Устройство для автоматическогоуправления угловым положениемрабочего органа машины

Устройство для автоматическогоуправления угловым положениемрабочего органа машины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскмд

Соцмалнстлческмк

Реслублнк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОУСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{u>809263 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) 3аявлеио 110579 (21) 2764242/18-24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет—

Опубликовано 280281. Бюллетень Но 8

Дата опубликования описания 280281 (51) М. К,.з

G 07 С 3/00

Гоеудвретвеииый комитет

СССР

IIo делам изооретеиий и открытий (53) УДКД 62-52 (088. 8) (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

УГЛОВЫМ ПОЛОЖЕНИЕМ РАБОЧЕГО ОРГАНА

МАШИНЫ

Изобретение относится к автоматик е.

Известно устройство для автоматического регулирования толщины слоя грунта, содержащее вспомогательное колесо, связанное с дифференциальным редуктором, второй вход которого соединен с приводом ведущей звездочки, а на выходном валу дифференциального редуктора укреплен центробежный редуктор, соединенный подвижной муфтой через рычаг с буксой золотникового распределителя, связанного с силовым цилиндром, лыки, осуществляющей выглубление отвала (1), 15

Недостатком укаэанного механического устройства для автоматического регулирования положения рабочего органа машины является его сложность и недостаточная точность выдержива-, 20 ния заданного параметра. . Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для автоматического управления угловым положением рабочего ор- . гана машины, содержащее датчик угла, соединенный с источником питания, и исполнительный блок. Чувствительным элементом датчика угла является маятник, связанный кинематически с по- ЗО тенциометром,а преобразующим блокоммос товая схема.

При отклонении рабочего органа машины на угол, больший допустимого, сигнал с чувствительного элемента и преобразующего блока датчика угла включает исполнительный блок, запускающий гидропривод машины, который воздействует на рабочий орган и возвращает его в заданное положение.

При этом в известном устройстве исполнительный блок остается включенным постоянно до тех пор, пока с датчика угла не поступит сигнал о том, что рабочий орган вошел в пределы заданных допусков углового положения (2), Недостатком известного устройства является то, что вследствие несовершенства гидравлических приводов и значительной .массы рабочих органов машин, ббладающих большой инерционностью, и вследствие влияния динамических факторов, характерных для специфических условий эксплуатации дорожных машин, в устройстве возникают непрерывные автоколебания рабочего органа, что снижает точность отработки устройством заданного

80926 3 параметра и соответственно снижает производительность дорожных машин, В результате, при использовании на легких и средних автогрейдерах,. у которых при производстве строительных работ допуски на угловое отклонение рабочего органа задаются с высокой точностью (в пределах с „ =0 15 -0 45 ), известное устройство не обеспечивает требуемой точности работы.

Цель изобретения — повышение точности устройства при выдерживании заданного угла наклона рабочего органа машины.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены ключ, формирователь длительности импульсов, источник экспоненциального напряжения и коммутатор режима работы, выход источника питания подключен к первому входу ключа, второй вход ко- 20 торого соединен с выходом датчика угла, а выход соединен с входами формирователя длительности импульсов, коммутатора режима работы и источника экспоненциального напряжения, 25 выход коммутатора режима работы соединен с другим входом источника экспоненциального напряжения, выход которого подключен к другому входу формирователя длительности импульсов, ЗО выход которого соединен с входом исполнительного блока.

На чертеже приведена блок-схема устройства. устройство содержит датчик 1 угла, чувствительный элемен т 2, преобразующий блок 3 датчика угла, источник 4 питания, ключ 5, формирователь б длительности импульсов, источник 7 экспоненциального напряжения, коммутатор 8 режима работы, исполнительный блок 9.

В качестве чувствительного элемента 2 датчика 1 угла может использоваться, например маятник, корпус которого установлен на рабочем органе машины, Преобразующий блок 3 выполн яется, например в виде фотоэлектрических преобразователей, состоящих из светоизлучателей и фотоприемников, попарно расположенных по обе сторо- щ ны от подвижной диафрагмы, кинематически связанной с маятником. Положение преобразователей относительно диафрагмы определяется предельно допустимым углом отклонения с доп, При отклонении на угол c(с *оп в какуюлибо сторону, подвижная диафрагма прерывает световой поток преобразователя и на выходе датчика угла появляется сигнал 1 .

Устройство работает следующим 60 образом, При отклонении по каким-либо причинам рабочего органа машины во время ее работы на угол Ы, больший допустимого угла d oq, на выходе дат- 65 чика 1 угла скачкоМ появляется напряжение, которое поступает на управляющий вход ключа 5. Ключ 5 заьыкается и подает питание на остальные блоки устройства. Формирователь б начинает вырабатывать импульсы, а источник 7 начинает вырабатывать экспоненциально изменяющееся напряжение, которое поступает на управляющий вход формиров ател я. б . Под дей ствием э того н апряжения формирователь б формирует импульсы, длительность которых из— меняется по экспоненциальному закону. Эти импульсы включают на различное время исполнительный блок 9, который запускает на время длительности импульсов гидропривод машины (на чертеже не показан), возвращающий рабочий орган машины в заданное положение.

Если рабочий орган отклонился на значительный угол, так что за время действия одного импульса с учетом инерционности системы гидропривод — рабочий орган он не возвратился в исходное состояние, формирователь 6 вырабатывает следующий импульс и т.д. до тех пор, пока рабочий орган не войдет в пределы заданных угловых допусков. В этот момент сигнал с датчика 1 разомкнет ключ 5 и отключит блоки 6-8 от источника питания.

Подключение блоков 6-8 к источнику питания через ключ 5 обеспечивает появление экспоненциального напряжения от источника 7 в любой момент начала коррекции, а также прекращение импульсов и быстрый сброс напряжения с зарядных цепей источника 7 при окончании коррекции для того, чтобы при следующем отклонении рабочего органа коррекция начиналась всегда с одного и того же исходного состояния блоков 6-8.

Устройство работает в двух режимах.

Если профиль полотна грунта предварительно не обработан, то есть достаточно грубый и отклонения рабочего органа от заданного угла происходят чаще всего на значительную величину, оператор с помощью коммутатора 8 режима работы устанавливает такое положение цепей в источнике 7 экспоненциального напряжения,при котором источник 7 при срабатывании ключа 5 начинает вырабатывать напряжение, уменьшающееся по экспоненте от максимального значения до нуля. В этом случае первый импульс будет иметь наибольшую длительность и соответственно гидроприводы произведут наибольшее воздействие на рабочий орган, возвращая его. в заданное положение, Если после первого импульса рабочий орган еще не достиг заданного поло809263 жения, формирователь б выработает второй импульс меньшей длительности, который произведет повторную, но более точную коррекцию и так далее с постепенно уменьшающейся длительностью импульсов до возвращения рабочего органа машины в заданное положение. Такой режим работы позволяет корректировать положение рабочего органа с наибольшим быстродействием и без автоколебаний.

Если профиль обрабатывающего полотна достаточно ровный и отклонения рабочего органа от заданного угла происходит чаще всего на небольшую величину, предлагаемый выше режим работы устройства не может быть использован, так как это приводит к частой перекоррекции и к возникновению непрерывных автоколебаний системы ° 20

В этом случае оператор с помощью коммутаторов 8 устанавливает .такое пОложение цепей источника 7 экспоненциального напряжения, при котором источник 7 начинает вырабатывать на- 5 пряжение, увеличивающееся по экспоНеите от нуля до максимального значения, а формирователь б соответственно вырабатывает импульсы.с возрастающей длительностью. При этом первый ЗО импульс произведет точную коррекцию, и если рабочий орган после этого не возвратился в заданное положение,то следующий импульс будет иметь большую длительность. Если по каким-либо при- 35 чинам отклонение рабочего органа произойдет на значительную величину и после первой или второй коррекции он не возвратится в зацанное положение, следующие импульсы начнут включать гидропривод на большее время 4О вплоть до включения гидропривода на постоянное срабатывание.

Как показали статистические исследования движения рабочего органа при профилировании грунтов различной 45 сложности, именно такие режимы работы с увеличивающейся длительностью импульсов при работе на сложном профиле грунта, обеспечивают наиболее быстрое возвращение рабочего органа в заданное положение без автоколебаний и соответственно позволяет повысить скорость движения машины и точность ее работы.

Принципиальная схема устройства проста и надежна в работе. Заводские испытания показали, что предлагаемое устройство обеспечивает устойчивую коррекцию (без автоколебаний) углового положения рабочего органа машины в процессе работы машины на различных грунтах с точностью до .0 20

Формула изобретения

Устройство для автоматического управления угловым положением рабочего органа машины, содержащее датчик угла, соединенный с источником питания, и исполнительный блок, о тл и ч а ю щ е e c я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены ключ, формирователь длительности импульсов, источник экспоненциального напряжения и коммутатор режима работы, выход источника питания подключен к первому входу ключа, второй вход которого соединен с выходом датчика угла, а выход соединен с входами формироватепя длительности импульсов, коммутатора режима работы и источника экспоненциального напряжения, выход коммутатора режима работы соединен с вторым входом источника экспоненциального напряжения, выход которого подключен к второму входу формирователя длительности импульсов, выход которого соединен с входом исполнительного блока.

Источники информации, принятые во внимание при эвсцертизе

1, Авторское свидетельство СССР

Ф 194163, кл, G 05 В ll/60 17.12,65

2. Авторское свидетельство СССР

9 139678, кл, E F 3/84.,24,12,60 (прототип).

809263

Составитель Г.Антонова

Редактор Н.Кузнецова Техред A.Ач Корректор М Цемчик

Заказ 430/63 Тираж 628 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Филиал ППП. Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4