close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY 10520

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2008.04.30
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 10520
(13) C1
(19)
E 02F 9/22
СИСТЕМА АВТОМАТИЗАЦИИ РАБОЧЕГО
ПРОЦЕССА БУЛЬДОЗЕРА
(21) Номер заявки: a 20060704
(22) 2006.07.10
(43) 2008.02.28
(71) Заявитель: Государственное учреждение высшего профессионального
образования "Белорусско-Российский университет" (BY)
(72) Авторы: Щемелёв Анатолий Мефодьевич; Около-Кулак Татьяна Анатольевна (BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
учреждение высшего профессионального образования "Белорусско-Российский университет" (BY)
(56) Щемелев А.М. Расчет бульдозера. Могилев, 2001. - С. 20, 124-125.
BY 5962 С1, 2004.
RU 2131961 C1, 1999.
DE 3827619 A1, 1990.
DE 3641959 A1, 1988.
JP 10088612 A, 1998.
JP 09279638 A, 1997.
BY 10520 C1 2008.04.30
(57)
Система автоматизации рабочего процесса бульдозера, содержащего базовую машину
с двигателем, рабочим органом и гидросистемой, отличающаяся тем, что содержит блок
управления в виде контроллера на базе логических элементов с датчиками загрузки двигателя, включения гидросистемы под нагрузку и ограничения нагрузки на металлоконструкцию машины; гидросистема содержит дополнительный гидрораспределитель с
электромагнитом Y1 управления его золотником для обеспечения выглубления рабочего
BY 10520 C1 2008.04.30
органа и электромагнитом Y2 управления его золотником для обеспечения заглубления
рабочего органа, причем блок управления выполнен с возможностью подачи управляющих сигналов на электромагнит Y2 при сочетании сигналов датчиков, соответствующих
булевому выражению A ⋅ B ⋅ C = Y2 , а на электромагнит Y1 - при сочетании сигналов датчиков, соответствующих булевому выражению A ⋅ C + A ⋅ B = Y1,
где А - сигнал датчика загрузки двигателя;
В - сигнал датчика включения гидросистемы под нагрузку;
C - сигнал датчика ограничения нагрузки на металлоконструкцию машины.
Изобретение относится к области строительных и дорожных машин и может быть использовано на бульдозерах.
Известен бульдозер, включающий базовую машину, рабочее оборудование и гидросистему [1].
Особенностью такой машины является ручное управление рабочим процессом машины. Так как оператор одновременно получает несколько информационных переменных о
работе машины, то переработка информации требует определенного времени, и принятие
решения об управляющем воздействии не всегда принимается достаточно объективно и
вовремя, то для повышения производительности требуется использование системы автоматического управления.
Известна система автоматического управления рабочим оборудованием бульдозера
[2], включающая базовую машину с двигателем и рабочим оборудованием, гидросистему
машины и систему автоматического управления [2].
При использовании такой гидросистемы возможна автоматизация только планировки
грунта, а основная энергоемкая операция - копание грунта - не автоматизирована.
Задача изобретения: повышение производительности бульдозера.
Эта задача обеспечивается тем, что система автоматизации рабочего процесса бульдозера, содержащая базовую машину с двигателем, рабочим органом и гидросистемой, причем гидросистема машины содержит блок управления в виде контроллера на базе
логических элементов с датчиками загрузки двигателя, включения гидросистемы под нагрузку и ограничения нагрузки на металлоконструкцию машины; гидросистема содержит
дополнительный гидрораспределитель с электромагнитом Y1 управления его золотником
для обеспечения углубления рабочего органа и электромагнитом Y2 управления его золотником для обеспечения заглубления рабочим органом, причем блок управления выполнен с возможностью подачи управляющих сигналов на электромагнит Y2 при
сочетании сигналов датчиков, соответствующих булеву выражению A ⋅ B ⋅ C = Y 2 , а на
электромагнит Y1 - при сочетании сигналов датчиков, соответствующих булеву выражению A ⋅ C + A ⋅ B = Y1 , где А - сигнал датчика загрузки двигателя; В - сигнал датчика
включения гидросистемы под нагрузку; С - сигнал датчика ограничения нагрузки на металлоконструкцию машины.
Установка в систему управления контроллера позволяет управлять работой бульдозера по трем критериям: работой машины по загрузке двигателя; работой гидросистемы под
нагрузкой, т.е. вмешательства оператора в работу управления гидросистемой и по ограничению нагрузки на металлоконструкцию бульдозера. Как правило, оператор принимает
решение о коррекции работы системы управления только по одному-двум сигналам.
Причем установка датчика А, дающего сигнал о загрузке двигателя, обеспечивает работу двигателя на регуляторном режиме и не дает возможности при увеличении нагрузки
на рабочем оборудовании перехода на корректорный и снижения частоты вращения вала
двигателя вплоть до останова двигателя, а также приводит к снижению скорости движения машины, а значит увеличению времени цикла бульдозера. Установка датчика В вклю2
BY 10520 C1 2008.04.30
чения гидросистемы под нагрузку дает приоритет оператору по использованию гидросистемы на подъем или опусканию рабочего оборудования, т.к. оператор визуально наблюдает за рабочим процессом и должен иметь приоритетное право вмешиваться в работу
машины, когда этого требует ситуация.
Установка датчика С ограничения загрузки металлоконструкции машины обеспечивает снижение нагруженности металлоконструкции и уменьшение усталости конструкции
машины и, как следствие, уменьшение времени простоя машины в ремонте (увеличивается производственное время), а значит и увеличение годовой производительности.
Управление электромагнитом Y2 производится в соответствии с булевым выражением
(сочетанием сигналов) A ⋅ B ⋅ C = Y 2 , т.е. электромагнит Y2 перемещает золотник распределителя, обеспечивая тем самым заглубление рабочего оборудования, тогда сочетание
сигналов датчиков следующее: датчик А информирует о том, что двигатель работает на
регуляторном режиме; датчик В - что гидросистема не включена под нагрузку (оператор
не поднимает и не опускает рабочий орган); датчик С информирует о том, что металлоконструкция машины не достигла нагрузки, при которой возникают опасные напряжения,
снижающие долговечность металлоконструкции машины.
Таблица 1
Таблица истинности функционирования системы автоматизации
А
B
C
Y1
Y2
0
0
0
0
1
1
0
0
1
0
0
1
0
0
0
0
0
1
1
0
1
1
0
0
0
0
1
1
0
0
1
0
1
1
0
1
1
1
0
0
Электромагнит Y1 перемещает золотник распределителя на подъем рабочего оборудования по законам, определяемым сигнал высокого уровня в графе Y1 (табл. 1).
В результате получаем булево выражение вида
A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C = Y1 .
Для снижения числа микросхем упростим булево выражение при помощи карты Карно. Построим карту Карно (табл. 2). Упрощаются две соседние единицы
A⋅ B⋅C + A⋅ B⋅ C = A⋅ B .
В результате для управления электромагнитом Y1 используем булево выражение
A ⋅ B + A ⋅ C = Y1 .
Входные сигналы A, В, С, поступившие на блок управления 6, преобразуются в соответствии с приведенными булевыми выражениями в контроллере блока управления и поступают дальше на катушки электромагнитов Y1 и Y2, и определяют прохождение
рабочего процесса бульдозера, т.е. заглубление или выглубление отвала.
Таблица 2
Упрощение булева выражения при помощи карты Карно
С
C
A⋅B
1
1
A⋅B
A⋅B
А⋅В
1
Первоначально после заглубления рабочего органа бульдозера оператором происходит включение системы питания датчиков, при этом возможно дополнительное заглубле3
BY 10520 C1 2008.04.30
ние рабочего органа, а затем после изменения сигнала С от любого датчика или стабилизации положения отвала происходит периодическое выглубление рабочего органа, пока
оператор, визуально не наблюдая за процессом копания, не отключит систему автоматического управления путем отключения питания датчиков или контроллера. Если на электромагниты Y1 и Y2 поступает нулевой сигнал (табл. 1), не происходит ни подъема, ни
опускания рабочего оборудования.
Использование системы автоматизации рабочего процесса бульдозера позволяет сократить время цикла, использовать оператора с низкой квалификацией без ущерба потери
производительности и возникновения поломок машины.
Источники информации:
1. Шнейдер В.А. Скреперы, бульдозеры, грейдеры. - М.: Высшая школа, 1964. - С. 71,
рис. 36.
2. Щемелев A.M. Расчет бульдозера. - Могилев, 2001. - С. 125, рис. 5.6.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
149 Кб
Теги
10520, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа