Рис. 3.9. Аппаратура и приборы автоматической системы “Автоплан-1”:
1 – включатель питания; 2 – предохранители; 3 – рукоять потенциометра (при­бор подачи задания углового положения отвала со шкалой “уклон-подъем”, гра­дуированный в процентах); 4 – выключатель режима настройки системы; 5 – сигнальная лампочка; 6 – рукоять потенциометра (прибор устанавливает степень чувствительности системы); 7 – кнопка “автомат”; 8 – переключатель “верх-низ”; 9 – лампочка-индикатор; 10— регулировочные болты; 11 – зубчатый сек­тор; 12 – защелка; 13 – сердечник; 14 – электромагнит; 15 – пружины; 16 – упорная шайба; 17 — корпус; 18 — электрозолотник; 19 — аккумуляторная батарея

Блок управления А, установленный в кабине машиниста, служит для задания отвалу бульдозера требуемого угла продольного уклона и пре­образования сигналов датчика в команды, которые подаются на электро­магниты реверсивного гидрозолотника. Пульт управления Б, установ­ленный также в кабине машиниста, предназначен для обеспечения кно­почного дистанционного управления подъемом и опусканием отвала бульдозера. Датчик углового положения размещенный в защитном ко­жухе на толкающем брусе универсальной рамы бульдозера, представляет собой маятник, соединенный с подвижным, контактом потенциометра, и предназначен для подачи электрического сигнала в блок управления, где преобразуется и обеспечивает подачу тока в соответствующий элек­трозолотник. Реверсивный гидрозолотник Г, установленный на задней стенке корпуса бортовых фрикционов трактора, предназначен для управления гидроприводом перемещения рабочего органа бульдозера в соответствии с командами блока управления.

Принцип работы автоматической системы стабилизации рабочего органа машины состоит в том, что при отклонении рабочего органа машины от заданного углового положения датчик системы выдает сигна­лы (электроимпульсы), поступающие после усиления их на один из маг­нитов гидроэлектрозолотника, при этом электрозолотник возвращает рабочий орган в исходное заданное положение.

Рис. 3.10. Схема системы автоматического управления отвалом бульдозеров ДЗ-54А и ДЗ-18А:
1 – пульт управления; 2 – блок перегрузки.; 3 — блок управления; 4 – аккуму­ляторная батарея; 5 — реверсивный электрозолотник; б — дренажный трубопро­вод; 7 — трубопровод слива рабочей жидкости в бак; 8 — трубопровод подвода рабочей жидкости под давлением; 9 – обратный клапан с дросселем; 10 — трубо­провод подачи рабочей жидкости под давлшием; 11 — датчик числа оборотов дви­гателя (тахогенератор) ; 12 — маятниковый датчик углового положения для рабо­чего органа

Автоматическое управление рабочим органом бульдозера осущест­вляется следующим образом (рис. 3.10).

Маятниковый датчик углового положения отвала, входящий в систему автоматического управления и относящийся к числу основных узлов системы, устанавливается на одном из толкающих брусьев (пра­вом или левом) бульдозерного оборудования (рядом с шарнирным соединением универсальной толкающей рамы и отвала). В зависимости от уклона поверхности, на которой предусматривается работа бульдо­зера с автоматическим управлением, на пульте управления задается требуемый угол наклона толкающего бруса, соответствующий положе­нию режущей кромки ножей отвала по отношению к опорной поверхно­сти гусениц.

При выполнении работ, когда гусеницы бульдозера встречаются (сталкиваются) с неровностями площадки, угол наклона юлкающих брусьев бульдозера изменяется, отклоняясь в одну или другую сторону. Маятниковый датчик в зависимости от изменения угла наклона тол­кающего бруса (на котором установлен датчик), будучи также связан с блоком управления, посылает в этот блок электрические сигналы- импульсы. Электрические импульсы преобразуются в электрический ток, который направляется в электрозолотник. Соленоид электрозо­лотника обеспечивает подачу рабочей жидкости гидросистемы в соответ­ствующую полость рабочего гидроцилиндра (присоединенного к толка­телю). Рабочая жидкость, поступив в одну из полостей гидроцилиндра, меняет положение толкателя, связанного с гидроцилиндром, устанавли­вая его соответственно и отвал бульдозера в требуемое (заданное) для работы положение.

Рассматриваемая система стабилизации положения отвала бульдо­зера обеспечивает надежность работы только в том случае, если обороты вала двигателя будут постоянными (допускаются незначительные от­клонения) . В случае возрастания на отвале усилий, что вызывает сниже­ние числа оборотов двигателя, механизм контроля системы отключает автомат стабилизации, подавая при этом сигнал на выглубление отвала. После того как будет восстановлено число оборотов двигателя до нор­мального, что достигается благодаря наличию в системе датчика числа оборотов двигателя тахогенератора, работа автомата стабилизации поло­жения отвала восстанавливается. При этом скорость опускания отвала для заглубления регулируется обратным клапаном с дросселем. Дат­чик числа оборотов двигателя (тахогенератор) приводится в дей­ствие от работомера.

Гидропривод автоматической системы работает от одного из двух насосов НШ-46, установленных на тракторе машины. Предохранительный клапан обеспечивает гидросистему от перегрузки, поддерживая наиболь­шее давление 10 МПа. Обратный клапан, с дросселем 9, установленный в трубопровод штоковой полости гидроцилиндров, служит для ограниче­ния и регулировки скорости опускания отвала машины.

Благодаря возможности значительно сократить число проходов про­изводительность бульдозеров, оснащенных автоматической системой управления рабочими органами, в среднем на 20-30% выше, чем неавто­матизированных бульдозеров. В табл. 3.5 приведены сведения о бульдо­зерах с автоматическим управлением рабочих органов.

Система автоматического управления “Комбиплан-10л”, установ­ленная на бульдозере ДЗ-110А-1 с базовым трактором Т-130.1.Г-2, пред­назначена для тех же целей, что и рассмотренная выше система “Автоплан”. Эта система является комбинированной, работающей в двух ав­томатических режимах: автономном, когда положение отвала бульдо­зера по высоте и при перекосе сохраняется (выдерживается) по сигна­лам преобразователей угловых положений (система “Автоплан”); копирном, когда положение отвала бульдозера по высоте и при перекосе сохраняется (выдерживается) по направленному лазерному лучу (си­стема “Комбиплан”).

Таблица 3.5

Система “Комбиплан-Юл” (рис. 3.11) состоит из пульта управле­ния, блока перегрузки, гидрораспределителей с электроуправлени­ем, дополнительной гидросистемы преобразователя углового (про­дольного направления) положения отвала, фотоприемного устройства, приспособления для перемещения фотоприемного устройства по высоте, преобразователя частоты вращения вала двигателя, преобра­зователя углового (поперечного направления) положения отвала, ла­зерного излучателя и батареи источника тока.

Пульт управления и блок перегрузки, размещенные в кабине машиниста, получают питание от аккумуляторных батарей трактора. Пулы управления посредством проводов связан с фотоприемным уст­ройством, получающим сигналы (импульсы) от излучателя, под­ключенного к другой аккумуляторной батарее.

Пульт управления проводами соединен с двумя преобразователями и углового положения отвала. Преобразователи установлены: пер­вый — на правом толкающем брусе, второй — на стенке отвала. Пулы управления связан также с электроуправляемыми гидрораспределите­лями, подключенными к гидроцилиндрам перекоса отвала.

Рис. 3.11. Принципиальная схема установки приборов автоматизированной си­стемы “Комб‘иплан-Юл” на бульдозере

На пульте управления (рис. 3.12) размещены тумблеры — включения преобразователей подъема отвала, управления перекосом от­вала и защиты двигателя от перегрузки; переключатель режима рабо­ты; указатели режимов; ручки задатчиков продольного уклона и положения фотоприемного устройства; ручки задатчика перекоса отвала и перегрузки двигателя; электролампы включения гидрораспределителя перекоса отвала, гидрораспределителя подъема и опускания отвала, контрольные лампы.

На пульте управления аппаратурой размещены регуляторы чувствительности управления отвалом по высоте и перекосу, предохра­нители защиты цепей от перегрузки при подъеме и перекосе от­вала.

Рис. 3.12. Пульт управления автоматизированной системой

Блок перегрузки предназначен для приема электри­ческих сигналов (импульсов) преобразователя и передачи их электро­управляющему гидрораспределителю, обеспечивающему заглубление от­вала бульдозера. В блоке перегрузки размещены выпрямитель тока, мультивибратор преобразования постоянного тока в переменный, срав­нивающее устройство и реле.

В преобразователях углового положения отвала внутри каждо­го корпуса на оси подвешено коромысло, опускающееся под действием силы тяжести. На оси закреплен также экран, взаимодействующий с ка­тушкой преобразователя. При повороте корпуса преобразователя отно­сительно коромысла изменяются положения экрана и катушек, в резуль­тате чего увеличивается электрический сигнал и через пульт управления включается соответствующий электромагнит электроуправляемого гид­рораспределителя.

Гидрораспределители предназначены для управления подъемом и опусканием, а также перекосом отвала. Гидрораспределители состоят из управляющего и главного золотников. Первым из золотников управ­ляют два магнита, которые перемещают его в разные стороны. В ней­тральное положение электромагниты после обесточивания возвращаются пружинами. Этот золотник при переключении включает главный золот­ник. Второй из золотников подключает напорную гидролинию гидрона­соса к одной из полостей гидроцилиндра; противоположная гидропо­лость соединяется с гидробаком.

Фотоприемное устройство, закрепляемое на бульдозерном отва­ле, предназначено для приема сигналов лазерного излучателя. Это уст­ройство состоит из трех световодов с установленными в них фотодиода­ми. Световоды принимают сигналы в диапазоне 360°.

При выборе отметки разработки поверхности площадки фотоприем­ник поднимают или опускают, регулируя по высоте, посредством уст­ройства, состоящего из реверсивного электродвигателя постоянного тока, винтовой пары, штока и преобразователя обратной связи.

Лазерный излучатель, размещаемый на треноге, состоит из ла­зерной трубки, коллиматора (устройства для формирования узкого луча), специальной оптической призмы, электродвигателя для вращения лазерной трубки, уровня и приспособления для закрепления лазерной трубки в горизонтальном положении. Радиус действия лазерного излу­чателя до 500 м. Ширина луча 25-80 мм.

Дополнительная гидросистема “Комбиплан-Юл”, подключенная к основной гидросистеме бульдозера, служит для управления гидроци­линдрами подъема и перекоса отвала в автоматическом режиме. В слу­чае работы бульдозера при включенной автоматике (работа в неавтома­тизированном режиме) дополнительная гидросистема выключается.

При работе бульдозера в копирном режиме машиной управляют по лазерному лучу, исходящему из излучателя системы. При этом излуча­тель устанавливается в точке определенной высотной отметки над раз­рабатываемой грунтовой поверхностью с таким расчетом, чтобы луч проходил над кабиной трактора бульдозера.

В копирном режиме автоматическое управление положением отвала бульдозера достигается тем, что лазерный излучатель обеспечивает ста­билизированную в пространстве опорную оптическую плоскость с задан­ным для конкретных условий уклоном. При этом фотоприемное уст­ройство контролирует положение отвала бульдозера относительно из­лучаемой оптической плоскости. При смещении фотоприемника из на­правления оптической плоскости обеспечивается (формируется) коман­да для включения гидрораспределителя соответственно и гидроцилинд­ров изменения положения отвала для заданного варианта.

Гидроцилиндры перемещают отвал таким образом, что фотоприем­ник всегда находится в оптической плоскости излучателя. При этих ус­ловиях режущая кромка отвала как бы копирует с допускаемой точ­ностью опорную оптическую плоскость на поверхности грунта, разраба­тываемой бульдозером.