2. Автоматизація процесів різання ґрунту

Земляні роботи під час будівництва лісових доріг складають до 40% вартості проекту, тому автоматизація процесів різання ґрунту має важливе значення.

Автоматизація процесів різання ґрунту полягає в автоматичному виборі такого положення робочих органів, яке забезпечує роботу двигуна в оптимальному режимі та найкращі параметри процесу різання ґрунту.

Принцип дії більшості САУ, розроблених для землерийно- транспортних машин, базується на підтриманні сили копання на рівні максимальних можливостей машини за тяговим зусиллям, яке обмежується потужністю двигуна або величиною сили зчеплення коліс з ґрунтом. Ці чинники і покладені в основу САР процесом різання ґрунту.

В

Підвід рідини

Рис.4.9. Структурна схема САР буксування колісного рушія 1- ведуче колесо, 2- пристрій керування гідророзподільником, 3-гідророзподільник, 4- ведене колесо, 5- гідронасоси.

За рівної кількості обертів веденого та ведучого коліс насоси 5 подають однакову кількість рідини, що утримує механізм 2 керування гідророзподільником 3 у нейтральному положенні. Якщо ведуче колесо 1 починає буксувати, тобто обертатись скоріше як ведене 4, то подача спарованого з ним насосу зростає. Величина допустимої різниці обертів коліс задається оператором. Якщо різниця в подачах рідини насосами, що відображає буксування рушіїв, перевищить допустиму, то пристрій

глибини

різання

ґрунту.

становлено, що найбільша сила тяги на рихлому ґрунті реалізується тоді, коли коефіцієнт буксування складає 30% для колісного рушія та 10% для гусеничного. Одна із таких САУ (рис. 4.9) побудована з використанням двох однакових гідронасосів, які з’єднанні з ведучим та веденим колесами ДБМ.

керування гідророзподільником 2 переможе зусилля пружини і включить канал подачі рідини на гідроциліндр, який зменшить глибину різання і, відповідно, буксування ведучих коліс.

О птимізація режиму різання ґрунту може виконуватись за величиною тягового зусилля (рис.4.10). Перед початком різання ґрунту оператор задає натяг пружини 3 гідроциліндра-порівнювача і включає САУ. Під дією пружини поршень знаходиться в нижньому положенні, замикає контакт 5 ї, що викликає зміщення золотника 6 праворуч і заглиблення ножа в г. Коли глибина копання досягне заданої величини тиск рідини, що створюється у гідроциліндрі-вимірювачі 1, переможе зусилля пружини і розімкне контакти реле. Якщо тягове зусилля зросте понад міру, то тиск від давача (вимірювача) переможе зусилля пружини, приведе в дію механізм управління контактами реле 5 і замкне інший контакт реле, що призведе до зменшення глибини копання ґрунту і, відповідно, тягового зусилля.

Рис. 4.10. Схема регулювання тягового зусилля трактора:

1 - гідроциліндр - вимірювач тягового зусилля, 2 - гідроциліндр - порівнювач, 3 - пружина - задавач величини тягового зусилля, 4 - механізм приводу контактів реле, 5 - реле управління золотником, 6 - гідророзподільник керування, 7 - канали підводу (відводу) рідини, 8 - ківш скрепера, 9 - гідроциліндр піднімання (опускання) ковша скрепера.

На скреперах ДЗ-12, ДЗ-20 реалізовані САУ режиму різання ґрунту (рис.4.11), які регулюють величину тягового зусилля та величину буксування тягових коліс.

САУ працює наступним чином: електричний генератор (Г1), що приводиться в дію двигуном внутрішнього згорання (Д) виробляє струм з частотою пропорційною частоті обертання колінчастого валу двигуна. За неповного завантаження двигуна генератор виробляє струм високої частоти,

органу управління (ОУ) на збільшення глибини копання. Під час збільшення глибини копання ґрунту збільшується навантаження на двигун, частота

Р

обертання валу зменшується і фільтр (Ф1) не пропускає струму, що припиняє заглиблення ковша.

ис.4.11. Структурна схема САУ процесом різання ґрунту скрепером

Якщо зусилля копання зросло понад міру, то струм низької частоти пропускає фільтр (Ф2), що призводить до зменшення глибини копання. Колесо скрепера (К) приводить в дію генератор (Г2), який подає напругу на реле (РЗ). Якщо напруга достатньо висока то реле (РЗ) закрите. За умови зменшення швидкості руху скрепера напруга, що виробляється генератором (Г2) падає, реле (РЗ) відкривається і подає напругу на реле (Р2), що обумовлює зменшення глибини копання та буксування скрепера.

Бульдозери з гідравлічним приводом робочого органу обладнують системою автоматичного керування „Автоплан”, що складається з уніфікованих вузлів комплекту апаратури “АКА-Дормаш” і забезпечує автоматичну стабілізацію кута нахилу штовхального бруса відвалу в широкому діапазоні робочих ухилів та контроль режиму роботи двигуна за навантаженням (обертами).

Обидва канали управління зв'язані між собою таким чином, що коли двигун трактора працює в зоні оптимальної кількості обертів, то працює автомат стабілізації кута нахилу бруса, забезпечуючи інтенсивне планування створюваного подовжнього профілю оброблюваної поверхні.

У випадку збільшення зусиль на робочому органі до величини, яка викликає недопустиме зниження обертів двигуна, пристрій контролю відключає автомат стабілізації кута нахилу, водночас подаючи команду на підняття відвалу.

В дорожньому будівництві широко застосовуються причіпні скрепери, які обладнуються автономною автоматичною системою стабілізації кутового положення ковша скрепера „Стабілоплан”, що складається з давача кутового відхилення (ДКБ) рами скрепера, блока керування і реверсивного гідророзподільника з електричним керуванням.

Крім системи „Стабілоплан” на скрепері може встановлюватися автоматична система „Копір-Стабілоплан”, що дозволяє автоматично стабілізувати положення ковша по висоті, регулювати товщину шару

підсипання ґрунту з ковша, піднімати ківш, якщо двигун тягача скрепера перевантажений. Система „Копір-Стабілоплан” застосовується для планувальних робіт з використанням лазерних копірів.