Система управления приведением в движение гусеничного канавокопателя

Система управления приведением в движение гусеничного канавокопателя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область применения изобретения

Настоящее изобретение в общем имеет отношение к области землеройных работ, а более конкретно, к имеющему множество рабочих режимов управлению приведением в движение, и к системе и способу управления приведением в движение гусеничного канавокопателя.

Предпосылки к созданию изобретения

Машина для экскавации в виде гусеничного канавокопателя 30, показанного на фиг.1 и 2, типично содержит двигатель 36, соединенный с приводом левой гусеницы 32 и с приводом правой гусеницы 34, которые совместно образуют участок 45 тягача гусеничного канавокопателя 30. Приспособление 46, обычно соединенное с задней частью участка 45 тягача, типично осуществляет специфический тип землеройной работы.

Цепь 50 канавокопателя часто используют для рытья относительно широких канав (траншей) с относительно высокой скоростью. Цепь 50 канавокопателя обычно остается над землей в транспортной конфигурации 56, когда канавокопатель 30 маневрирует на рабочей площадке. Во время экскавации, цепь 50 канавокопателя опускают в положение 39 ниже поверхности земли, при этом канавокопатель 30 проникает в землю и выкапывает канаву на желательной глубине и с желательной скоростью, находясь в конфигурации 58 проходки канавы.

Другим популярным приспособлением для землеройных работ является так называемое колесо 60 для прохода скальной породы, показанное на фиг.3, которое может работать аналогично цепи 50 канавокопателя. Известны также дополнительные приспособления, такие как TERRAIN LEVELER™, выпускаемые фирмой Vermeer Manufacturing Company of Pella, Iowa (США), которые также работают аналогичным образом.

Как это показано на фиг.4, орган 592 рулевого управления типично предусмотрен для управления направлением движения, а орган 590 управления приведением в движение типично предусмотрен для ограничения скорости движения гусеничного канавокопателя 30. Рычаг 506 дроссельной заслонки двигателя типично предусмотрен для ограничения частоты вращения двигателя 36. Эти органы управления позволяют оператору производить маневры гусеничного канавокопателя 30 как в транспортной конфигурации 56, так и в конфигурации 58 проходки канавы.

Некоторые известные гусеничные канавокопатели 30 снабжены многорежимной системой приведения в движение и управления гусеницами. Оператор канавокопателя выбирает режим, который лучше всего подходит для типа требующегося маневра и имеющейся рабочей среды в любой данный момент времени. В некоторых известных гусеничных канавокопателях 30, этот выбор делают за счет регулировки селекторного переключателя 594 рабочих режимов и селекторного переключателя 596 диапазона двигателя гусеницы на пульте управления оператора. Транспортное положение селекторного переключателя 594 рабочих режимов типично подходит для транспортной конфигурации 56 канавокопателя, в то время как положение проходки канавы типично подходит для конфигурации 58 проходки канавы. Селекторный переключатель 596 «высокий/низкий диапазон двигателя» типично используют для выбора относительной желательной скорости движения канавокопателя 30 по поверхности земли.

При осуществлении экскавации, установочные параметры для задания специфического диапазона и/или режима обычно определяют с учетом ряда факторов, в том числе с учетом желательной скорости проходки канавы и типа грунта, вынимаемого при экскавации. Например, установка переключателя 596 в высокий режима обычно подходит для проходки канавы в рыхлом грунте, когда гусеничный канавокопатель 30 типично работает с относительно более высокой скоростью и с более низким тяговым усилием. Более низкое тяговое усилие, создаваемое при более высокой скорости, позволяет использовать более высокий процент имеющейся мощности. При встрече с более плотным грунтом, таким как бетон, увеличивают тяговое усилие, приложенное к приспособлению 46 для проходки канавы, которое типично приводится в действие при помощи двигателя 36, что приводит к соответствующему снижению скорости гусеничного канавокопателя 30. Более высокое тяговое усилие, создаваемое при более низкой скорости, также позволяет использовать более высокий процент имеющейся мощности. Для последнего случая обычно подходит установка переключателя 596 в низкий диапазон.

Системы управления некоторых известных гусеничных канавокопателей 30 реконфигурируют за счет выбора между различными рабочими режимами и диапазонами, что изменяет зависимости между входными и выходными данными.

В машине для экскавации типа гусеничного канавокопателя типично используют один или несколько датчиков, которые контролируют различные физические параметры машины. Полученную при помощи этих датчиков информацию обычно используют как входные данные для регулировки различных функций машины, и/или для снабжения оператора информацией, типично за счет передачи преобразованного сигнала датчика на один или несколько экранов 500 или дисплеев, таких как, например, тахометр.

Обычно желательно поддерживать постоянный уровень выходной мощности двигателя 36 во время экскавации в режиме проходки канавы, что, в свою очередь, позволяет приспособлению 46 для проходки канавы работать при оптимальном уровне выходной мощности при проходке канавы. В некоторых применениях желательно поддерживать максимальный выходной уровень мощности двигателя 36. Управление гусеничным канавокопателем 30 во время экскавации описано в патенте США 5,509,220, устраняющее необходимость в том, чтобы оператор делал частые подстройки при помощи органа 590 управления приведением в движение, для того, чтобы поддерживать заданный уровень выходной мощности двигателя 36.

Предприятия-изготовители гусеничных канавокопателей стремятся к тому, чтобы снизить до минимума трудности работы гусеничного канавокопателя как в транспортном режиме, так и в режиме проходки канавы, и повысить производительность гусеничного канавокопателя в различных рабочих режимах. Настоящее изобретение позволяет удовлетворить эти потребности.

Краткое изложение изобретения

В соответствии с настоящим изобретением предлагаются система и способ управления приведением в движение гусеничного канавокопателя, который содержит многорежимный орган управления приведением в движение и рулевое управление, которые имеют множество рабочих режимов, в ответ на выбор одного из рабочих режимов гусеничного канавокопателя. В частности, в соответствии с настоящим изобретением предлагается система управления с высоким режимом проходки канавы, низким режимом проходки канавы и режимом транспортировки, которая получает сигнал обратной связи от частот вращения приводов гусениц, частоты вращения двигателя, гидравлических давлений приводов гусениц и гидравлического давления привода приспособления. Сигнал привода гусеницы при необходимости изменяют за счет обратной связи от гидравлического давления привода гусеницы или от частоты вращения привода гусеницы. Более того, сигнал привода гусеницы при необходимости изменяют за счет обратной связи от гидравлического давления привода приспособления. Регулируемые оператором установочные параметры при необходимости позволяют изменять реакцию системы управления, за счет изменения связи между сигналом привода гусеницы и гидравлическим давлением привода приспособления. Характеристики различных режимов могут быть дополнительно изменены за счет выбора различных диапазонов частоты вращения двигателя хода.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показан вид сбоку гусеничного канавокопателя, который содержит приспособление для проходки канав, снабженное цепью канавокопателя.

На фиг.2 показан обобщенный вид сверху гусеничного канавокопателя, который содержит привод правой гусеницы, привод левой гусеницы и привод приспособления.

На фиг.3 показан вид сбоку гусеничного канавокопателя, который содержит связанное с ним приспособление для проходки канав, снабженное колесом для скальной породы.

На фиг.4 показан вид спереди известного пульта управления гусеничного канавокопателя, который содержит орган управления приведением в движение, рычаг дроссельной заслонки двигателя, рулевое управление и дисплей.

На фиг.5 показан вид в перспективе панели управления гусеничного канавокопателя, которая содержит многорежимный орган управления приведением в движение, многорежимное рулевое управление, ручку регулятора нагрузки, селекторный переключатель рабочих режимов, переключатель выбора диапазона двигателя гусеницы и дисплей с множеством кнопок навигации и выбора в меню.

На фиг.6 показан вид спереди панели управления, показанной на фиг.5.

На фиг.7 показана фрагментарно панель управления, показанная на фиг.5 и 6.

На фиг.8 показан многорежимный орган управления приведением в движение, показанный на фиг.5-7, и связанные с ним функции при работе гусеничного канавокопателя.

На фиг.9 показана графическая иллюстрация работы многорежимного рулевого управления, показанного на фиг.5-7, как в режиме транспортировки, так и в режиме проходки канавы.

На фиг.10 показана графическая иллюстрация характеристик управления приводом левой и правой гусеницы, для выбора направления движения (поворота) гусеничного канавокопателя, работающего в одном из режимов проходки канавы, когда используют многорежимное рулевое управление, показанное на фиг.5, 6, 7 и 9.

На фиг.11 показана графическая иллюстрация характеристик управления приводом левой и правой гусеницы гусеничного канавокопателя, работающего в режиме транспортировки, когда используют многорежимное рулевое управление, показанное на фиг.5, 6, 7 и 9.

На фиг.12 показана блок-схема компьютерной схемы для управления приведением в движение и рулевым механизмом гусеничного канавокопателя с использованием многорежимного управления приведением в движение и многорежимного рулевого управления, ручки регулятора нагрузки, селекторного переключателя рабочих режимов, переключателя выбора диапазона двигателя гусеницы и дисплея с кнопками навигации и выбора в меню.

На фиг.12А показана блок-схема с примерным списком параметров, связанных с множеством уставок (настроек) оператора, использованных в компьютерной схеме, показанной на фиг.12.

На фиг.12В показана блок-схема с примерным списком параметров, связанных с множеством расчетное значений, вычисленных при помощи компьютерной схемы, показанной на фиг.12, и использованных в ней.

На фиг.12С показана блок-схема с примерным списком параметров, связанных с множеством предварительно заданных значений, использованных в компьютерной схеме, показанной на фиг.12.

На фиг.12D показана блок-схема с примерным списком параметров, связанных с множеством опорных значений, использованных в компьютерной схеме, показанной на фиг.12.

На фиг.13 показан график множителя нагрузки в зависимости от частоты вращения двигателя при специфической уставке, а также показан изменяемый относительный диапазон множитель нагрузки/ частота вращения двигателя, с верхней границей и нижней границей.

На фиг.14 показаны изменяемый относительный диапазон и график, показанные на фиг.13, где местоположение диапазона увеличено за счет поворота по часовой стрелки ручки регулятора нагрузки.

На фиг.15 показаны изменяемый относительный диапазон и график, показанные на фиг.13, где местоположение диапазона уменьшено за счет поворота против часовой стрелки ручки регулятора нагрузки.

На фиг.16 показан обобщенный вид блок-схемы привода правой гусеницы с использованием управления с обратной связью по давлению.

На фиг.17 показан обобщенный вид блок-схемы привода приспособления с использованием сигнала давления, передаваемого в компьютерную схему, за счет чего используют обратную связь по давлению приспособления для управления приводами гусениц.

На фиг.18 показан способ управления для вычисления границ относительного диапазона множитель нагрузки/ частота вращения двигателя, показанного на фиг.13-15, при заданных входных параметрах тока.

На фиг.19 показан способ управления для вычисления множителя нагрузки, показанного на фиг.13-15, при заданных входных параметрах тока.

На фиг.20 показан способ управления для вычисления поправки обратной связи по давлению от приспособления при заданных входных параметрах тока, в котором используют установку в положение обратной связи по давлению от приспособления.

На фиг.21 показан способ управления для вычисления сигнала привода левой гусеницы и сигнала привода правой гусеницы при заданных входных параметрах тока в низком режиме проходки канавы.

На фиг.22 показан способ управления для определения и выбора соответствующего параметра управления двигателем гусеницы при установке селекторного переключателя диапазона двигателя гусеницы в токовый режим.

На фиг.23 показан способ управления для вычисления ошибки рассогласования частоты вращения привода правой гусеницы и ошибки рассогласования частоты вращения привода левой гусеницы при заданных входных параметрах тока.

На фиг.24 показан способ управления для вычисления ошибки рассогласования давления привода правой гусеницы и ошибки рассогласования давления привода левой гусеницы при заданных входных параметрах тока.

На фиг.25 показан способ управления для определения и выбора соответствующей ошибки рассогласования привода правой гусеницы и соответствующей ошибки рассогласования привода левой гусеницы при установке селектора обратной связи привода гусеницы в токовый режим.

На фиг.26 показан способ управления для вычисления поправочного коэффициента привода правой гусеницы и поправочного коэффициента привода левой гусеницы при заданных входных параметрах тока.

На фиг.27 показан способ управления для вычисления сигналов приводов левой и правой гусениц при заданных входных параметрах тока в высоком режиме проходки канавы.

На фиг.28 показан способ управления для вычисления сигналов приводов левой и правой гусениц при заданных входных параметрах тока в транспортном режиме.

На фиг.29 показан график зависимости поправочного коэффициента приспособления от давления привода приспособления при специфической уставке и показан изменяемый относительный диапазон поправочный коэффициент приспособления/ давление привода приспособления, с верхней границей и нижней границей.

Подробное описание изобретения

Как уже было указано выше, настоящее изобретение имеет отношение к созданию системы и способа управления приведением в движение и направлением движения гусеничного канавокопателя 30. В описании настоящего изобретения содержатся множество признаков и режимов системы и способа управления приведением в движение и направлением движения, что позволяет оценить различные функции и параметры системы.

В предпочтительной конфигурации, система управления содержит компьютерную схему 182, которая позволяет вычислять различные параметры, координировать различные функции и обеспечивать связь с оператором. В примерной конфигурации, компьютерная схема 182 содержит множество контроллеров и других компонентов в соответствии со стандартом PLUS+1™ фирмы Sauer-Danfoss, Inc. of Ames, Iowa (США). Примерные модули контроллера содержат модуль контроллера МС050-010, модуль контроллера МС050-020, входной модуль 1X024-010 и выходной модуль 0X024-010, которые все могут быть закуплены на фирме Sauer-Danfoss, Inc. of Ames, Iowa (США). В примерной конфигурации, различные параметры хранят в долговременной (энергонезависимой) памяти, а программы хранят в EPROM (СППЗУ).

Обратимся теперь к рассмотрению чертежей, а более конкретно, к рассмотрению фиг.5 и 6, на которых показана панель 52 управления оператора, которая содержит многорежимный орган 90 управления приведением в движение, многорежимное рулевое управление 92, селекторный переключатель 94 рабочих режимов, ручку 380 регулятора нагрузки, рычаг 206 дроссельной заслонки двигателя, селекторный переключатель 96 диапазона двигателя гусеницы и дисплей 100 оператора с множеством кнопок 102 навигации и выбора в программном меню. Органы управления и функциональные клавиши панели 52 управления оператора служат для приведения в действие и выбора конфигурации гусеничного канавокопателя, такого как гусеничный канавокопатель 30. Более конкретно, эти органы управления приводят в действие гусеничный канавокопатель 30 за счет регулирования привода 32 левой гусеницы и привода 34 правой гусеницы. В соответствии с одним из вариантов, орган 90 управления приведением в движение, рулевое управление 92, селекторный переключатель 94 рабочих режимов, селекторный переключатель 96 диапазона двигателя гусеницы и установочные параметры программного меню работают совместно для того, чтобы эффективно приводить в движение и направлять (поворачивать) гусеничный канавокопатель 30 в одном из множества рабочих режимов. Орган 90 управления приведением в движение и рулевое управление 92 преимущественно представляют собой многорежимные органы управления, причем каждый из органов 90 и 92 управления осуществляет множество функций в зависимости от выбранного рабочего режима, диапазона двигателя хода и установочных параметров программного меню системы управления.

Одним из важных преимуществ схемы управления, показанной на фиг.5-7, является развязка или разделение функций рулевого управления (управления направлением движения) от функций управления приведением в движение (управления тягой), при управлении гусеничным канавокопателем 30. Приведением в движение приводов левой и правой гусениц 32 и 34 управляют при помощи органа 90 управления приведением в движение, в то время как направлением движения гусеничного канавокопателя 30 независимо управляют при помощи рулевого управления 92. Управление гусеничным канавокопателем 30 при работе в любом из множества рабочих режимов существенно упрощается за счет использования многорежимных органа управления приведением в движение и рулевого управления 90 и 92.

Обратимся теперь к рассмотрению фиг.7 и 8, на которых показан многорежимный орган 90 управления приведением в движение гусеничного канавокопателя 30 в одном из множества рабочих режимов. Орган 90 управления приведением в движение имеет нейтральное положение 120, положение 122 максимально вперед, положение 124 максимально назад и соответствующие диапазоны 126 и 128 положений вперед и назад. В качестве примера (но без ограничения) можно указать, что многорежимный орган 90 управления приведением в движение преимущественно работает в различных транспортных режимах и различных режимах проходки канавы. Выбор специфического транспортного режима или режима проходки канавы преимущественно определяется состоянием селекторного переключателя 94 рабочих режимов, который, совместно с селекторным переключателем 96 диапазона двигателя гусеницы и установочными параметрами программного меню системы управления, изменяет режимы органа 90 управления приведением в движение.

В примерном варианте, показанном на фиг.7, гусеничный канавокопатель 30 работает в режиме транспортировки, который преимущественно задают за счет установки селекторного переключателя 94 рабочих режимов в положение режима транспортировки. Приведение в движение, вперед и назад, гусеничного канавокопателя 30 преимущественно зависит от положения органа 90 управления приведением в движение между передним и задним максимальными положениями 122 и 124. Орган 90 управления приведением в движение вырабатывает сигнал 309 приведения в движение (см. фиг.12), который преимущественно пропорционален перемещению органа 90 управления приведением в движение в переднем или заднем направлении относительно нейтрального положения 120. Более того, сигнал приведения в движение преимущественно отображает заданную частоту вращения двигателя привода гусеницы, измеренную в числе оборотов в минуту (об/мин). При необходимости, характеристики органа управления приведением в движение могут быть дополнительно изменены при помощи селекторного переключателя 96 диапазона двигателя хода и установочных параметров программного меню системы управления.

В соответствии с другими вариантами, сигнал приведения в движение может отображать заданное давление насоса привода гусеницы, измеренное в фунтах на квадратный дюйм (psi).

Многорежимное рулевое управление 92, показанный на фиг.7 и 9, выполнено с возможностью работы во множестве режимов, причем характеристики его работы в специфическом режиме преимущественно могут быть изменены за счет выбора одного из множества рабочих режимов, задаваемых при помощи селекторного переключателя 94 рабочих режимов. При необходимости, характеристики рулевого управления могут быть дополнительно изменены при помощи селекторного переключателя 96 диапазона двигателя хода и установочных параметров программного меню системы управления. В соответствии с одним из вариантов, рулевое управление 92 выполнено в виде содержащего потенциометр поворотного органа управления, имеющего нейтральное или нулевое положение 140 (см. фиг.9) и диапазон левых и правых положений, имеющих максимальное левое положение 142 и максимальное правое положение 144. В соответствии с другим вариантом, рулевое управление 92 содержит рулевое колесо, имеющее главным образом такие же положения. Рулевое управление 92 преимущественно имеет поворот на 150 градусов влево и на 150 градусов вправо относительно нулевого положения 140. В соответствии с еще одним вариантом, рулевое управление 92 представляет собой поворотный позиционный датчик. Альтернативно, рулевое управление 92 может иметь другие диапазоны поворота. Величина поворота (канавокопателя) влево и вправо преимущественно пропорционально степени поворота рулевого управления 92 от нулевого положения 140 в левом и правом направлениях, соответственно.

Рулевое управление 92 управляет направлением перемещения (поворотом) гусеничного канавокопателя 30 преимущественно за счет снижения скорости перемещения только одной гусеницы 34 или 32 относительно другой гусеницы 32 или 34. В соответствии с одним из вариантов настоящего изобретения, эта скорость перемещения гусеницы при снижении становится равной нулю в соответствующем правом или левом положении 149 или 147 в одном из режимов проходки канавы. Перемещение в максимальное правое или левое положения 144 или 142 приводит к снижению скорости несколько ниже нуля (отрицательная скорость), как это показано на фиг.10. Эта несколько отрицательная скорость позволяет соответствующей гусенице 34 или 32 сопротивляться волочению вперед за счет противоположной гусеницы 32 или 34. При нахождении канавокопателя в транспортном режиме, скорость при снижении доходит до нулевой точки 148 и до нулевой точки 146 ориентировочно посредине соответствующих левого и правого диапазонов управления. Установка в положение за этой средней точкой 148 или 146 изменяет направление вращения соответствующего привода правой или левой гусеницы 34 или 32 и увеличивает скорость перемещения гусеницы в обратном направлении. Максимальная скорость перемещения гусеницы в обратном направлении, которую получают соответственно на правой 144 или левой 142 границах диапазона, равна по величине скорости перемещения противоположной гусеницы, как это показано на фиг.11. Полоса 150 вращения в обратном направлении на фиг.10 и 11 образована в областях, в которых приводы гусениц 32 и 34 движутся в противоположных направлениях.

В соответствии с одним из вариантов настоящего изобретения, задача снижения частоты вращения только одного привода гусеницы 32 или 34 относительно другого привода гусеницы 34 или 32 решена за счет выработки управляющего сигнала 92L масштабирования привода левой гусеницы раздельно от управляющего сигнала 92R масштабирования привода правой гусеницы. Более того, характеристики управляющих сигналов 92L и 92R могут быть изменены при помощи селекторного переключателя 94 рабочих режимов, как это показано на фиг.10 и 11.

Вне зависимости от рабочего режима, поворот гусеничного канавокопателя 30 в правом направлении производят за счет поворота рулевого управления 92 от нулевого положения 140 в правом направлении, к максимальному правому положению 144. Когда рулевое управление 92 поворачивают в правом направлении, управляющий сигнал 92L масштабирования привода левой гусеницы 32 поддерживают на уровне 100%, как это показано линиями 156 на фиг.10 и 11, в то время как управляющий сигнал 92R масштабирования привода правой гусеницы 34 уменьшают, как это показано линиями 160. Аналогично, поворот гусеничного канавокопателя 30 в левом направлении производят за счет поворота рулевого управления 92 в левом направлении. Максимальный левый поворот, например, характеризуется тем, что управляющий сигнал 92R масштабирования привода правой гусеницы 34 поддерживают на уровне 100%, как это показано линиями 154, в то время как управляющий сигнал 92L масштабирования привода левой гусеницы 32 снижают несколько ниже 0% в режимах проходки канавы и снижают до -100% в режиме транспортировки, как это показано точками 142 на линиях 158.

Несмотря на то, что зависимости между положением рулевого управления 92 и управляющими сигналами 92R и 92L масштабирования показаны кусочно линейными на фиг.10 и 11, следует иметь в виду, что в других вариантах настоящего изобретения могут быть использованы нелинейные зависимости.

Обратимся теперь к рассмотрению фиг.12, на которой показано, что привод левой гусеницы 32 типично содержит насос 40 левой гусеницы, соединенный с двигателем 44 левой гусеницы, а привод правой гусеницы 34 типично содержит насос 38 правой гусеницы, соединенный с двигателем 42 правой гусеницы. Датчики 198 и 192 частоты вращения двигателей левой и правой гусениц преимущественно подключены соответственно к двигателям 44 и 42 приводов левой и правой гусениц. Насосы 40 и 38 приводов левой и правой гусениц, приводимые в действие при помощи двигателя 36, преимущественно регулируют поток рабочей жидкости (масла), поступающий в двигатели 44 и 42 левой и правой гусениц, в ответ на поступление сигнала 318 управления насосом левой гусеницы и сигнала 319 управления насосом правой гусеницы, соответственно. Это, в свою очередь, обеспечивает приведение в движение приводов левой и правой гусениц 32 и 34.

В соответствии с предпочтительным вариантом, приспособление 46 типично соединено с задней частью участка 45 тягача гусеничного канавокопателя 30. Известны различные приспособления 46, каждое из которых специализировано для проведения специфического типа операции экскавации. На фиг.1 показан тип приспособления 46, в котором используют цепь 50 канавокопателя, а на фиг.3 показано приспособление 46, в котором используют колесо 60 для скальной породы. Известны также и другие приспособления, такие как TERRAIN LEVELER™, выпускаемые фирмой Vermeer Manufacturing Company of Pella, Iowa (США).

При маневрировании канавокопателя между рабочими площадками, приспособление 46 поднято выше уровня поверхности земли, что приводит к транспортной конфигурации 56 гусеничного канавокопателя 30. Для осуществления экскавации, приспособление 46 опускают ниже уровня поверхности земли, что приводит к конфигурации 58 проходки канавы.

Экскавацию осуществляют при подаче гидравлической энергии на приспособление 46 и приводы гусениц 32 и/или 34, когда гусеничный канавокопатель 30 находится в конфигурации 58 проходки канавы. Эта энергия вызывает перемещение активного участка приспособления 46, то есть цепи 50 канавокопателя или колеса 60 скальной породы. При необходимости, на активном участке приспособления 46 могут быть установлены инструменты (орудия) для экскавации, изготовленные из подходящего твердого материала, такие как зубья из карбида металла или другие режущие инструменты. Гидравлическую энергию подают на приводы гусениц 32 и/или 34 что приводит гусеничный канавокопатель 30 в движение для продвижения подземного участка приспособления 46 в нетронутый грунт. При этом активный участок приспособления 46 и установленные на нем инструменты входят в зацепление с грунтом, разрушают его и уносят из зоны экскавации.

Как это показано на фиг.12, приспособление 46 дополнительно содержит двигатель 48 приспособления, преимущественно получающий энергию от насоса 49 приспособления. Датчик 186 частоты вращения преимущественно подключен к двигателю 48 приспособления и вырабатывает сигнал 324 частоты вращения приспособления. Насос 49 приспособления, который приводится в действие при помощи (основного) двигателя 36, преимущественно регулирует поток рабочей жидкости (масла) в двигатель 48 приспособления, который, в свою очередь, приводит в действие приспособление 46. Насосом 49 приспособления преимущественно управляют при помощи команд, передаваемых при помощи сигнала 322 управления насосом приспособления, вырабатываемого компьютерной схемой 182, как это показано на фиг.12. Альтернативно, управление приспособлением может быть осуществлено за счет управления двигателем 48 приспособления. Один или несколько двигателей 48 приспособления и один или несколько насосов 49 приспособления могут быть использованы вместе в параллельном гидростатическом контуре.

В соответствии с некоторыми вариантами настоящего изобретения, работу двигателя 44 левой гусеницы, двигателя 42 правой гусеницы и двигателя 48 приспособления контролируют при помощи соответствующих датчиков 198, 192 и 186 частоты вращения. Выходные сигналы датчиков 198, 192 и 186 передают в компьютерную схему 182. В соответствии с некоторыми вариантами настоящего изобретения, рабочее гидравлическое давление, созданное между двигателем 44 левой гусеницы, двигателем 42 правой гусеницы и двигателем 48 приспособления и их соответствующими насосами 40, 38 и 49, контролируют при помощи соответствующих датчиков давления, вырабатывающих соответственно сигнал 320 гидростатического давления левой гусеницы, сигнал 321 гидростатического давления правой гусеницы и сигнал 323 гидростатического давления приспособления, передаваемые в компьютерную схему 182.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, различные сигналы и установочные параметры используют в системе управления для осуществления различных задач и функций. В соответствии с настоящим изобретением эти переменные величины системы управления обычно могут быть подразделены на семь основных категорий. Эти категории, которые могут перекрывать друг друга, введены для систематизации описания настоящего изобретения. Эти и другие элементы настоящего изобретения также могут быть классифицированы в соответствии с другими способами, так что использованный способ классификации не следует толковать как вносящий какие-либо ограничения в настоящее изобретение.

В частности, описанные ниже различные сигналы и установочные параметры могут быть использованы в одном или нескольких рабочих режимах. Характеристики некоторых сигналов и установочных параметров могут быть изменены в зависимости от выбранного рабочего режима, положения переключателя диапазона приведения в движение и других установочных параметров программного меню системы управления. Взаимосвязи между различными сигналами и установочными параметрами и характеристиками этих сигналов и установочных параметров придают гибкость системе управления и поэтому повышают адаптируемость гусеничного канавокопателя 30 к различным видам применения.

В соответствии с некоторыми вариантами, некоторые из различных сигналов и установочных параметров 391, 392, 393 и 394 хранят в энергонезависимой памяти в компьютерной схеме 182, как это показано на фиг.12. Другие сигналы и установочные параметры могут представлять собой выходной сигнал, поступающий от рычага или ручки управления, или цифровой сигнал, поступающий от такого компонента, как двигатель 36.

Первая категория сигналов и установочных параметров системы управления содержит группу предварительно заданных установочных параметров 393, которые предварительно заданы при изготовлении системы управления. Примеры таких предварительно заданных установочных параметров 393 показаны на фиг.12С. Эти параметры включают в себя максимальную рабочую частоту 304 вращения двигателя (об/мин), ширину 305 относительного диапазона 330 (об/мин) и значение (значения) 316 сигнала (сигналов) максимального перемещения насоса, значение 351 полной (максимальной) частоты вращения двигателя привода в высоком диапазоне, значение 352 полной частоты вращения двигателя привода в низком диапазоне и значение 353 полного (максимального) давления двигателя привода гусеницы. Предварительно заданы также пропорциональный 340, интегральный 341 и дифференциальный 342 поправочные коэффициенты ошибки системы управления, а также функция 343 времени и предельное значение 344 ошибки. Другие варианты настоящего изобретения позволяют задавать и/или повторно устанавливать некоторые или все из указанных параметров в другое время.

Вторая категория сигналов и установочных параметров содержит группу опорных значений 394, полученных во время процедуры калибровки. Примеры этих опорных значений 394 показаны на фиг.12D. Эти значения включают в себя пороговое значение 302R сигнала перемещения для насоса правой гусеницы и соответствующее пороговое значение 302L сигнала перемещения для насоса левой гусеницы. В способе калибровки для определения этих значений просто увеличивают сигналы 319 и 318 управления соответствующих насосов 38 и 40 до тех пор, пока соответствующие двигатели 42 и 44 не начнут двигаться. Значения сигналов 319 и 318 управления, которые вызывают начало перемещения, записывают как соответствующие пороговые значения 302R и 302L и запоминают в компьютерной схеме 182.

Третья категория сигналов и установочных параметров содержит группу установочных параметров 391 оператора, которые оператор задает время от времени. Примеры этих установочных параметров 391 оператора показаны на фиг.12А. В качестве дополнительных примеров можно привести регулировку селекторного переключателя 94 рабочих режимов, регулировку селекторного переключателя 96 двигателя привода гусеницы, регулировку положения дроссельной заслонки 206 двигателя и задание сигнала 308 регулирования нагрузки в процентах. Сигнал 308 регулирования нагрузки преимущественно задают при помощи ручки 380 регулятора нагрузки, которая создает сигнал 0% при полном повороте против часовой стрелки, 100% при полном повороте по часовой стрелке и пропорциональные значения между этими предельными значениями. Дисплей 100 оператора и кнопки 102 навигации и выбора в программном меню позволяют видеть и редактировать различные параметры в меню системы управления. Альтернативно, вместо дисплея 100 могут быть использованы сенсорный экран и/или компьютерная мышь. В соответствии с предпочтительным вариантом, установочные параметры, которые можно редактировать с использованием дисплея 100, включают в себя сигнал 303 управления предельной нагрузкой (об/мин), предельное значение 306Н приведения в движение в высоком режиме в процентах, предельное значение 306L приведения в движение в низком режиме в процентах, положение селектора 325 обратной связи, положение выключателя 326 управления с обратной связью по давлению от приспособления, нижнюю границу 327 относительного диапазона давлений приспособления и верхнюю границу 328 относительного диапазона давлений приспособления. Различные другие вспомогательные органы 99 управления при необходимости также могут быть предусмотрены на пульте 52 управления оператора. Некоторые операторы и некоторые технологии проходки канав могут предусматривать использование одного или нескольких указанных установочных параметров на постоянной основе. В соответствии с некоторыми вариантами, некоторые из указанных установочных параметров могут быть предварительно заданы при изготовлении системы управления и не могут быть изменены оператором.

Четвертая категория сигналов и установочных параметров содержит установочные параметры, которые оператор регулирует более часто или непрерывно. В качестве примеров можно привести перемещение рычага 90 управления приведением в движение и перемещение рулевого управления 92. При установке рычага 90 управления приведением в движение в нейтральное положение 120, сигнал 309 приведения в движение равен 0%. Перемещение вперед рычага 90 управления приведением в движение увеличивает сигнал 309 приведения в движение, причем в максимальном переднем пол