Система автоматического управления положением рабочего органа землеройной машины

Система автоматического управления положением рабочего органа землеройной машины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к строительству, дорожному и мелиоративному машиностроению. Цель - повышение точности управления системы. Система содержит два установленных на концах рычага 20, шарнирно закрепленного на подвеске рабочего органа (РО), датчика 3, 4 перемещения контролируемых точек R<SB POS="POST">1</SB> и R<SB POS="POST">2</SB>, усилительно-преобразовательные блоки 6, 7, задатчик 5 положения РО, управляющие элементы углового 10 и высотного 11 перемещений РО, блоки идентификации плоскопараллельного 12 и углового 13 перемещений РО относительно каждой из контролируемых точек R<SB POS="POST">1</SB> и R<SB POS="POST">2</SB>. Плоскопараллельное перемещение соответствует наличию на выходах датчиков 3 и 4 сигналов одного знака, а угловому перемещению - наличие сигналов разных знаков или наличие сигнала на одном из датчиков и отсутствие на другом. Сигналы на выходах датчиков 3 и 4 имеют вид скачка напряжения, т.е. носят релейный характер. Блоки 12 и 13 логически обрабатывают эти сигналы и подают соответствующие управляющие сигналы на элементы 10 и 11, которые посредством исполнительных механизмов 8 или 9 компенсируют отклонения контролируемой точки от положения равновесия. 2 ил.

А1

„„SU „„14 7L081 (51) 4 Е 02 Р 9/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

@van./ ф у СО)ОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ : Ж:.-" . == РЕСПУБЛИК

; Х

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4115019/29-03 (22) 21. 04.86 (46) 30. 04.89. Бюл. № 16 (71) Ленинградское научно-производственное объединение "ВНИИземмаш" (72) С.С. Ройтерштейн, IO.П. Егоров, I0.Ñ. Козлов, Е.М, Файнзильбер,, А.И. Федоров, А.И. Мармалев и A.Н. Ефремов (53) 621.879(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 726277, кл. E 02 F 9/20, 1976.

Заявка ФРГ ¹ 2009360, кл. G 01 D 5/30, опублик. )974. (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВ. ЛЕНИЧ ПОЛОЖЕНИЕМ РАБОЧЕГО ОРГАНА

ЗЕМ.ЛЕ РОЙНОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к строительству, дорожному и мелиоративному машиностроению, Цель — повышение точности управления системы. Система содержит два установленных на концах рычага 20, шарнирно закрепленного на подвеске рабочего органа (РО), датчика,3, 4 перемещения контролируемых точек г„и r, усилительно-преобразовательные блоки 6, 7, задатчик 5 по1476081

25 ложения РО, управляющие элементы углового 10 и высотного 11 перемещений РО, блоки идентификации плоскопараллельного ) 2 и углового 13 перемещений РО относительно каждой из контролируемых точек r„ и r . Плоскопараллельному перемещению соответствует наличие на выходах датчиков 3 и 4 сигналов одного знака, а угловому перемещению — наличие сигналов разных знаков или наличие сигнала на

Изобретение относится к строительному, дорожному и мелиоративному машиностроению, в частности к автоматизации землеройных машин.

Цель изобретения — повышение точности управления системы.

На фиг. 1 представлена функцио- . нальная схема системы автоматического управления; »а фиг. 2 — пример реализации блоков идентификации рабочего органа.

Землеройная машина 1 оборудована системой автоматического управления положением рабочего органа, состояще—

ro из тяги 2 и ножа, и содержит дат— чики 3 и 4 перемещения контролируемых точек r< и r, задатчик 5 положения рабочего органа, например генератор опорного луча, первый и второй усилительно-преобразовательные блоки 6 и 7, исполнительный механизм 8 высотного перемещения рабочего органа, исполнительный механизм 9 углового перемещения рабочего органа, управляющие элементы 10 и 11 (например электроуправляемые распределители) исполнительных механизмов вы— сотного и углового перемещений рабочего органа, блок 12 идентификации плоскопараллельного перемещения рабочего органа и блок 13 идентификации углового перемещения рабочего органа относительно любой из контролируемых точек r. и r< . Каждый из блоков 11

t и 12 имеет два входа и один выход.

К первым входам обоих блоков )2 и 13 параллельно подсоединен через усилиодном из датчиков и отсутствие на другом. Сигналы на выходах датчиков

3 и 4 имеют вид скачка напряжения, т.е. носят релейный характер. Блоки

l2 и 13 логически обрабатывают эти сигналы и подают соответствующие управляющие сигналы на элементы 10 или

l l, которые исполнительными механизмами 8 или 9 компенсируют отклонения контролируемой точки от положения равновесия. 2 ил. тельно — преобразовательный блок 6 датчик 3 перемещения первой контролируемой точки, а к вторым входам обоих блоков 12 и 13 параллельно под5 ключен датчик 4 перемещения второй контролируемой точки.

На фиг. 1 обозначены: Ш! — шарнир поворота рабочего органа исполнительным механизмом 8 высотной системы;

Ш2 — шарнир поворота рабочего органа исполнительным механизмом 9; ШЗ шарнир крепления рычага с датчиками перемещения; S c. u S g — точки крепления датчиков перемещения. !

Блок 1 2 фиг.2) идентификации плоскопараллельного перемещения рабочего органа состоит из двух схем 14 и )5 логического запрета, к управляющим входам которых подсоединены выхо †: ды усилительно-преобразовательного блока 6, а к управляющим входам выходы усилительно-преобразовательного блока 7, Блок 13 (фиг. 2) идентификации углового перемещения рабочего органа состоит из двух схем отрицания 16 и 17 и двух схем 18 и 19 совпадения.

Входы схем отрицания соединены с вы-. ходом усилительно-преобразовательного блока 7, а входы схем совпадения— с выходом усилительно-преобразовательного блока 6, При этом выходы схем 16 и 17 соединены с входами схем

З5 18 и 19, Рычаг 20, на котором установлены датчики 3 и 4, закреплен в т, Ш3 на тяге 2 рабочего органа. з 1476081

В процессе перемещения эемлеройной мащины по поверхности земли ее рабочий орган перемещается в вертикальной плоскости в соответствии с профи-

5 лем поверхности. ! енератор 5 опорного луча генерирует луч, который распространяется в пространстве. Цатчики 3 и 4 перемещения устанавливают так, чтобы в ис= 10 ходном состоянии рабочего органа луч находился посередине зоны чувствительности обоих датчиков. При этом сигналы на выходе усилительно-преобразовательных блоков 6 и 7 отсутст- 15 вуют, исполнительные механизмы 8 и 9 не включены, перемещение рабочего органа отсутствует.

При перемещении рабочего органа датчики 3 и 4 перемещаются в верти- 20 кальной плоскости относительно опорного луча, что вызывает появление сигнала на их выходе, связанного определенной функциональной зависимостью с этим перемещением. Этот сигнал 25 воспринимается усилительно-преобразовательными блоками 6 и 7, каждый из которых реагирует на входной сигнал появлением сигнала на выходе соответствующего блока, что однозначно 30 соответствует положению определенного датчика перемещения относительно опорного луча.

При перемещении рабочего органа вверх (вниз)на выходе блока 6 появля- 35 ется сигнал, который приводит к срабатыванию исполнительного механизма системы и возврату датчика в положение равновесия, при котором опорный луч находится в его зоне нечувстви- 40 тельности.

Высотное перемещение рабочего органа может происходить плоскопараллельно или при изменении углового положения рабочего органа. При плос- 45 копараллельном перемещении на датчике 4 также появляется сигнал, кото— рый приводит к появлению сигнала на выходе блока 7. При этом, поскольку на обоих входах- блока 12 идентифика- 50 ции плоскопараллельного движения рабочего органа присутствуют одноименные сигналы с выходов блоков 6 и 7, на выходе блока 12 сигнал отсутствует. Одноименными сигналами считаются 55 те сигналы, которые соответствуют перемещению датчиков 3 и 4 в одном направлении относительно копирной ли— нии. Отсутствует также сигнал и на выходе блока 13 идентификации уг. ового перемещения рабочего органа о посительно любой из контролируемых точек и, следовательно, исполнительный механизм 9 системы стабилизации второй контролируемой точки выключен.

Если угловое перемещение рабочего органа происходит относительно точки крепления датчика 4, то сигналы с него не поступают и усилительно-преобразовательный блок 7 выключен. Однако при этом на выходе блока 13 идентификации углового перемещения рабочего органа относительно любой из контролируемых точек сигнал присутствует, что приводит к включению исполнительного мехачизма 9 в сторону компенсации возмущения, вызванно— го отработкой исполнительного механизма 8 системы стабилизации первой точки lq

B том случае, когда изменение углового положения рабочего органа происходит относительно точки крепления датчика 3, сигналы с него отсутст— вуют и блок 6 выключен, а блок 7 включен. При этом на выходе блока 13 идентификации углового перемещения рабочего органа относительно любой из контролируемых точек появляется сигнал и исполнительный механизм 9 включается в сторону компенсации отклонения контролируемой точки от положения равновесия.

В том случае, когда на выходах блоков 6 и 7 присутствуют разноименные сигналы, т.е. оба датчика смещены в разные стороны относительно копирной линии, то на выходе блока 12 присутствует сигнал, а на выходе блока 13 его нет. При этом включен только исполнительный механизм 8 системы стабилизации первой точки.

Поскольку плоскопараллельному пе— ремещению ставится в соответствие наличие на выходах датчиков 3 и 4 сигналов одного знака, а угловому перемещению — наличие сигналов разных знаков или наличие сигнала на одном из датчиков и отсутствие на другом, а также учитывая, что сигналы на выходах датчиков имеют вид скачка напряжения (т.е. релейный сигнал), конкретные логические схемы этих блоков можно синтезировать с помощью булевой алгебры. В предлагаемой системе автоматического управления эти схемы имеют вид, указанный на фиг.2.

Формула изобретения

Составитель В . Чуприн

Редактор А. Лежнина Техред М.Дидык Корректор Л. Пилипенко

Заказ 2135/30 Тираж 590 Подписное

BHHHHH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

Система автоматического управления положением рабочего органа землеройной машины непрерывного действия, содержащая два датчика перемещения контролируемых точек, выходы которых подключены к входам перво. с и второго усилительно-преобразовате.-альных блоКоВ задатчик положения рабочего ор— гана, управляющий элемент углового перемещения рабочего органа, причем выход первого усилительно-преобразовательного блока подключен к входу управляющего элемента высотным пе— ремещением рабочего органа, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности управления, в нее

7608! 6 введены блок идентификации плоскопараллельного перемещения рабочего органа и блок идентификации углового перемещения рабочего органа относиВ тельно каждой из контролируемых точек, при этом выходы первого и второго усилительно-преобразовательных блоков соответственно соединены с первыми и вторыми входами блока идентификации плоскопараллельного перемещения и блока идентификации углового перемещения, выходы которых соединены между собой и с входом уп— равляющего элемента углового перемещения рабочего органа, причем датчики перемещения установлены на концах рычага, шарнирно закрепленного на подвеске рабочего органа.