Бульдозер

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНтР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОИ СОБСТВЕННОСТИ77 7 7 Патентообладатель Государственное учреждение высшего профессионального образования Белорусско-Российский университет В 7 77277 Номерзаявки 7 20070077 7227 20070777 7777 20070700 77 7 7 Заявитель Государственное учреждение высшего профессионального образования Белорусско-Россий- В ский университет 773 7 7 0 77 2 7 Авторы Геращенко Василий Василь- 0 7 0 07 7 2 7 2 0 евич Алексеева Ольга Валентинов- 0 7 на Антипенко Григорий Леонидо- вич Белоусов Леонид Иванович Борисенко Олег Владимирович 773 7 7Бульдозер. содержащий базовую мащину с двигателем и ведущими и ведомыми колесами. толкающие брусья. отвал и гидропривод. включающий гидролинии. насос. гидробак. гидрораспределитель переключения режимов работы отвала. предохранительный гидроклапан. гидроцилиндры подъема отвала. датчики тягового усилия. отличающийся тем. что содержит усилитель мощности. микропроцессорную систему обработки сигналов о частотах вращения ведущих и ведомых колес. интерфейс с пятью каналами датчики тягового усилия выполнены в виде датчиков частоты вращения. установленных на ведущих и ведомых колесах соответственно гидрораспределитель переключения режимов работы отвала снабжен электромагнитным приводом. выполненным на двух электромагнитах преобразователи сигналов. выполненные электрическими. при этом первый и второйпреобразователи сигналов. подключенные К выходам первого И второго датчиков Частоты вращения соответственно. выполнены в виде аналого-цифровых преобразователей. третий преобразователь сигналов. подключенный выходом посредством усилителя мощности К электромагнитам гидрораспределителя. выполнен в виде цифро-аналогового преобразователя интерфейс первым и вторым каналами подключен к выходу первого и второго аналого-цифрового преобразователя соответственно. третий канал интерфейса подключен ко входу цифро-аналогового преобразователя. четвертым и пятым каналами интерфейс подключен к микропроцессорной системе обработки сигналов о частотах вращения колес базовой машиныИзвестен бульдозер. содержащий базовую мащину. толкающие брусья. отвал. жестко связанный с толкающими брусьями. опоры. тяги. щарнирно соединенные одними концами с нижней частью тыльной стороны отвала и другими концами соединенные с опорами с возможностью вращения последних. и гидропривод. включающий насос. напорную и сливную гидролинии. гидроцилиндры отвала. щарнирно соединенные корпусами с базовой мащиной и щтоками с толкающими брусьями. гидрораспределитель. подключенный к напорной и сливной гидролиниям и к полостям гидроцилиндров отвала. и гидроцилиндры опор. щарнирно соединенные корпусами с верхней частью тыльной стороны отвала и щтоками - с тягами. при этом порщневые и щтоковые полости гидроцилиндров отвала сообщены соответственно с щтоковыми и порщневыми полостями гидроцилиндров опор. а площади порщневых полостей последних больще площадей щтоковых полостей гидроцилиндров отвала. а гидропривод снабжен односторонними регулируемыми дросселями. установленными в гидролиниях. сообщающих порщневые полости гидроцилиндров отвала с щтоковыми полостями гидроцилиндров опор 1 1 .Недостатком известного бульдозера является низкая производительность бульдозера. Объясняется это тем. что при его эксплуатации не определяется время начала проведения таких операций по управлению мащиной. как выглубление отвала или его заглубления. и мащинист осуществляет это произвольно во времени. Поэтому происходит в известном изобретении недостаточное улучщение тягово-сцепных свойств и производительности бульдозера. Возникает необходимость в его совершенствовании.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является бульдозер. содержащий базовую мащину с двигателями и ведущими и ведомыми колесами. толкающие брусья. отвал и гидропривод. включающий сообщенные между собой гидролиниями насос с приводом. от двигателя. гидробак. гидроцилиндры подъема отвала и гидрораспределитель переключения режимов работы отвала размещенные в толкающих брусьях гидроцилиндры-датчики тягового усилия. имеющий камеру управления. сообщенную гидролинией управления с полостями гидроцилиндровдатчиков тягового усилия. гидропереключатель. вход которого сообщен с гидрораспределителем переключения режимов работы отвала а выход - с порщневыми полостями гидроцилиндров подъема отвала. при этом гидропривод снабжен двумя дополнительными насосами с приводом от соответственно ведущих и ведомых колес базовой мащины и гидроклапаном или при этом вход дополнительного насоса с приводом от ведущих колес сообщен с гидробаком. а выход его сообщен напорной гидролинией посредством параллельно включенных регулируемого дросселя и гидроклапана с гидробаком и с входом дополнительного насоса с приводом от ведомых колес. выход которого сообщен с гидробаком. и один из входов и выход гидроклапана или подключены к гидролинии управления гидропереключателя. а другой вход подключен к напорной гидролинии. соединяющей дополнительные насосы З 1 .Недостатком известного бульдозера является недостаточная производительность Объясняется это тем. что моменты выглубления и заглубления отвала. которые должнынепосредственно определятся величиной буксования машины. в изобретении определяются Косвенным путем. а именно величиной давления рабочей жидкости напорной гидролинии. Но величина давления рабочей жидкости в напорной гидролинии определяется не только скоростью движения машины. но температурой окружающей среды и другими внешними факторами. Поэтому моменты выглубления и заглубления отвала бульдозера определяются с погрешностью. и систему автоматического управления процессом копания по буксованию базовой машины необходимо совершенствовать.Задачей изобретения является повышение производительности бульдозера путем снижения погрешности определения моментов времени выглубления и заглубления его отвала.Сущность изобретения заключается в том. что бульдозер. содержащий базовую машину с двигателем и ведущими и ведомыми колесами. толкающие брусья. отвал и гидропривод. включающий гидролинии. насос. гидробак. гидрораспределитель переключения режимов работы отвала. предохранительный гидроклапан. гидроцилиндры подъема отвала. датчики тягового усилия. согласно изобретению. содержит усилитель мощности. микропроцессорную систему обработки сигналов о частотах вращения ведущих и ведомых колес. интерфейс с пятью каналами. датчики тягового усилия выполнены в виде датчиков частоты вращения. установленных на ведущих и ведомых колесах соответственно. гидрораспределитель переключения режимов работы отвала снабжен электромагнитным приводом. выполненным на двух электромагнитах. преобразователи сигналов. выполненные электрическими. при этом первый и второй преобразователи сигналов. подключенные к выходам первого и второго датчиков частоты вращения соответственно. выполнены в виде аналого-цифровых преобразователей. третий преобразователь сигналов. подключенный выходом посредством усилителя мощности к электромагнитам гидрораспределителя. вь 1 полнен в виде цифро-аналогового преобразователя. интерфейс первым и втором каналами подключен к выходу первого и второго аналого-цифрового преобразователя соответственно. третий канал интерфейса подключен ко входу цифро-аналогового преобразователя. четвертым и пятым каналами интерфейс подключен к микропроцессорной системе обработки сигналов о частотах вращения колес базовой машины.На фиг. 1 изображена зависимость силы тяги от коэффициента буксования машины. на фиг 2 изображена общая схема бульдозера с устройством управления отвалом.Бульдозер содержит 1 фиг 2 1 базовую машину 1 с двигателем и ведущими 2 и ведомь 1 ми 3 колесами 2 . толкающие брусья 1 . отвал 5 . гидропривод 6 . включающий гидролинии 1 . насос 1 . гидробак 9 . гидрораспределитель 1 11 переключения режимов работы отвала с электромагнитным приводом. выполненным на первом 1 1 . втором 12 электромагнитах. предохранительный клапан 1 3 . гидроцилиндры 1 1 подъема отвала 5 . датчик 1 5 частоты вращения ведущего колеса датчик 16 частоты вращения ведомого колеса усилитель мощности. микропроцессорную систему 1 1 обработки сигналов о частотах вращения ведущих и ведомых колес. интерфейс 1 9 с пятью каналами 2 11 . 2 1 . 2 2 . 2 3 . 2 1 . первый 2 5 и второй 2 6 аналого-цифровые преобразователи сигналов. подключенные к выходам первого и второго датчиков частоты вращения соответственно. цифро-аналоговый преобразователь 2 1 сигналов. подключенный выходом посредством усилителя мощности 1 1 к электромагнитам 1 1 . 1 2 гидрораспределителя 1 11. при этом каналами 211 и 2 1 интерфейс 1 9 подключен к выходу первого и второго аналого-цифрового преобразователя 2 5 . 2 6 соответственно. канал 2 интерфейса 1 9 подключен ко входу цифро-аналогового преобразователя 2 1 . каналами 2 . 2 1 интерфейс подключен к микропроцессорной системе 1 1 обработки сигналов о частотах вращения колес базовой машиныДатчики 1 5 . 1 6 частот вращения колес машины имеют импульсные преобразователи 2 1 . 2 9 соответственно Каждый датчик содержит дифференцирующую цепь 3 11 . состоящуюиз двух резисторов 3 1 . 3 2 и конденсатора 3 з . диод 3 1 .Усилитель мощности Э Э включает в себя транзисторы Э 5 и Э Э . резисторы Э Э . Э Э . Э 9 . Э Э . Э Э . источник постоянного токаЭ 2 .Микропроцессорная система Э Э обработки сигналов о частотах вращения колес машины включает в себя микропроцессор ЭЭ . оперативное и постоянное запоминающие устройства Э Э и Э 5 соответственно. генератор Э Э тактовой частоты. таймер Э Э . буфер Э Э адреса. буфер Э 9 данных. шину 5 Э адреса. шину 5 Э данных. шину 52 управления.Бульдозер работает следующим образом Обработка сигналов с целью получения величины буксования машины осуществляется микропроцессоромЭ Э по программе. которая состоит из команд. Программа вычисления буксования. которое определяется как отношение разности частот вращения ведущего и ведомого колес машины к частоте вращения ведущего ее колеса. записана в постоянном запоминающем устройстве Э 5 . При этом в ходе своей работь 1 микропроцессор выдает на шину 5 Э адреса номер ячейки запоминающего устройства Э 5 . где хранится команда. которую необходимо выполнить по программе По шине 5 2 управления в постоянное запоминающее Э 5 поступают сигналы. обеспечивающие чтение содержимого указанной шиной ЭЭ адреса ячейки памяти Запрошенная команда выдается на шину 5 Э данных и через буфер Э 9 данных принимается в микропроцессор Э Э и расшифровывается После расшифровки микропроцессор Э Э выдает через буфер Э Э адреса на шину 5 Э адреса номер ячейки. хранящей данные. над которыми в соответствии с расшифрованной командой необходимо выполнить операции По шине 52 управления в оперативное запоминающее устройство ЭЭ поступают сигналы. обеспечивающие чтение содержимого ячейки. где хранятся данные Запрошенные данные подаются на шину 5 Э данных и через буфер Э 9 данных поступают в микропроцессор ЭЭ . Затем выполняется операция над этими данными микропроцессором Э Э . После завершения выполнения текущей команды на шину 5 Э адреса микропроцессором выдается адрес следующей командь 1 и описанный процесс обработки информации микропроцессором Э Э повторяется. Таймером Э Э задаются в определенное время команды управления и организуются временные задержки Для синхронизации работы по обработке информации от генератора Э Э тактовой частоты на микропроцессор Э Э подается последовательность тактовых импульсовЗапись данных в оперативное запоминающее устройство ЭЭ происходит следующим образом Сигналы от датчиков Э 5 . Э Э частот вращения колес машины поступают на соответствующие аналого-цифровые преобразователи 2 5 . 2 Э . Выходные сигналы последних в цифровом коде подаются на входы 2 Э . 2 Э интерфейса Э 9 . Микропроцессор Э Э . выполняя команду ввода. по шине 5 2 управления выдает на вход 2 Э интерфейса Э 9 соответствующие управляющие сигналы. в результате чего поступившие на входы 2 Э . 2 Э интерфейса сигналы через вход 2 Э и шину 5 Э данных принимаются в микропроцессор ЭЭ . откуда в процессе выполнения соответствующей команды сигналы передаются в оперативное запоминающее устройство Э Э . Эти сигналы и есть данные. над которыми по программе необходимо выполнять операции для получения буксования машиныВ оперативном запоминающем устройстве Э Э записываются также результаты вь 1 числений коэффициента буксования машины. сравниваются полученные текущие значения коэффициента буксования с заданными минимальным и максимальным его предельными значениями. При достижении коэффициентом буксования значения. равного 62 . на выходе цифро-аналогового преобразователя 2 Э возникает напряжение положительной полярности. транзистор Э 5 усилителя мощности Э Э открывается. обмотка электромагнита Э Э оказывается под током. золотник перемещается. происходит выглубление отвала машины. коэффициент буксования уменьшается Э фиг Э Э. сила тяги растетПри достижении коэффициентом буксования значения. равного бЭ . на выходе цифроаналогового преобразователя 2 Э возникает напряжение отрицательной полярности. транзистор Э Э усилителя мощности Э Э открывается. обмотка электромагнита Э 2 отказывается под током. золотник перемещается в противоположном направлении. происходит заглубление отвала машины. коэффициент буксования увеличивается Э фиг Э Э. сила тяги растет