Система снижения буксования тягача скрепера

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СИСТЕМА СНИЖЕНИЯ БУКСОВАНИЯ ТЯГАЧА СКРЕПЕРА(71) Заявитель Государственное учреждение высшего профессионального образования Белорусско-Российский университет(72) Авторы Щемелев Анатолий Мефодьевич Науменко Анатолий Евгеньевич(73) Патентообладатель Государственное учреждение высшего профессионального образования Белорусско-Российский университет(57) Система снижения буксования тягача скрепера, содержащего рабочее оборудование и гидросистему, характеризующаяся тем, что в напорную магистраль гидросистемы с, по меньшей мере, одним насосом дополнительно установлен двухпозиционный распределитель с электромагнитным управлением, первый выход которого гидравлически соединен с гидролинией рабочего оборудования, а второй - с блоком гидропневмоаккумуляторов и реле давления, блок гидропневмоаккумуляторов гидролинией через редукционный клапан соединен с трехпозиционным распределителем с электромагнитным управлением, первый выход которого гидравлически соединен с блоком фильтров тонкой очистки, а второй - со 12376 1 2009.10.30 всасывающей гидролинией, по меньшей мере, одного насоса гидросистемы, причем электромагнит 1 двухпозиционного распределителя и электромагниты 2, 3 трехпозиционного распределителя выполнены с возможностью управления контроллером по сигналам датчиков буксования тягача скрепера А, загрузки двигателя В и зарядки блока гидропневмоаккумуляторов С в соответствии с булевым выражением 123. Изобретение относится к области строительных и дорожных машин и может быть использовано на самоходных скреперах. Известен скрепер, включающий одноосный тягач и рабочее оборудование 1. Особенностью такого скрепера является интенсивное буксование тягача при выполнении рабочего процесса. Это связано с тем, что у скрепера сила тяги по двигателю превышает силу тяги по сцеплению. Для сокращения времени цикла при мощном тягаче сокращается время нахождения скрепера в пути, но использование двигателя тягача более мощного, чем требуется на рабочем режиме, приводит к погружению при буксовании колес тягача в грунт и быстрому износу шин, так как сила тяги по двигателю превышает силу тяги по сцеплению. Одновременно увеличивается сопротивление движению машины и теряется значительная часть мощности на буксование. Известен скрепер, включающий тягач, рабочее оборудование и гидросистему машины 2. Этому скреперу, как и предыдущему, присущи те же недостатки, то есть высокий уровень буксования во время рабочего процесса скрепера, что приводит к лишним непроизводительным потерям мощности, а значит и топлива, на буксование машины, а также увеличение износа шин. Задача изобретения - снижение энергопотерь, связанных с буксованием, и уменьшение износа шин. Эта задача решается за счет того, что у системы снижения буксования тягача скрепера, содержащего рабочее оборудование и гидросистему, согласно изобретению, в напорную магистраль гидросистемы с, по меньшей мере, одним насосом дополнительно установлен двухпозиционный распределитель с электромагнитным управлением, первый выход которого гидравлически соединен с гидролинией рабочего оборудования, а второй с блоком гидропневмоаккумуляторов и реле давления, блок гидропневмоаккумуляторов гидролинией через редукционный клапан соединен с трехпозиционным распределителем с электромагнитным управлением, первый выход которого гидравлически соединен с блоком фильтров тонкой очистки, а второй - со всасывающей гидролинией, по меньшей мере,одного насоса гидросистемы, причем электромагнит 1 двухпозиционного распределителя и электромагниты 2, 3 трехпозиционного гидрораспределителя выполнены с возможностью управления контроллером по сигналам датчиков буксования тягача скрепера ,загрузки двигателя В и датчика зарядки гидропневмоаккумуляторов С в соответствии с булевым выражением 123. Установка двухпозиционного распределителя позволяет работать гидросистеме или в штатном режиме работы скрепера, или, при буксовании, позволяет забирать часть мощности, идущей на буксование, и отдавать ее на заполнение гидропневмоаккумуляторов, при 2 12376 1 2009.10.30 этом снижается величина крутящего момента, идущего на привод ведущих колес тягача,при соответствующем отборе крутящего момента сила тяги по двигателю снижается до величины силы тяги по сцеплению и буксование прекращается или значительно снижается, при этом происходит зарядка гидропневмоаккумуляторов, энергия которых используется по мере надобности или на снижение загрузки двигателя при его перегрузке, или на дополнительную очистку рабочей жидкости гидросистемы. Установка блока гидропневмоаккумуляторов позволяет запасать энергию при буксовании тягача. Установка реле давления позволяет судить о зарядке гидропневмоаккумуляторов и подавать соответствующий сигнал на контроллер. Наличие трехпозиционнго распределителя позволяет переключать поток рабочей жидкостиили на подкрутку двигателя, или на очистку рабочей жидкости. Наличие контроллера позволяет подавать напряжение на электромагниты 1, 2 и 3 и направлять поток рабочей жидкости соответствующему потребителю. Наличие датчиков А, В, С позволяет получать контроллеру соответствующую информацию, перерабатывать ее и подавать управляющий сигнал на соответствующий электромагнит 1, 2 или 3. Соответствующие сигналы, поступающие на электромагниты, обеспечиваются электрическими схемами, которые построены в соответствии с булевыми выражениями. В результате использования системы снижается буксование и мощность, расходуемая на буксование,не теряется, а используется полезно. Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 изображен самоходный скрепер, на фиг. 2 - гидросистема системы снижения буксования тягача скрепера. Система состоит из тягача 1, рабочего оборудования 2, насосной станции 3, дополнительного двухпозиционного распределителя 4, один выход которого соединен с основным гидрораспределителем гидросистемы, а второй - с блоком гидропневмоаккумуляторов 5 и реле давления 6. Гидролиния 7 блока гидропневмоаккумуляторов через редукционный клапан 8 соединена с трехпозиционным распределителем 9. Один выход трехпозиционного распределителя гидравлически соединен с блоком фильтров 10 тонкой очистки, а второй - с всасывающей гидролинией 11 насосной станции 3. Работает система снижения буксования тягача скрепера следующим образом. На контроллер поступают сигналы от датчиков буксования А, загрузки двигателя В и зарядки гидропневмоаккумуляторов С. Когда на контроллер поступают сигналы высокого уровня от датчиков буксования А и датчика загрузки двигателя В, после преобразования сигналов в контроллере, поступает напряжение на электромагнит 1, который переключает золотник распределителя 4 на зарядку гидропневмоаккумуляторов 5. При этом момент,который передается от двигателя машины на колеса тягача, уменьшается за счет перераспределения силового потока (часть момента идет на колеса, а часть - на зарядку гидропневмоаккумуляторов). Подобрав соответствующие насосы и гидропневмоаккумуляторы,можно снизить момент, идущий на колеса, таким образом, что сила тяги по двигателю будет меньше силы тяги по сцеплению, и буксование прекратится. Энергия, идущая ранее на буксование, перераспределяется и идет на зарядку гидропневмоаккумуляторов. Далее рабочая жидкость из гидропневмоаккумуляторов по сигналу контроллера поступает или на подкрутку двигателя при его перегрузке (подача рабочей жидкости под давлением на вход насоса), или на фильтрацию, так как фильтры тонкой очистки, при их использовании,потребляют значительную энергию. Логика включения электромагнита 1, распределителя 4, направляющего рабочую жидкость на зарядку гидропневмоаккумуляторов, показана в табл. 1. Булево выражение 1. В табл. 2 показана карта Карно для булева выражения электромагнита 1. Булево выражение 1 не упрощается. Логика включения электромагнита 2, распределителя 9, направляющего рабочую жидкость на подкрутку ДВС, показана в табл. 3. Таблица 3 Булево выражение 2. В табл. 4 показана карта Карно для булева выражения электромагнита 2. Таблица 4 Упрощенное булево выражение имеет вид 2. Логика включения электромагнита 3 распределителя 9, направляющего рабочую жидкость на дополнительную фильтрацию, показана в табл. 5. 4 Булево выражение 3 . В результате функционирования системы снижаются буксование, износ шин, улучшается очистка рабочей жидкости гидросистемы и снижается загрузка двигателя при его перегрузке, например при выезде машины из карьера. Источники информации Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.