, входы которого соединены соответственно с выходом мостовой схемы 16 и с выходом дополнительного потенциометра 27. во также содержит электрогидраспределитель 30, связанный трубопроводов с гидроцилинода стрелы и выполненный в огидравлического усилителя, ния которого связан с выходом вления. Позицией 32 обознаваемый объект(дерево), а по 1824100зицией 33 - захватно-среэающее устройство рабочего органаМеханизм 28 зацепления может быть выполнен в виде электромеханической фрикционной передачи с электромагнитом У,Блок 29 управления содержит соединенные между собой последовательно два сумматора 34 и 35, подключенный к их первым входам, блок 37 формирования и логический блок 38, три входа которого соответственно подключены к выходу блока 36 деления и выходам сумматоров 34 и 35. а выход - к блоку 37 формирования, причем первый вход блока 29 управления образован входом блока 36 деления и связан с выходом дополнительного потенциометра 27, второй вход образован вторым входом сумматора 34 и связан с выходом мостовой схемы 16. а выход образован выходом блока 37 формирования,Блок 37 формирования представляет собой электронное устройство с заданным законом преобразования входного сигнала и может быть выполнен на операционных усилителях.Логический блок 38 содержит усилители 39, 40, 41, электромагнитное реле КЧ с обмоткой 42, замыкающим контактом 43 и размыкающим контактом 44, электромагнитное реле КЧ 2 с обмоткой 45 и размыкающими контактами 46 и 47 и электромагнитное реле КЧз с обмоткой 48, замыкающим контактом 49 и размыкающим контактом 50,Устройство управления приводом рабочего органа лесозаготовительной машины работает следующим образом,Рабочий орган с установленным на его конце захватно-срезающим устройством 33 наводится на дерево, подлежащее срезанию, после чего происходит захват и срезание дерева. При этом начальное положение звеньев рабочего органа лесозаготовительной машины соответствует положению звеньев моделирующего рычага 3 (фиг.1). Подвижный контакт дополнительного звена 25 моделирующего рычага занимает среднее положение на потенциометре 27. Перемещение звеньев моделирующего рычага 3 задает конечное положение захватно-срезающему устройству 33 с деревом 32 относительно лесозаготовительной машины, т.е. конечное положение звеньев рабочего органа. При этом поворачивается и дополнительное звено 25, которое перед началом перемещения моделирующего рычага механизмом зацепления 28 связывается со звеном, геометрически и кинематически подобным стреле 1 рабочего органа. Зацепление этих звеньев происходит в результате50 55 сигнал равный Хт - Хз с выхода этого сумматора подается на вход 11 логического блока. Таким образом, перед началом движения стрелы на входлогического блока подается сигнал Хз/2, на вход И - Е 2 "О, на вход 111 -Е 1 = Хз/2. Сигнал Е 1 через усилитель 41 и размыкающий контакт 44 электромагнитного реле КЧ 1 поступает на обмотку 48 электромагнитного реле КЧЗ, что приводит к его включению, в результате чего размыкается контакт 50 и замыкается контакт 49, через подачи напряжения на электромагнит У механизма зацепления,Каждая мостовая схема 16, 17. 18 устройства управления, а также дополнительный потенциометр 27, установленный намоделирующем рычаге 3, имеются от источника постоянного тока. В результате перемещения звеньев моделирующего рычагаизменяется положение движков 10, 12 и 1410 потенциометров 4, 6 и 8, а также положениедвижка на дополнительном потенциометре27 напряжение и поляоность в диагоналикаждого моста соответствует угловому рассогласованию между движками 10 и 11, 12 и15 13, 14 и 15 потенциометров 4 и 5, 6 и 7, 8 и9 моделирующего рычага 3 и рабочего органа, а величина и полярность сигнала на выходе дополнительного потенциометра 27соответствует угловому перемещению его20 движка дополнительным звеном 25 относительно средней точки этого потенциометра.Сигналы рассогласования с мостовых схем17 и 18 поступают на усилители 19 и 20, асигналы с дополнительного потенциометра25 27 и мостовой схемы 16 поступают соответственно на входы блока 29 управления. Последние пропорциональны заданному углуповорота стрелы относительно ее первоначального положения и равны между собой.30 Блок 29 управления работает следующим образом.В блоке 36 деления сигнал Хз, поступающий с дополнительного потенциометра27, делится пополам, т.е. на выходе блока35 деления сигнал равен половине сигналарассогласования мостовой схемы 16 передначалом движения стрелы. Этот сигнал передается на вход 1 логического блока 38 и всумматоры 34 и 35 и остается неизменным40 при перемещении звеньев рабочего органа.В сумматоре 34 и сигнала, поступающего смостовой схемы 16 вычитается сигнал, поступающий с блока деления,Таким образом, на выходе сумматора 3445 сигнал Х 1 равен Хт - Хз/2. Этот сигнал передается в сумматор 35 и на вход Илогического блока. В сумматоре 35 их сигнала,поступающего с сумматора 34, вычитаетсясигнал, поступающий с блока деления, т.е.контакт 49 и замыкает контакт 50. Сигнал 22 55через усилитель 40 и контакт 50 поступаетна обмотку 45 электромагнитного реле КЧ 2, что приводит к его включению, В результате замыкаются контакты 46 и 47. При этом сигнал Хз/2 через усилитель 39 и конкоторый сигнал с выхода блока 36 деления поступает в блок 37 формирования, где происходит его преобразование по заданному закону, т,е. формирование сигнала управления. Характеристика закона изменения сигнала управления представляет собой кривую с плавно нарастающей крутизной, В качестве заданного закона можно принять переходную характеристику, соответствующую интегрирующему звену с замедлением, передаточная функция которогоописывается выражениема(р) = К/(р(Т, + 1,где К - коэффициент усиления;Т - постоянная времени;р - оператор дифференцирования,Сформированный сигнал управления сблока 29 поступает на вход управления электрогидравлическогоусилителя 30, который управляет гидроцилиндром 31. Одновременно, посредством усилителей 19 и 20, сигналы рассогласования от мостовых схем 17 и 18 включают гидрораспределители 21 и 22, управляющие гидроцилиндрами 23 и 24, Гидроцилиндры 23, 24 и 31 приводят в движение звенья рабочего органа.По мере передвижения звенья рабочего органа перемещают движки 11, 13 и 15 его потенциометров 5, 7 и 9 в направлении уменьшения сигналов рассогласования мостовых схем 16, 17 и 18,Вследствие того, что характеристика сигнала управления на выходе блока 29 управления описывается кривой с плавно нарастающей крутизной, скорость штока гидроцилиндра 31 по мере его выдвижения возрастает, а стрела 1 разгоняется,В результате перемещения (подьема)стрелы уменьшается сигнал Хт, поступающий с мостовой схемы 16 на сумматор 34, что приводит к пропорциональному уменьшению сигнала 21 на его выходе и увеличению сигнала 22 на выходе сумматора 35. В момент достижения стрелы половины заданного моделирующим рычагом 3 перемещения сигнал Хт рассогласования, поступающий с мостовой схемы 16, становится равным сигналу Хз/2 на выходе блока 36 деления, в результате чего сигнал Е на выходе сумматора 34 становится равным акулю, а сигнал Е 2 на выходе сумматора 35 становится равным Хз/2. В логическом блоке 38 обесточивается обмотка 48 электромагнитного реле КЧЗ, которое размыкает 5 101520 25 30 3540 45 50 такт 46 подается на обмотку 42 электромагнитного реле КЧ 1, что приводит к его включению, а сигнал 72 через контакт 47 подается на вход блока 37 формирования, Электромагнитное реле КЧ 1 при включении замыкает контакт 43, блокирующий контакт 46 и размыкает,контакт 44, Таким образом, в момент переключения стрелы 1 рабочего органа на торможение сигнал на входе блока 37 формирования не изменяется,При дальнейшем перемещении стрелы сигнал Х, поступающий с мостовой схемь 16 на сумматор 34, продолжает уменьшаться, что приводит к пропорциональному увеличению сигнала 21 на выходе сумматора 34 и уменьшению сигнала Е 2 на выходе сумматора 35, а следовательно, и к уменьшению сигнала управления на выходе блока 37 формирования, т,е. цепочка передачи синала от мостовой схемы 16 через умматор 34 к сумматору 35 представляет соой отрицательную обратную связь по перемещеник стрелы. В результате этого характеристика сигнала управления на выходе блока 29 управления представляет собой кривую с плавно убывающей крутизной, а скорость штока гидроцилиндра 31 по мере его дальнейшего выдвижения убывает, что приводит к торможению стрелы.В момент достижения стрелой конечного положения, заданного моделирующим рычагом 3, сигнал Хт рассогласования, поступающий с мостовой схемы 16, становится равным нулю, в результате чего сигнал 21 на выходе сумматора 34 становится равным сигналу Хз/2, а сигнал Е 2 на выходе сумматора 35 становится равным нулю. В логическом блоке 38 обесточивается обмотка 45 электромагнитного реле КЧ 2, которая размыкает контакты 46 и 47, отключая тем самым вход блока 3/ формирования, т.е. в этот момент происходит останов стрелы. Таким образом, по сигналам блока 29 управления осуществляется плавный разгон и торможение стрелы рабочего органа,Останов остальных звеньев рабочего органа, приводимых в движение гидроцилиндрами 23 и 24, происходит при полном устранении рассогласования между движ- ками 12, 13 и 14, 15 соответствующих пар потенциометров 6, 7 и 8, 9 мостовых схем 17 и 18, При этом звенья рабочего органа занимают положения, соответствующие положению звеньев моделирующего рычага 3.После останова рабочего органа посредством снятия напряжения с электромагнита У отключается механизм зацепления 28. Дополнительное звено 25 моделирующего рычага 3 освобождается от механической связи с звеном, геометриче 1824100ски и кинематически подо ным стрбным стреле рабо- по мостовой схеме и связанные посредстчего органа, и под д ействием пружин 26 вом переключающихэлектрогидравлическихвозвращается в перврвоначальное горизон- распределителей с гидроцилиндр ртличаю етальное положение. р. В еэультате чего сиг- да звеньев рабочего органа, о щнал на выходе дополнит е л ь н о г о 5 е с я тем, что, с целью повышения надежно 27 обн ляется. В логиче- сти, оно снабжено подпружиненным звеном,и мет м, механизском блоке ЗВ обесточивается обмотка 42 дополнительным потенциом ро,КЧ 1 рое раэ- мом зацепления и блоком управления, прит кт 43 и замыкает контакт 44. этом подпружиненное звено установлено намыкает контакт 4 и замыкает контактм ычаге,кото ыймеханическиУ йство управления приводом рабо моделирующем рычаг, рчего о гана лесозаготовительной машины - связан с механизмом зацстроепления и ополнидтельным потенциометром, а входы блока упое нены с выходами мостовыхРабота устройства управления рабочего равления соединены давительной машины при схем измерительных потенциометров для усоргана лесоэаготовительно машингане и мо ели ющемподаче захватно-сро-срезающего устройства к 15 тановки на рабочем орг д Ругопотен иА Р Уе ев, подлежащему среэаниэанию осуществ- рычаге и выходом дополнительно цоб аэом. ометра, кроме того, переключающий электроляется аналогичным образом.спользованию дополни- гидравлический распределитель приводаБлагодаря испольэлект ги авличетельного звена, дополо олнительного потенцио- стрелы выполнен в виде ро дрет а и механизма зацепления,ления 20 ского усилителя, вход управления которогостановленных на моделирующем рычаге, а соединен с в д у рвыхо ом блока правления.установлтакже наличию блока управления обеспечи. Уст ойство по п.1, о т л и ч а ю щ е естройвается плавный разгон и торможении торможение стре- с я тем, что блок управления имеет соедилы при ее движении, эа счет чего Снижаются ненные последовательно два сумматора, кдинамические нагрузки в приводее стрелы 25 первым входам которого подключен блокабочего органа, что и повышает наает надеж- деления, блок формирования и логическииность привода, . блок, три входа которого соответственноподулючены к выходу блока деления и кх - кблок о 1. У й и авления приводом ра- выходам, сумматоров, а выход - к локу форстро ство упр ввый вхо блока ибочего органа лесозаготовительной маши мирования, причем первы д ули ю ий рычаг и равления образован входом блока деления,ом пе ваго с миэмерительные потенцие циометры для уста- второй вход - вторым входом перв уновки на рабочем органе и модб оделирующем матора, а выходом является выход локрычаге, соединенные между собой попарно формирования.1824100 Составитель Ю.Дронедактор Т,Коляда Техред М.Моргентал Корректор Л.Шмакова аказ 2199 ВНИИПИ Гос Тираж Подписноетвенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035 Москва ЖРа шская наб. 4 6 твенно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101