Sisteme de control al mașinilor

Sistemele de control sunt proiectate pentru a porni și opri periodic diverse mecanisme ale mașinilor (cuplaje, ambreiaje, frâne, direcție etc.).

Prin programare, ele pot fi împărțite în următoarele sisteme:
a) controlul instalării elementului de lucru (de exemplu, coborârea și ridicarea lamei buldozerului sau a cupei de bucătărie, răsucirea lamei mașinii de găurit);
b) controlul cuplajelor și frânelor;
c) direcție;
d) gestionarea motorului.

În funcție de proiectare, se disting sistemele de control:
a) mecanic - unelte sau pârghii;
b) bloc de cabluri;
c) hidraulic;
d) pneumatic;
e) electric;
f) combinate (hidromecanice, electro-pneumatice etc.).

În funcție de proiectare, se disting sistemele de control:
a) mecanic - unelte sau pârghii;
b) bloc de cabluri;
c) hidraulic;
d) pneumatic;
e) electric;
f) combinate (hidromecanice, electro-pneumatice etc.).

Comenzile hidraulice, pneumatice și electrice pot fi echipate cu sisteme de urmărire.

În mașinile cu balamale și tractate, cele mai răspândite sunt sistemele de cabluri și hidraulice; în mașini autopropulsate - cu angrenaje și hidraulice. Timpul actual în ingineria rutieră internă și străină devine tot mai mult sistem de control hidraulic pe scară largă.

Transmisiile în sistemele de comandă se caracterizează prin perioade scurte de funcționare și o rată ridicată a incidenței.

Operațiunile efectuate de sistemul de control în cazul în care componentele de transmisie (ambreiaje, frâne) și direcție nu sunt mari consumatoare de energie și nu afectează echilibrul general al puterii. În același timp, operații cum ar fi coborârea și ridicarea organului de lucru (lamă buldozer sau răzuire cupei, etc.) este mai mare consum de energie și în plus, ele coincid în timp cu utilizare maximă a puterii motorului Când: Stare închisă pentru mașină Principalele procese tehnologice. Prin urmare, posibilitatea de combinare a acestor operațiuni trebuie verificată prin echilibru
putere.

Parametrii principali ai sistemelor de control ale corpurilor de lucru sunt: ​​efortul depus pe organul de lucru, viteza corpului de lucru, numărul de incluziuni pe oră, durata de funcționare în timpul ciclului, eficiența sistemului de control și viteza de funcționare. Viteza de funcționare a mecanismului de comandă este caracterizată de timpul de întârziere a activării mecanismului controlat.

Selectarea corectă a parametrilor principali permite determinarea puterii necesare a sistemului de control, asigurând operabilitatea și productivitatea ridicată a mașinii.

În mașinile moderne, puterea consumată de sistemul de comandă este cuprinsă între 5-100 kW; viteza de deplasare a corpurilor de lucru este de 0,2-0,6 m / s; Eficiența sistemului este în intervalul de 60-80%.

La proiectarea sistemelor de control, impactul sarcinilor dinamice asupra sistemului de control

Fig. 27. Diagrama sistemului de control al angrenajelor:
1 - motorul; 2 - mecanism invers; 3 - probactor; 4 - reductor

Fig. 28. Schemele sistemelor de control al cablurilor; a - cu un bloc de lanț; b - cu transmisie de viteze

Sistemul de comandă a cutiei de viteze cu motor cu acționare manuală este utilizat pe mașini de împrăștiere a pământului, cum ar fi grederul cu motor și elevatorul, iar în alte mașini acest sistem nu a fost practic utilizat. Schema cinematică a acestui sistem de control este prezentată în Fig. 27. În aceste sisteme se folosesc cutii de viteze vierme, cilindrice și planetare. Cutiile de viteză cu șuruburi cu o pereche de vierme cu auto-blocare au fost cele mai utilizate pe scară largă. Acestea asigură fixarea elementului de lucru. La transferul energiei de la un motor, sistemul de control al cutiei de viteze este executat cu ramificație de putere.

Sistemul de control al cablurilor este utilizat pe raclete, buldozere și pe diverse utilaje de tracțiune montate (tăietori cu perii, rădăcini etc.).

Părțile principale ale acestui sistem de comandă sunt: ​​troliu, frână, blocuri de ghidare și bloc cu lanț cablu (figura 28). Linia de reducere, în locul roții de cablu, poate servi ca reductor de viteză. Avantajul sistemului de control al cablurilor este simplitatea designului, iar dezavantajul este greutatea, eficiența scăzută și incapacitatea de a forța corpurile de lucru în penetrare forțată. În funcție de numărul de părți controlabile ale corpului de lucru, sunt utilizate una, două sau trei funii. În consecință, troliul poate avea una, două sau trei tobe.

Troliile utilizate în sistemele de control al cablurilor pot fi clasificate în funcție de următoarele caracteristici:
pe amplasarea troliului pe tractor - față sau spate;
de numărul de tobe - unul, doi, trei-tambur;
prin dispunerea axei tamburului în raport cu axa longitudinală a tractorului - aranjament paralel (longitudinal) și perpendicular (transversal);
de către sistemul de comutare - manual, pneumatic.

În prezent, numărul covârșător al mașinilor de terasament față de tractor are o poziție spate. Cu aranjamentul transversal al troliului, numărul de coturi ale cablurilor și numărul de blocuri de ghidare sunt reduse semnificativ.

Partea integrală a troliului este ambreiajul.

Designul vinciurilor depinde de schema de proiectare și de calitatea fabricării acestora și variază între 0,75 și 0,25.

Sistemul de control hidraulic este utilizat în mașinile rutiere pentru a afecta cuplajele, ambreiajele, frânele și dispozitivele de direcție. Sistemele de control hidraulic devin din ce în ce mai răspândite datorită avantajelor lor comparativ cu sistemele de cabluri și cutii de viteze. Avantajele includ: independența locației relative a agregatelor; ușor de pornire și oprire; posibilitatea de a oferi un raport de transmisie mare; prezența dispozitivelor care protejează sistemul de suprasolicitare; posibilitatea implementării relativ simple a dispozitivelor automate de urmărire.

Dezavantajul sistemului de control hidraulic îl reprezintă faptul că funcționarea acestuia depinde într-o anumită măsură de temperatura aerului înconjurător; În plus, componentele și componentele individuale necesită procesare tehnologică de înaltă calitate și întreținere corespunzătoare în exploatare. Eficiența totală a sistemului hidraulic ajunge la 0,85-0,92.

Sistemele de comandă hidraulică sunt împărțite în pompă și non-pompă. În sistemul pompei, pompa este acționată de motorul general al mașinii sau de un motor separat.

Cererea de putere de control al pompei hidraulice depinde de natura operațiunilor pe care le efectuează. Aproximativ pot primi energie hidraulică pentru mașini continue (gredere, Silo-greder) egal cu 5-10% din puterea motorului și pentru funcționarea ciclică a mașinilor (raclete, buldozere) egal cu 30-40% din puterea motorului.

Schema sistemului de pompare de comandă hidraulică este prezentată în fig. 29. Lichidul de lucru provenit din rezervorul de ulei este pompat de pompă prin supapa de reținere în acumulator, în timp ce lichidul este alimentat de la supapele de aur ale distribuitorului. După ce presiunea din acumulator atinge presiunea de lucru, supapa pilot se deschide automat și lichidul fără presiune se amestecă în rezervor. Acest lucru economisește pompa și reduce uzura.

Fig. 29. Schema sistemului pompei hidraulice

Dacă o supapă sau un sistem vyhodyatizstroya-pilot control, excesul de lichid de pompă este drenat la rezervor prin supapa în paralel cu și reglat la presiuni ceva mai mari decât valva. La oprirea supapa de control a pompei se închide, iar sistemul este menținut sub presiune, ajutată de prezența bateriei. Acesta din urmă constă dintr-un cilindru în care se poate deplasa pistonul. Când injectarea de lucru cu piston în mișcare de fluid comprimă arcul, decât prevede nu numai presiunea fluidului necesară în supapa închisă, dar prevederile sale, prin care devine posibilă operarea de moment a mecanismului de control pentru pompa este oprită. Deplasarea pistonului în cilindrul de lucru se realizează la deschiderea fluidului distribuitorului 6. mosorul Fluid de lucru, situată în cealaltă cameră cilindrică, este deplasată prin supapa de la rezervorul de ulei. Filtrul servește la curățarea lichidului din incluziuni străine. Presiunea din rețea este controlată de un manometru instalat în spatele supapei de reținere. În sistemele de pompare, presiunea în sistemul hidraulic este de 30-100 kg / cm2.

Sistemele de control fără pompă sunt simple în proiectare, sunt foarte fiabile și durabile, sunt folosite în principal pentru mașini și mecanisme cu putere redusă. Aici presiunea din rețea este creată de efortul muscular al operatorului, care limitează domeniul de aplicare al controlului hidraulic fără pompă.

Schema sistemului de extincție este prezentată în Fig. 30. Prin apăsarea pedalei, fluidul de lucru din cilindrul senzorului este forțat prin conductă în cilindrul de lucru, pistonul acestuia fiind conectat la dispozitivul de acționare. Lichiditățile de scurgere sunt reumplete din rezervor. Supapa de reținere previne returnarea lichidului din cilindru înapoi la rezervor. Controlul hidraulic fără pompă este mai rapid decât pârghia sau pneumatic, deoarece are o rigiditate mai mare decât pneumatica, iar cinematica este mai simplă decât cea a pârghiei. Durata acțiunii este de 0,15-0,2 secunde. În mașinile rutiere, controlul pompei hidraulice este adesea utilizat împreună cu comanda pompei.

Fluidul de lucru utilizat în sistemele de pompare diferă de fluidul de lucru utilizat în sistemele de pompare. Acest fluid este denumit uneori un fluid de frână, constând din 50% glicerină și 50% alcool etilic. Operarea temperaturii lichidului de frână nu este de obicei mai mare decât temperatura mediului ambiant, cu toate acestea fiind prevăzute cerințe sporite în comparație cu sistemele de pompare fluide, temperatura de funcționare este considerabil peste temperatura ambiantă. Principala cerință este o schimbare nesemnificativă a vâscozității în zona de temperatură ± 40 ° C. Modificările vâscozității afectează în mod semnificativ eficiența sistemului.

Forța maximă asupra pârghiei de comandă nu trebuie să depășească 10-12 kg, iar pe pedală - 25-30 kg. Sistemul pneumatic de control devine din ce în ce mai răspândit datorită unui număr de avantaje față de cel hidraulic. Principalele avantaje ale controlului pneumatic sunt fluiditatea mai mare a incluziunilor și posibilitatea stocării energiei. Presiunea din sistemul de control pneumatic nu depășește 7-8 kg / cm2, în timp ce în unitatea hidraulică ajunge la 65-100 kPcm2. Prin urmare, pentru controlul pneumatic, dimensiunile cilindrilor și conductelor sunt mari și, prin urmare, pot fi utilizate numai cu forțe mici.

Fig. 31. Schema
1 - compresorul; 2 - curățarea uleiului și umezelii; 3 - manometru; 4 - receptor; 5 - distribuitorul; 6 - cilindrul; 7 - camera de lucru; 8 - frână cu curea
Nya

Sistemul pneumatic deschide mari oportunități pentru controlul automatizării. Acest lucru este deosebit de ușor atunci când comanda pneumatică este combinată cu un control electric la distanță.

În practică, în general, combinațiile găsi utilizarea unor sisteme de control diferite. Hidromecanice, hidro pneumoelectric etc. Aceste combinații oferă mari oportunități pentru telecomandă și av / controlul omatizatsii folosind electronica.

Avantajele mari pentru o gamă largă de efort, viteză și putere, precum și posibilitatea de automatizare sunt diferite sisteme de control electric. Utilizarea sistemelor de comandă electrică este posibilă pentru mașinile staționare în prezența unei rețele electrice și pentru mașinile autopropulsate cu instalație diesel-electrică.

Unitate de direcție. În prezent, pe roțile pneumatice autopropulsate se folosesc următoarele tipuri de transmisie de direcție: manuală, unde se utilizează numai forța musculară a conducătorului auto; cu unitatea de la motor, în cazul în care sistemul de pompe hidraulice este de obicei utilizat; cu ajutorul servo-amplificatoarelor hidraulice și pneumatice.

Schema de direcție manuală fără amplificatoare este prezentată în Fig. 32. Aici, rotirea volanului (roata de mână) este transmisă printr-o angrenajă melcului spre axul bobinei. Capătul inferior al bipodului schimbă bara de direcție longitudinală, care, acționând asupra pârghiei, rotește roata din stânga Zapf. Bara de direcție transversală asigură o rotire simultană a vârfului roții din dreapta. Pârghiile pivoturilor pivotului II, grinda punții față și tija transversală formează un mecanism articulat cu patru legături numit trapez de direcție.

Acest tip de direcție poate fi utilizat numai pe mașini relativ mici.

La proiectarea acestui tip de cinematica de direcție și raportul de transmisie al sistemului sunt selectate astfel încât volanul din poziția neutră, la un unghi de 40-45 ° corespundea unui viraj volanului 1.5-2.5 viraje. Această condiție este asigurată cu raportul unghiular de transmisie iy = 18n-24. Aici este aleasă o valoare mai mică pentru vehiculele ușoare și mai mult pentru cele grele.

Fig. 33. Schema de direcție care utilizează un sistem hidraulic de pompare:
1 - conducte, 2 - brațul 3 - distribuitor 4 - cilindri de acționare, 5 - o pompă 6 - rezervor de ulei, 7 - rolă acționată cu tambur

Fig. 34. Sistem de direcție cu sistem de urmărire

Avantajul acestui sistem este simplitatea designului, ușurința controlului mașinii și fiabilitatea funcționării, iar dezavantajul este lipsa de sensibilitate la rotirea mașinii. În plus, întoarcerea cu motorul devine aproape imposibilă.

Fig. 35. Schema de direcție cu ajutorul dispozitivului de acționare hidraulică

În unele cazuri, un astfel de mecanism este prevăzut cu un sistem de urmărire. În aceste sisteme, unghiurile de rotație a roților sunt proporționale cu efortul șoferului. Un exemplu de sistem de urmărire este mecanismul de direcție al unui tractor cu o singură axă utilizat pentru mașinile de tirant semi-remorcă (figura 34). Când rotiți volanul asociat cu angrenajul melcat, bobina ocupă o poziție care asigură alimentarea cu ulei la unul sau celălalt cilindru cavitatea pivot știfturile vertical de pivotare ale axei tractorului. Tijele ambelor cilindri rotesc simultan știftul de pivotare într-o singură direcție. Prin rotirea roților tractorului la unghiul de tranziție care necesită, prin stocuri neutre poziții extreme 00 ° și 00“, comutarea automată a mosor 6 pârghii, care acționează asupra cilindrului de presiune. Întoarcerea bobinelor 5 în poziția inițială se realizează prin arcuri. Trailing sistem de feedback-ul de acțiune este prevăzut cu fuzetă roată.

Sa extins la tractoare puternice și mașini grele autopropulsate cu sistem de direcție cu un dispozitiv hidraulic sau pneumatic.

Amplificatoarele trebuie să îndeplinească următoarele cerințe:
1) când eșuează, mașina trebuie controlată în mod obișnuit;
2) este necesar un sistem de urmărire;
3) întârzierea în funcționarea amplificatorului trebuie să fie minimă. O diagramă simplificată a boosterului hidraulic este prezentată în Fig. 35. La rotirea volanului, viermele are tendința de a întoarce sectorul de roți vierme și pârghia, care trage roțile prin legătura 6. În cazul în care rezistența la rotație a roților este mare și forța conducătorului auto de pe roata este insuficientă, vierme, ca un șurub piuliță se va deplasa axial împreună cu supapa cu sertar al distribuitorului și a uleiurilor cu acces liber (aer comprimat) prin conducta de evacuare în amplificator cilindru. Pistonul se deplasează în cilindru și tija de piston printr-un angrenaj cu cremalieră și sector, maneta și roțile de tracțiune rândul său, în același timp cu acest sector vierme, care acționează asupra vierme, se va muta împreună cu sertarului distribuitor în poziția sa inițială și a opri mișcarea pistonului. Când rotiți volanul în direcția opusă, roțile se vor inversa în aceeași ordine.

În comparație cu amplificatoarele hidraulice pneumatice au un număr de avantaje, inclusiv: posibilitatea de a obține presiuni înalte, ceea ce reduce dimensiunea cilindrilor de lucru și o rată ridicată de răspuns (timpul de întârziere nu depășește 0,02 - 0,04 s).

La determinarea capacității pompei pentru sistemul hidraulic al amplificatorului, trebuie avut în vedere că cilindrul de lucru trebuie să poată roti roțile mai repede decât conducătorul auto. În caz contrar, cu colțuri rapide, sistemul va funcționa ca manual, adică fără ajutorul unui amplificator.

La categoria: - Elemente de lucru și echipamente de rulare

Acasă → Referințe → Articole → Forum

Articole similare

• Privire de ansamblu asupra sistemului de gestionare a conținutului cms zencart

• Sistemul de control al fluxului de materiale, controlul fluxului de materiale, sistemul kanban

• Sistemul electronic de gestionare a motorului din modul Prior (lada priora)

Trimiteți-le prietenilor: