Устройство для программного регулирования процессом копания бульдозера

ССЮЭ ССВЕТСНИХОЙНЛЩОЩепеРЕСПУБЛИК 809328 а л 1 снфт,".ттаяр1йВН 1 ГЕИ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ о СС66 и). ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. Авторское свидетельстВ 285431, кл. Г 15 В 15/14, 12. Авторское свидетельствопо заявке В 2449625/29-03,кл. Е 02 Р 9/20, 1977 (протот(54) (57) УСГЕРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА КОПАНИЯ БУЛЬДОЗЕРА, содержащее насос, гидрораспределитель, распределитель импульсов, генератор импульсов, гидроцилиндры, включающие контактные датчики положения, штоки с расположенными с увеличивающимся по высоте штока шагом контактами н корпусы со связаннымис электрогидравлическим органом управления отверстиями, расположенными с уменьшающимся по высоте цилиндров шагом, и трубопроводы, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с це 51) Е 02 1 ь 9/20; Е 02 Р 9/22 лью повышения надежности его работы, оно снабжено инвертором и коммутатором, а электрогидравлический орган управления выполнен из последовательно соединенных шагового двигателя, редуктора и дополнительного распределителя, имеющего цилиндрический корпус с расположенными на равном расстоянии по окружности радиальными каналами, сообщенньвюи с отверстиями корпусов гидроцилиндров, и плунжер с сообщенными осевым каналом, соединенным с основным распределителем, н радиальным каналом, расположенным в плоскости окружности радиальных каналов цилиндрического корпуса, В при этом ннвертор соединен с генератором импульсов, распределителем импульсов и коммутатором, последний связан с шаговым двигателем, а трубопроводы, соединяющие основной рас- Ф пределитель с полостямн гидроцилиндФ ров, имеют электромагнитные клапаны, связанные с генератором импульсов и коммутатором.10 Изобретение относится к устройствам для программного регулированияпроцесса копания зеиперойно-транспортных машин.Известно устройство для программного регулирования глубины копания бульдозера, содержащее насос, гидрораспределитель и силовой гидроцилиндрс полостями для подъема и опусканиярабочего органа, в котором регулирование осуществляется автоматически по мере достижения на отвале пре-,дельного тягового сопротивления 1 3.Наиболее близким к изобретениюявляется устройство, содержащее на Зсос, гидрораспределитель, силовые цилиндры с полостями для подъема и опускания рабочего органа, которые соединены с гидрораспределителем с помощьюподводящего и отводящего трубопроводов, контактный датчик положения штока силового цилиндра, генератор ираспределитель импульсов, электрически связанные между собой, а на штокесилового цилиндра контакты, расположенные с увеличивающимся по высотештока шагом и взаимодействующие с контактным датчиком, На силовых цилиндрах выполнены расположенные с уменьшающимся шагом отверстия, трубопрово- З 0дами соединенные с отводящим трубопроводом, Трубопроводы снабжены электрогидравлическим органом управления дляих перекрытия, представляющим собойгруппу электромагнитных клапанов, каждый клапан которой установлен на соответствующем трубопроводе и всеэлектромагнитные клапаны электрически" связаны с контактным датчиком, ачерез распределитель импульсов с генератором импульсов 23,Недостатками укаэанного устройства являются сложность, невысокаянадежность его, работы, обусловленныебольшим количеством электромагнитных 4клапанов, устанавливаемых на каждомсиловом цилиндре для реализации оптимального закона выглубления,а также выполнение заглубления отвала вруч"ную без взаимосвязи с выглублениемотвала, осуществляемым автоматически.Целью изобретения является повышение надежности работы устройства.Эта цель достигается тем, чтопредложенное устройство снабжено инвертором и коммутатором, а электрогидравлический орган управления выполнен из последовательно соединенных шагового двигателя, редуктора и дополнительного распределителя, имеющего цилиндрический корпус с расположенными на равном расстоянии по окружности радиальными каналами, сообщенными с отверстиями корпусов гидрЬцилиндров, и плунжер с сообщенными осевым каналом, соединенным с основным распределителем, и радиальным каналом, расположенным в плоскости окружности радиальных каналов цилиндрического корпуса. Инвертор соединен с генератором импульсов, распределителем импульсов и коммутатором. Коммутатор связан с шаговым двигателем, а трубопроводы, соединяющие основной распределитель с полостями гидроцилиндров, имеют электромагнитные клапаны, связанные с генератором импульсов и коммутатором.На фиг.1 схематически изображено устройство, вид сбоку; на фиг.2 то же, вид сверху; на фиг.3 - структурная схема устройства; на фиг.4 график, иллюстрирующий реализацию устройством этапов заглубления отвала и выглубления отвала по оптимальному закону в их взаимосвязи (участок 1-1 - заглубление, участок 1-11 выглубление), на фиг.5 - сечение А-А на фиг,1.Устройство содержит соединенные трубопроводами насос 1, гидрораспределитель 2, гидроцилиндры 3, штоки 4 которых соединены с отвалом 5, электрогидравлический орган управления, состоящий из механически соединенных между собой шагового двигателя 6, редуктора 7 и дополнительного гидрораспределителя 8. На цилиндрах 3 в месте вывода штоков 4 установлены контактные датчики 9 положения штоков. Дополнительный гидрораспределитель 8 электрогидравлического органа управления выполнен в виде пары цилиндр 10 - плунжер 11. В цилиндре выполнены радиальные отверстия 12 ( б, Ь, с, д, е фиг. 5), расположенные по окружности цилиндра на равном расстоянии друг от друга, а в плунжере 11 - сообщающиеся центральный 13 и радиальный 14 каналы. Радиальный канал 14 сообщается поочередно с отверстиями 12 цилиндра 10. В цилиндрах 3 выполнены отверстия, расположенные с уменьшающимся по высоте цилиндров 3 шагом, и эти отверстия соединены между собой трубопроводами 15, от середины которых отходяттрубопроводы 16, подсоединенные последовательно ( а, Ъ, с, д,е ) один за другим к отверстиям 12 цилиндра 10 гидрораспределителя 8. Гидрораспределитель 8 соединяется отводящим 5 трубопроводом 17 с гидрораспределителем 2. Полости для подъема рабочего органа цилиндров 3 подводящим трубопроводом 18 соединены с гидро- распределителем 2. Полости для спуска ния рабочего органа цилиндров 3 дополнительным трубопроводом 19 соединены с трубопроводом 18. На трубопроводах 18 и 19 установлены электромагнитные клапаны 20, 21 выглубления и заглубления отвала. На штоках 4 выполнены контакты 22, расположенные по высоте штоков с увеличивающимся шагом. Расстояния между контактами 22 на штоках 4 равны соответствующим рас ц стояниям между отверстиями цилиндров 3.Устройство содержит также генератор импульсов 23, распределитель импульсов 24 для выглубления отвала, инЛ вертор 25, распределитель импульсов 26 заглубления отвала и коммутатор 27 электрически связанные между собой, . а также с датчиком положения 9, электромагнитными клапанами 20, 21 и шаго-Ю вым двигателем 6. Генератор импульссов 23, распределитель импульсов 24, коммутатор 27 и двигатель 6 последовательно электрически соединены между собой. К распределителю импуль Ю сов 24 подсоединен датчик положения 9 Зптоков силового цилиндра, Инвертор 25 последовательно соединен с распрефделителем импульсов 26 и инвертор соединен с генератором импульсов 23, 40 а распределитель импульсов 26 - с коммутатором 27. Злектромагнитные клапаны 20, 21 электрически соединены между собой, электромагнитный клапан 21 заглубления отвала - с одной стороны 45 с генератором импульсов 23, а с другой - с выходом распределителя 26,Устройство запускается в работу при замыкании контакта 28 рукояткой гидрораспределителя 2 при установкеее в положение "Подъем". Устройство работает следующим образом.Оператор разгоняет бульдозер до некоторой скорости и переводит рукоят 55 ку гидрораспределителя 2 в положение "Подъем", замыкая при этом контакт 28. При замыкании контакта 28 запускается генератор импульсов 23,импульсы с которого идут на инвертор 25, где они изменяются на импульсы противоположного знака и идут в распределитель импульсов 26 и на электромагнит. ный клапан 21 заглубления рабочего органа (отвала). С распределителя импульсов 26 пачки импульсов пропускаются на шаговый двигатель 6. Двигатель 6 поворачивается и через редуктор 7 поворачивает плунжер 11 гидрораспределителя 8. Причем поворот плунжера 11 начинается с некоторого нейтрального (исходного) положения (точка Н, расположенная на середине расстояния между начальным и крайним отверстиями 12 цилиндра 10 гидро- распределителя 8). Плунжер 11, поворачиваясь, совмещается каналом 14 последовательно с отверстиями 12 через одно или два отверстия, в зависимости от того, через сколько отверстий 12 задано через распределитель импульсов 26 совмещение их с каналом 14 плунжера 11. При совмещении канала 14 с первым отверстием 12 (отверстие е фиг.5) одновременно открывается клапан 21 заглубления отвала. При этом полость для опускания отвала цилиндров 3 через трубопровод 19 и гидрораспределитель 2 сообщается с насосом 1, а полость для выглубления отвала (штоковая) через трубопровод 16, отверстие 12, радиальный 14 и центральный 13 каналы, отводящий трубопровод 17 и гидрораспределитель 2 сообщается со сливом. От насоса 1 по трубопроводу 19 в полости цилиндров 3 для, опускания отвала подается масло, поршни со штоками 4 опускаются и Фаглубляют отвал по некоторой кривой (аЬ фиг.4). Отвод масла из полости для выглубления отвала (штоковой) цилиндров 3 на слив происходит через первый по ходу поршня отводной трубопровод 16, отверстия и каналы гидрораспределителя 8,отводящий трубопровод 17 и гидрораспределитель 2. Заглубление отвала яо кривой аЬ происходит в течение некоторого промежутка времени 1 д (фиг.4), т.е. в течение времени, когда поршни в цилиндрах 3 дойдут до отверстйй первых по ходу поршня трубопроводов 16 и перекроют отверстия этих трубопроводов. При перекрытии этих отверстий отводмасла иэ штоковых полостей ци93285 20 По окончании заглубления двигатель 6 по заданной программе устанавливает радиальный канал 14 плунжера 11 гидрораспределителя 8 в нейтральное положение., и устройство готово для осуществления, процесса выглуб ления отвала 5,Для выглубления отвала по окончании заглубления с распределителя 26 подается команда на разрешение ввода в работу распределителя импульсов 24, одновременно на за 55 крытие клапана 21, а с него - на открытие клапана 20. 3линдров прекращается, заглубление от-. вала 5 прекращается также, и он перемещается горизонтально на некотором участке Ь в течение времени(фиг.4). По истечении этого заданного промежутка времени с Распределителя импульсов 26 очередная пачка импульсов подается опять на двигатель 6, который, поворачиваясь, совмещает очередное от О верстие 12 (например, с, фиг.5) цилиндра 1 О с радиальным каналом 14, При этом полости для выглубления (штоковые) цилиндров 3 опять сообщаются :о сливом, снова поршни со штоком 4 начинают перемещаться вниз, заглубляя отвал 5 по некоторой кривой с Ы , затем,(как и при перекрытии первого отверстия трубопровода 161 идет перемещение отвала 5 горизонтально на участке 3- Я Заглубление отвала может осуществляться в два (фиг,4) и более этапов, в зависимости от того, сколько задано по программе совмещений отвер стий 12 с радиальными 14 каналами гидрораспределителя 8. Меньшее, число 1этапов на заглубление предпочтительнее, так как сокращается время на заглубление отвала. 30При заглублении отвала 5 шток 4, перемещаясь вниз, электроконтактами 22 взаимодействует с контактом датчика положения 9 штока, передавая инфоРмацию О положении поршня со штоком 4 в распределитель импульсов 24, в котором формируется программа вы-. глубления отвала, т.е. последовательность совмещения радиального канала 14 плунжера 11 гидрораспределите ля 8 с отверстиями 12 цилиндра 10 этого же гидрораспределителя 8. Как только передается команда о вводе в работу распределителя импульсов 24, пачки импульсов с генератора импульсов 23 пропускаются через распределитель импульсов 24, с него через коммутатор 27 - на двигатель 6. Двигатель 6 поворачивается и через редуктор 7 поворачивает плунжер 11, совмещая его канал 14 от нейтрального положения (точка Н) последовательно с отверстиями 12 цилиндра 1 О гидрораспределителя 8, При совмещении канала 14 с первым по направлению поворота плунжера 11 для выглубления отверстием 12 (отв. с фиг,5) штоковые полости цилиндров 3 через первый снизу цилиндра трубопровод 16, центральный канал 13, отводящий трубопровод 17, гидрораспредлитель 2 сообщаются со сливом, а штоковые полости цилиндров 3 через трубопровод 18, гидрораспределитель 2 с насосом 1. Масло от насоса 1 поступает в штоковые полости цилиндров и давит на поршни. Поршни со штоками 4 перемещаются вверх, и отвал 5 выглубляется по некоторой кривой (участок А 8 фиг.4). Слив масла из штоковых: полостей цилиндров 3 происходит через трубопровод 16, гидрораспределитель 8, трубопровод 17 и гидрораспределитель 2. При перекрытии поршнем первого по его ходу трубопровода 16 (через интервал времени 1 у ) слив масла прекращается, отвал 5 остается на одной глубине, и выглубление происходит по горизонтальному участку (участок ВС фиг.4), до тех пор, пока не истечет интервал времени 1 на управление выглублением. После истечения времени Ф на двигатель 6 снова подается пачка импульсов, плунжер 11 перемещается к следующему отверстию 12 (отв. Ь фиг.1) гидрораспределителя 8, и цикл выглубления повторяется. В результате управления выглублением отвала через равные промежутки времении перемещения поршня через расстояния между трубопроводами 16 цилиндров 3, уменьшающе 1- ся по высоте цилиндров, реализуется оптимальный закон выглубления (фиг.4;).Устройство позволяет осуществлять заглубление отвала по ступенчатой кривой 1, выглубление по ступенчатой кривой Й, близкой к оптимальной и взаимосвязано друг с другом.