Устройство для регулирования положения рабочего органа дорожной машины

Устройство для регулирования положения рабочего органа дорожной машины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (su 4 Е 02 F 3 84, 9 20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3847680/29-03 (22) 24.01.85 (46) 30.07.86. Бюл. № 28 (71) Калининский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (72) И. А. Гвоздев, В. М. Гребенников и В. И. Корчагин (53) 621.878 (088.8) (56) Скловский А. А. Автоматизация дорожных машин. Рига. Автос, 1980.

Патент ФРГ № 1963491, кл. E 02 F 3/76, 1974. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ РАБОЧЕГО ОРГАНА ДОРОЖНОЙ МАШИНЫ, содержащее два сигнальных и два опорных индукционных датчика положения краев рабочего органа, подключенных к входам первого и второго элементов сравнения, петлевую антенну, задающую профиль обрабатываемой поверхности, и электрогидравлический блок управления гидроцилиндрами рабочего органа, отличающееся тем, что, с целью по„„SU„„1247474 A 1 вышения точности регулирования, оно снабжено сигнальным и опорным индукционными датчиками продольного наклона основной рамы оси машины, датчиком скорости ведомого движителя дорожной машины, третьим элементом сравнечия, блоком умножения и двумя сумматорами, к первым входам которых подключены выходы первого и второго элементов сравнения, к вторым входам — выход блока умножения, а выходы обоих сумматоров подключены к входам электрогидравлического блока управления, причем к первому входу блока умножения подключен выход датчика скорости ведомого движителя, а к второму входу подсоединен выход третьего элемента сравнения, входы которого соединены с выходами сигнального и опорного индукционных датчиков продольного наклона оси машины, при этом сигнальные датчики расположены параллельно плоскости петлевой антенны, а опорные датчики расположены перпендикулярно плоскости петлевой антенны.

1247474

Изобретение относится к автоматизации дорожных машин и может быть использовано на планировочных и укладочных работах при строительстве и ремонте дорог.

Целью изобретения является повышение точности регулирования рабочим органом.

На фиг. 1 изображен объект управления, фронтальная проекция; на фиг. 2 — то же, вид слева; на фиг. 3 — функциональная схема устройства; на фиг. 4 — принципиальная схема устройства.

Устройство содержит по обоим краям рабочего органа 1 на вертикальных штангах индукционные датчики 2, 3 и 4, 5. Датчики

2 и 4 являются сигнальными и расположены в поперечно-вертикальной плоскости.

Датчики 3 и 5 являются опорными и расположены вертикально. На основной раме 6 автогрейдера установлены индукционные датчики 7 и 8 продольного наклона оси машины. Сигнальный датчик 7 расположен в продольно-вертикальной плоскости параллельно плоскости петлевой антенны 9, а опорный датчик 8 — перпендикулярно плоскости петлевой антенны. Провод петлевой антенны 9 устанавливается на стойках параллельно требуемым отметкам. Высота установки датчиков 2, 3 и 4, 5 выбирается таким образом, чтобы сигнальные датчики 2 и 4 лежали в плоскости петлевой антенны 9.

Индукционные датчики конструктивно выполнены следующим образом.

На сердечник из ферромагнитного материала (ферритовые кольца или стержни) наматывается обмотка из эмалированного провода, содержащая 2000 — 2500 витков.

Наличие ферритового сердечника значительно повышает коэффициент усиления датчика и повышает направленность действия датчика. Поэтому, располагая датчики в продольной или поперечной вертикальных плоскостях, можно получить информацию об угловых и линейных перемещениях в соответствующих плоскостях.

Рабочий орган l автогрейдера механически связан с левым гидроцилиндром 10 и правым гидроцилиндром 11. Тахогенератор

12 связан с помощью муфты с ведомым движителем автогрейдера и выполняет роль датчика скорости ведомого движителя, так как пробуксовка передних движителей при движении автогрейдера минимальна.

Выходы сигнального 2 и опорного 3 индукционных датчиков подключены к первому и второму соответственно входам первого элемента сравнения 13, выполненного в виде амплитудно-фазового детектора, выходы сигнального 4 и опорного 5 индукционных датчиков подключены к первому и второму соответственно входам второго элемента сравнения 14 (амплитудно-фазового детектора) .

Выходы сигнального 7 и опорного 8 индукционных датчиков подключены к первому с;

2О

? > зо

4О

55 и второму соответственно входам третьего элемента сравнения 15, выпол -.енного также в виде амплитудно-фазового детектора. Элементы сравнения (амплитудно-фазовые детекторы) 13 — -15 представляют собой известные электрические схемы, выполненные на операционных усилителях.

Выходы амплитудно-фазовых детекторов

13 и 14 подключены соответственно к первым входам сумматоров 16 и 17, а выход амплитудно-фазового детектора 15 — к первому входу блока умножения 18, ко второму входу которого подключен выход тахогенератора 12, блок умножения выполнен на операционном усилителе А8 и полевом транзисторе V1. Выход блока умножения 18 подключен к вторым входам сумматоров 16 и 17, выполненных на операционных усилителях Л7, А6, выходы которых соединены с блоком 19 электрогидравлическо О управления, представляющим собой серийно выпускаемый электронный блок управления, входящий в комплект системы ««Профиль — -20».

Сигналы с блока 19 поступают на электрогидрозолотники ?О и 21, также входящис в комплект системы «Профиль--20».

Выходы электрогидрозолотников связаны с входами левого 10 и право-о 11 гидроцилиндров, механически связанных с рабочим органом 1 автогрейдера. Амплитудно-фазовые детекторы 13 и !4 с соответствук;щими им индукционными датчиками

2. 3 и 4, 5 образуют основные каналь; управления положением рабочего органа 1 автогрейдера. Амплитудно-фазовь и де1ектор 15 с соответствующими ему индукционными 1атчиками 7 и 8, тахогенератором 12 и блоком умножения 18 образуют связь по возмущению, которое приложено к автогрейдер, со стороны обрабатываемой повеэхности. D;laгодаря этой связи по возиущеш:ю, структурная схема системы регулирования преобразуется в комбинированную систему.

Устройство работает следующим образом.

Через горизонтально расположенный провод петлевой aIIIeI3;II I 9 пепрерь впо пропускается переменный электрический ток с эффек1ивным значением 100 — 300 м 3 и частотой около . 000 Гц. Под действиеiv. индукции магIIIÇTIIQI поля, создаваемого проходящи vi через I ;,åòëåâóþ антенну током, в индукционных датчиках 2- -8 30зникает IIeременная ЗДС той же .ai:òîòl.!, Зто и ток в прсводе антенны. С выходов индукционi,ых, атчикОв сигналы в ви;,е электрического напряжения поступают на Оответств, ю!цие входы амп.1 иту дно-фазовых ipTpK оров 13 -15.

Всличина возмушаюшсго cHI Ha. Ia изменения вертикальной отметки расположения в данном случае определяется косвенным nyTcivl как изменение угла тангажа A(p за промежуток времени At из следующего соотношения:

О = Arp.Ч-At, (1) 1247474 где V — продольная скорость перемещения машины.

Полная величина возмущения может быть определена из соотношения

Y = (V(t).V(t) г!1. (2)

Параметр (1) измеряется индукционным датчиком продольного уклона, расположенным на основной раме автогрейдера. Скорость V(t) определяется с помощью тахогенератора, установленного на движителях 10 машины.

В случае отклонения индукционных датчиков 2 — 5, жестко связанных с рабочим органом 1 автогрейдера, и индукционных датчиков 7 и 8, жестко связанных с основной рамой 6 автогрейдера, от заданных положений на выходах соответствующих амплитудно-фазовых детекторов 13 — 15 появляются отличные от нуля напряжения

Х1з= (/Е2+Ез/ — (Е2 — Ез() К з, (4)

X i 4 = (/Е4+ Е5/ — E4 — Е) ) . К ) 4, (5)

Х1 = (!Е у+ Ев/ — /Еу — Еф К! 5, (6) где F> — Š— амплитудные значения ЭДС в соответствующих датчиках;

К з,KI4,Kis — коэффициенты усиления соответствующих амплитудно-фазовых детекторов. 25

Величина К лежит в пределах 1000—

1500. Под действием поступающего на первый вход перемножителя 18 с выхода амплитудно-фазового детектора 15 и на второй вход — с выхода тахогенератора 12 напряжения на выходе блока 18 возникает электрическое напряжение. Это напряжение поступает на вторые входы сумматоров 16 и

17, на первые входы которых поступают выходные напряжения с соответствующих амплитудно-фазовых детекторов 13 и 14. С выходов сумматоров 16 и 17 напряжения, пропорциональные сумме соответствующих входных сигналов, поступают на входы блока 19 управления с выходом на входы электрогидроусилителей 20 и 2! соответственно. Гидравлические сигналы с выходов электрогидроусилителей 20 и 21 поступают на левый 10 и правый 11 гидроцилиндры соответственно. Гидроцилиндры 10 и 11, жестко связанные с рабочим органом 1 автогрейдера, начинают перемещать последний в направлении, соответствующем уменьшению отклонения его положения от заданного.

После восстановления заданного положения рабочего органа 1 автогрейдера сигналы на выходах электрогидроусилителей 20 и 21 обращаются в нуль, а гидроцилиндры 10 и 11 прекращают перемещение рабочего органа 1 автогрейдера.

Применение изобретения позволяет повысить производительность дорожной машины за счет сокращения числа проходов, а также повысить быстродействие системы за счет реализации связи по возмущению без систематической ошибки.

1247474

1))це. 3

Дцг. )) Редактор Т. Парфенова

3 а каз 4085!29

Составитель Р. Гладун

Техред И. Верес Корректор A. Зимокосов

Тираж 641 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4