Содержание к диссертации
Введение
1. Краткий обзор работ по созданию систем управления операцией копания дня одноковшовых экскаваторов 16
1.1. Выводы по разделу 35
2. Исследование траектории движения режущей кромки при коррекции. разработка требований к системе управления операцией копания . 36
2.1. Выбор метода копания 37
2.2. Определение угла поворота рукояти и ковша во время копания 45
2.3. Обоснование необходимости создания устройств адаптации 52
2.4. Определение величины работы, затрачиваемой на копание 55
2.5. Выбор метода коррекции 59
2.6. Определение максимального давления в гидроцилиндрах при копании грунтов различных категорий . 73
2.7. Требования к системе управления операцией копания . 7$
2.8. Выводы по разделу 77
3. Синтез гидросхемы и определение параметров системы управления операцией копания 79
3.1. Основные сведения о методе циклограмм 80
3.2. Составление гщклограммы состояний для элементов рабочего оборудования 84
3.3. Составление циклограмм состояний для элементов системы управления и синтез схемы для метода "Р" 86
3.4. Составление циклограмм состояний для элементов системы управления и синтез схемы для метода "К" 89
3.5. Составление циклограммы состояний для элементов системы управления и синтез схемы для метода "РК" 95
3.6. Определение параметров элементов СУОК 98
3.6.1. Расчет элементов "ПСІГ .'.'. 100
3.6.2. Расчет элементов "ПСК" 108
3.7. Стыковка гидросхемы СУОК и гидросхемы экскаватора 123
3.7.1. Устройство и работа СУОК на экскаваторе с рычажным управлением гидрораспределжгелями . 124
3.7.1. Устройство и работа СУОК на экскаваторе с гидравлическим управлением 129
3.8. Выводы по разделу . 131
4. Экспериментальные исследования 133
4.1. Сравнение методов копания 13.3
4.2. Коррекция траектории копания 143
4.3. Определение показателей характеризующих работу привода при ручном управлении 148
4.4. Экспериментальные исследования СУОК 156
4.5.1. Отладка подсистемы коррекции 156
4.4.1. Отладка подсистемы переключений 160
4.4.2. Отладка СУОК и ее элементов на экскаваторе 166
4.5. Определение показателей, характеризующих работу привода при использовании СУОК , 172
4.6. Сравнение показателей при ручном управлении и при использовании СУОК 177
4.7. Выводы по разделу 183
5. Внедрение, перспективы развития и направления дальнейших работ 184
5.1. Эксплуатационные:.испытания .185
5.2. Перспективы-и. направления дальнейших работ 190
5.3. Выводы по разделу 191
Заключение, выводы и рекомендации по работе 192
Список литературы 195
- Определение угла поворота рукояти и ковша во время копания
- Составление циклограмм состояний для элементов системы управления и синтез схемы для метода "Р"
- Устройство и работа СУОК на экскаваторе с гидравлическим управлением
- Определение показателей, характеризующих работу привода при использовании СУОК
Введение к работе
Обоснование постановки исследований
Основные направления экономического и социального развития СССР на 1981 - 1985 годы и на период до 1990 года ориентируют строительное и дорожное машиностроение на создание машин и оборудования, позволяющего улучшить условия труда, повысить его производительность, экономить материальные ресурсы.
Одноковшовые экскаваторы с гидравлическим приводом одно из основных средств механизации земляных работ. В десятой пятилетке одноковшовые экскаваторы выполнили 45$ общего объема земляных работ. Выпуск одноковшовых гидравлических экскаваторов в Советском Союзе к концу 80-х годов составит до 80$ общего выпуска одноковшовых экскаваторов С I ] .
Повышение эффективности этих машин - одна из важнейших задач, стоящих перед строительным и дорожным машиностроением. Решая ее, разработчики и производители землеройной техники стремятся сократить время цикла экскаватора, ускорив ход его операций, улучшают использование мощности, добиваются снижения нагру-женности и за счет этого повышают эффективность машин. Однако, сокращение длительности операций ухудшает условия труда машиниста: сокращается время на принятие необходимых решений и на выполнение управляющих воздействий. Преодоление этого противоречия возможно путем передачи части функций по управлению экскаватором соответствующим системам управления операциями рабочего цикла. Одноковшовые экскаваторы являются универсальными машинами, их универсальность проявляется в возможности выполнять различные землеройные работы при использовании большого количества рабочих органов. Полная автоматизация одноковшового гидравлического экскаватора является задачей близкого будущего, но для ее решения потребуется создание системы, решающей все задачи управления подобно человеку и предусматривающей возможность автоматизации работ, выполняемых со сменными рабочими органами. Первым этапом на пути полной автоматизации одноковшового гидравлического экскаватора может стать работа по созданию систем управления отдельными наиболее важными операциями рабочего цикла [2І .
Здесь целесообразно сосредоточить усилия на создании систем для наиболее массового вида рабочего оборудования. Соотношение между выпуском основных видов рабочего оборудования следующее: обратных лопат выпускается в 4,5 раза больше, чем прямых и в 32 раза больше, чем грейферов. Поэтому в данной работе решались вопросы создания системы управления для обратной лопаты. Однако, результаты могут быть использованы для других видов сменного рабочего оборудования.
При создании систем управления технологическими операциями возникает необходимость уточнения понятий о содержании процесса, который будет находиться под контролем системы и о его показателях.
Оценка операций по нагруженности, длительности, энергоемкости, сложности управления убеждает в том, что операция копания занимает центральное место в рабочем цикле. Поэтому основным направлением в области создания систем управления для автомати -зации операций рабочего является создание системы управления ния операцией копания СУОК . Актуальность этих работ обуславливается следующими причинами:
- необходимостью повышения эффективности одноковшовых гидравлических экскаваторов;
- особым местом копания среди операций рабочего цикла;
- необходимостью интенсифицировать ход операции копанияІ не подвергая привод, рабочее оборудование и машиниста дополнительным нагрузкам;
Сложность создания систем управления рабочими операциями одноковшового гидравлического экскаватора заключается в отсутствии методических основ по их проектированию. В частности, отсутствуют требования к таким системам, рекомендации по использованию методов копания и коррекции, не разработаны методы синтеза схем, методы расчета элементов системы управления.
Целью работы является: создание системы управления операцией копания, повышающей эффективность одноковшового гидравлического экскаватора. Основные задачи исследования
Методически для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
исследовать траектории движения режущей кромки при копании и коррекции, выбрать методы копания и коррекции;
разработать требования к СУОК;
разработать основные положения по проектированию СУОК;
экспериментально подтвердить эффективность СУОК;
Эти задачи логически вытекают из цели работы и позволяют рассмотреть рабочий процесс одноковшового гидравлического экскаватора с точки зрения автоматизации операции копания; Машинист во время копания управляет механизмами экскаватора, во-первых, для заполнения ковша, во-вторых, для коррекции траектории движения режущей кромки, которая необходима всякий раз, когда привод перегружен или близок к состоянию перегрузки. Копание и коррекция могут выполняться различными методами метод копания и метод коррекции понимаются как сочетание совмещенных движений механизмов или как определенная последовательность движении при выполнении копания. На рис,2а и рис.26 во время копания сначала движется ковш, - линия Хк. , затем рукоять - линия Хр , затем снова ковш и подн нимается стреда - линия Хс . На рис.За копание осуществляется при движении ковша, затем рукояти, затем при совмещении движений рукояти и ковша. На рис.Зо1 последовательно движутся сначала рукоять, затем ковш, затем ковш и рукоять вместе. Б выборе метода коп пания машинист полагаетгя на свой опыт.
Первая задача управления, стоящая перед машинистом - организация рабочего процесса. Ее содержание заключается в управлении механизмами при копании для заполнения ковша. Выбор метода копания и его . .осуществление с помощью системы управления может выполнено после изучения всех возможных методов копания.
Оценка эффективности выполнения операции копания может быть зделана на базе следующих требовании:
1. Копание должно выполняться при максимально возможном к.п.д. гидропривода.
2. Нагруженность гидропривода, в частности, насоса во время копания не должна выходить за допустимые пределы (см. эталон-яую гистограмму на рис.16 - линия 3) •
3. Число переключений механизмов за время копания должно Зыть минимально.1
В результате выполненых исследований разработаны требования ЕС СУОК; выбраны методы копания ж коррекции; разработаны основные положения по созданию СУОК, включающие: выбор схемы соединения гидроцилиндров для выполнения коррекции, определение параметров настройки, составление циклограмм движений механизмов и состояний элементов системы управления, синтез схемы СУОК, расчет элементов системы управления; практически осуществлено создание системы управ равления операцией копания; доказано, что применение СУОК позволяет повысить эффективность одноковшового гидравлического экскаватора.
На защиту выносятся результаты исследований, выразившиеся в:
- выборе для создания системы управления в качестве методов копания несовмещенных движений элементов рабочего оборудования, а в качестве методов коррекции совмещенных движений;
- основных положениях по созданию системы управления операцией копания;
- разработке и практической реализации гидросхемы системы
- управления операцией копания для одноковшового гидравлического экскаватора;
- экспериментальном доказательстве повышения эффективности эдноковшового гидравлического экскаватора при использовании систе-ш. управления операцией копания.
Определение угла поворота рукояти и ковша во время копания
Рабочая жидкость от насоса II проходит через гидрораспределители 1,8 в поршневую полость гидроцилиндра 12 рукояти. Если давление рабочей жидкости в этой полости увеличится до величины, при которой срабатывает клапан 4 или 5, один из клапанов откроется. Гидрораспределитель I переключится и займет правую позицию. Движение поршня гидроцилиндра рукояти 12 будет остановлено. Поток рабочей жидкости через гидрораспределитель I пройдет к гидрораспределителю 2, находящемуся в левой позиции, и через него к гидрораспределителю 9 гидроцилиндра ковша 13. Гидрораспределитель 9 находится в левой позиции, поэтому жидкость, пройдя через него, попадает в поршневую полость гидроцилиндра ковша. Начинается поворот ковша и изменяется сила сопротивления грунта копанию на режущей кромке. Если сопротивление уменьшится, тот из клапанов - 4 или 5, который был открыт - закроется, золотник гидрораспределителя I пружина вернет в левую позицию. Рабочая жидкость снова может поступать в і идроцилиндр 12 рукояти. Копание при повороте рукояти, продолжится. Если сопротивление и далее будет увеличиваться, увеличится давление в поршневой полости гидроцилиндра 13 ковша и, когда оно достигнет величины, при которой срабатывает клапан 6, произойдет переключение гидрораспределителя 2 в правую позицию.Движение поршня гидроцилиндра ковша 13 будет остановлено. Поток рабочей жидкости от насоса пойдет через гидрораспределители 1,2,3 и 10 в поршневую полость гидроцилиндра стрелы 14. Начнется подъем стрелы, в результате чего стружка уменьшится, уменьшится и нагрузка. Гидроцилиндр ковша 12 в этот момент отключен. После уменьшения давления в поршневой полости гидроцилиндра ковша 12, клапан закроется. Золотник гидрораспределителя 2 вернется в левую позицию, продолжится копание ковшом. Если же и в поршневой полости рукояти давление мало, левую позицию займет золотник гидрораспределителя I, так как закроется один из открытых клапанов 4 или 5. Продолжится копание рукоятью. Эта система не может быть применена для копания при повороте ковша. Для ее работы необходимо обязательное переключение распределителя 8, то есть включение гидроцилиндра рукояти. Это ог раничивает возможности применения системы, так как копание при повороте ковша обеспечивает лучшие силовые возможности в силу особенностей шестизвенного механизма. Недостатком является также применение для коррекции копания рукоятью механизм поворота ковша. Поворот ковша вызывает уменьшение утла резания, что может быть оправдано лишь в случае, если копание рукоятью начинается с неблагоприятным углом резания. Если подобную коррекцию придется выполнить 2...3 раза, уменьшение угла резания вызовет увеличение нормальной составляющей силы сопротивления копанию за счет трения грунта о ковш и затянется выполнение копания. В качестве управляющих в этой гидросхеме использованы гидрораспределители 1,2,3 с условным проходом, обеспечивающим использование номинального расхода основного насоса гидросистемы. Это значительно увеличило габариты блока системы управления l?0j . Работа системы будет зависеть от соотношений давлений в поршневых полостях гидроцилиндров рабочего оборудования. Для выполнения движений в определенной последовательности необходимо, чтобы в конце поворота каждого элемента рабочего оборудования давление в гидроцилиндрах принимало определенное значение, соответствующее значению, при котором срабатывает золотншци в дальнейшем не менялось. Однако, давления в полостях гидроцилиндров могут меняться произвольно во время копания. Эти давления как правило, уменьшаются, но могут и увеличиваться в конце копания, что вызовет ненормальную работу системы. Фактически переключения будут происходить многократно при упоре поршней в крышку гильзы гидроцилиндра. В связи с этим выполнение копания в заданной последовательности для этой системы становится невозможным. Примене--ние клапана, в качестве чувствительного элемента является правильным направлением. Клапан позволяет точно назначить величину давления срабатывания в системе управления. Недостатки в работе данной системы обуславливаются прежде всего тем, что при ее создании не учтены вопросы влияния гидросхемы на выполнение коррекции. Организация работы механизмов во время коррекции связывает два момента: первый - движения каких механизмов используются и второй - какая гидросхема нужна для питания гидроцилиндров. В зависимости от сочетания этих двух моментов должна меняться структура системы управления. В противном случае коррекция будет неэффективна и будет дополнительно нагружаться привод и рабочее оборудование.
J. А". С ад wood излагает в своей статье [2П основные принципы синтеза гидросхемы системы управления операцией копания, построенные на методе карт Карно, однако, рефлекторный принцип,примененный в системе, разработанной с его участием, имеет недостатки, о которых будет сказано ниже.
J. k.Cdijwood . Эта система известна под название Auto -dig Экскаватор оборудован обратной лопатой. Система управления вынесена в отдельный блок и выполнена на малогабаритных гидрораспределителях. В нее входят три гидрораспределителя 1,2,3 и редукционный клапан 4. Система предназначена для управления операцией копания и встраивается в гидросхему существующего экскаватора. Когда гидрораспределитель I находится в нижней позиции, система управления на применяется. Это создает удобство в случае возникновения неопределенной ситуации в забое-можно отключить систему и перейти на ручное управление. Для использования системы управления гидрораспределитель I устанавливается в верхнюю позицию, а гидрораспределитель 5 гидроцилиндра 6 рукояти в левую позицию. Рабочая жидкость от насоса поступает в поршневую полость гидропилиндра б рукояти. После того как давление рабочей жидкости в зтидропжлиндре рукояти достигнет значения, при котором переключается золотник гидрораспределителя 2, рабочая жидкость через гидрораспределитель 2, находящийся в верхней позиции пройдет к гидрораспределителю Зик торцу золотника гидрораспределителя 7 гидрюцилиндра 8 ковша. Золотник гидрораспределителя 7 занимает левую позицию. Начинается поворот ковша. При повышении давления в порпневой полости і дропилиндра 8 ковша до значения срабатывания гидрораспределителя 3, он переклкн чается в верхнюю позицию. Теперь рабочая жидкость через гидрораспределитель 3 проходит к торцу гидрораспределителя 9 гидропилиндра 10 стрелы. Начнется подъем рабочего оборудования. Работа распределителей 2 и 3 будет в значительной степени зависеть от изменения давлений в поршневых полостях гидропилиндров рабочего оборудования. Механизм ковша системой управления не используется. Достоинством данной системы управления является применение для управления переключением механизмов малогабаритных гидрораспределителей с отдельной системой питания.
Составление циклограмм состояний для элементов системы управления и синтез схемы для метода "Р"
Здесь рассматриваются вопросы, относящиеся ко второму случаю, в связи с тем, что потребность в такой коррекции возникает в 65...85 копаний. Недостаточная нагруженность возникает реже, примерно в 5...8 копаний.
Уменьшение нагруженности привода и рабочего оборудования осуществляется за счет изменения направления или величины силы сопротивления копанию. При этом, используются уменьшение толщины стружки за счет движения рукояти или стрелы, изменение угла резания при повороте ковша, обход препятствия в забое при совмещении движений элементов рабочего оборудования.
Копание рукоятью может корректироваться при помощи стрелы или ковша, копание ковшом при помощи рукояти или стрелы. При коррекции можно использовать или несовмещенную последовательность движений, или совмещение движений. Например, если копание производится при повороте рукояти, коррекцию можно выполнить двумя методами: поднимая стрелу одновременно с движением ковша или остановив ее. Использование поворота ковша для коррекции копания при повороте рукояти ограничено малым углом поворота ковша за ось рукояти при его повороте по часовой стрелке [32] 9 поэтому этот вид коррекции мало эффективен и далее не рассматривается. Требования к процессу коррекции могут быть выражены в показателях энергоемкости, быстродействия, нагруженности. Однако, при определении расчетных значений этих показателей возникают значительные погрешности, а экспериментальная проверка всех вариантов затруднительна. Поэтому проведем качественное сравнение методов и схем, предназначенных для выполнения коррекции. Основой для этого сравнения является требование, выражающее суть процесса коррекции. В ходе коррекции режущая кромка ковша должна двигаться по такой траектории, которая обеспечивает снижение нагрузки на привод и рабочее оборудование и выход ковша из состояния стопорения.
Если копание производится в однородном грунте и стопорение происходит из-за чрезмерно большой стружки, требование к траектории движения режущей кромки при коррекции может быть сформулировано следующим образом: траектория движения режущей кромки должна находиться в "зоне выхода" (рис.2.8а) - зоне частично разрушенного грунта, где сопротивление движению меньше, чем в плотном грунте (направление показано стрелкой). Эта зона возникает перед ковшом в связи с образованием тел скольжения [24] С одной стороны "зону выхода" ограничивают линия разрушения грунта, с другой - прямая а-а, соединяющая режущую кромку и ось шарнира ковша (рис.2.8). Положение линии разрушения грунта при копании относительно линии а-а зададим углом У , который выразим через угол сдвига 0 (рис.2.8а). Проф.Ветров Ю.А. определяет угол сдвига по методам статики сыпучей среды [24,36/ где р = 14...38 - угол внутреннего трения среды. Угол Р имеет меньшие значения для тяжелых глин, большие для песка [24] . Используя эти значения для угла, получаем диапазон для 0 : 38...26. Положение линии разрушения грунта относительно линии а-а показано углами У =52 для тяжелых глин, У = 64 для песка. В нашем случае в рас - 63 -четных примерах используется значение = 52, как соответствующее сложным условиям копания в тяжелых глинах. Если производится копание грунта и стопорение происходит вследствие встречи ковша с препятствием, возможны три направления движения. Ковш в случае движения режущей кромки по линии а-а , выходя из состояния стопорения, будет скользить по препятствию - линия I (рис.2.86). Движение режущей кромки вперед, в сторону препятствия, вызовет стопорение и перегрузку - линия П, что недопустимо. Движение назад, хотя и устраняет перегрузку, приведет к увеличению времени копания - линия Ш. Предпочтительным является I направление. В этом случае, режущая кромка как бы обходит препятствие. Допустимым можно считать и направление Ш, так как при нем перегрузка все же устраняется. Траектория режущей кромки при совмещении движений двух элементов рабочего оборудования определяется соотношением между углами поворота или между угловыми скоростями элементов рабочего оборудования. Скорости элементов определяются, в свою очередь, расходами, поступающими в гид-роцилиндры гидромеханизмов. Поэтому для определения направления движения режущей кромки имеет большое значение схема соединения гидроцилиндров между собой и с насосом.
Схемы соединений гидроцилиндров приведены на рис.2.9. Верхний ряд соответствует методу коррекции копания при повороте рукояти (схемы с I по 5) или ковша (схемы с II по 15) с помощью подъема стрелы. Нижний ряд соответствует методу коррекции копания при повороте ковша с помощью поворота рукояти. Когда совмещения нет, поток рабочей жидкости от насосов полностью направляется в гидроцилиндр механизма, выполняющего коррекцию (схемы 1,6 ). Когда совмещение есть, возможны следующие варианты схем: питание каждого гидроцилиндра отдельным потоком - схемы 2,7,12 [раздельное питание), последовательное питание - схемы 3,4,8,9, 13,14, параллельное питание - схемы 5,10,15.
Устройство и работа СУОК на экскаваторе с гидравлическим управлением
Циклограмма состояний - это графическое изображение последовательности работы отдельных элементов управляющего устройства и управляемых им механизмов во времени. Работа элементов дискретного действия характеризуется появлением и исчезновением сигналов в определенной последовательности.
На циклограмме отражается любое изменение состояния элементов СУОК и управляемых ею механизмов. Время не оценивается количественно, отмечается лишь факт срабатывания элемента, факт наличия, отсутствия сигнала или состояния работы элемента. Циклограмма разбивается на части, которые необходимы для записи структурных формул. Эти части определяются следующими понятиями. Тактами называются периоды, в течение которых в схеме не изменяются состояния или сигналы ни одного из управляющих элементов или механизмов. Каздое изменение состояния одного или одновременно нескольких элементов является началом нового такта. Периодом включения элемента называется непрерывный ряд тактов, в течение которого данный элемент находится во включенном состоянии. Периодом отключения называется непрерывный ряд тактов, в течение которых этот элемент находится в отключенном состоянии. Период включения обозначается чертой. В периоде отключения черта на циклограмме отсутствует. Включающим тактом называется такт, предшествующий периоду включения данного элемента. Отключающим тактом называется такт предшествующий периоду отключения данного элемента. Включающий период состоит из включающего такта и периода включения без отключающего такта. Отключающий период состоит из отключающего такта и периода отключения без включающего такта.
Условия, вызывающие изменения состояния элемента, возникают во включающем такте, называются условиями срабатывания и обозначаются f . В условие срабатывания сходит сигнал управляющего элемента во включающем такте, после сигнала которого изменяется состояние основного элемента (механизма). Если в этом такте изменяют свое состояние несколько управляющих элементов, то в условие срабатывания достаточно ввести сигнал одного, любого из одновременно срабатывающих управляющих элементов, от которого на циклограмме отходит стрелка в направлении рассматриваемого основного элемента (механизма). В условие срабатывания записывается сигнал элемента в том состоянии, которое он имеет во включающем такте. Условия несрабатывания возникают в отключающем такте. В эти условия входит сигнал управляющего элемента в отключающем такте, после действия которого изменяется состояние основного элемента (механизма). В условие несрабатывания сигнал управляющего элемента записывается в том состоянии, в котором он находился в отключающем такте со знаком инверсии. Условие несрабатывания обозначается j и логически умножается на условие срабатывания. Таким образом, структурная формула для одного периода включения какого-либо элемента имеет вид
При наличии нескольких периодов включения и отключения какого-либо выходного или промежуточного элемента, условия срабатывания и несрабатывания составляются для каждого периода. Для первого периода в виде ju jix , для второго j j и так далее. После составления структурных формул производится синтез схемы для чего могут быть использованы элементы, реализующие различные комбинации логических функций, в частности, "НЕ", "И", "ИЛИ". Синтез схемы может быть выполнен на элементах, использующих гидравлические, пневматические, электрические источники энергии. Для управления гидрораспределителями экскаватора сигнал любой природы придется преобразовать в гидравлический. Чтобы избежать необходимости в преобразующих устройствах и тем самым упростить конструкцию СУОК при синтезе ее схемы, использовались гидрораспределители, реализующие необходимые логические «.нкции [38] . Такш о6т оигнаж в тпраз 7c«Be -давления рабочей жидкости. На рис. 3.1 такие гидрораспределители изображены вместе с таблицами "истинности", в которых наличие единицы в квадрате соответствует наличию сигнала, а ноль означает отсутствие сигнала. Различные комбинации сигналов на входе дают различные выходные сигналы.
Наличие сигнала изображается на циклограмме отрезком горизонтальной линии (рис.3.2). Слева от отрезка,отражающего работу элемента или механизма, проставляется обозначение соответствующего сигнала о состоянии элемента. Последовательность работы эле- ментов определяется положением концов отрезков, изображающих их работу, относительно левого края циклограммы. Воздействие одного элемента на другой изображается на циклограмме стрелкой, указывающей направление воздействия 137] .
Определение показателей, характеризующих работу привода при использовании СУОК
Для копания и переключения механизмов в последовательности: рукоять, ковш, стрела машинист нажимает кнопку KI, расположенную в одной из ручек управления экскаватором. Поток рабочей жидкости проходит от насоса 15 через распределитель I, линии 16 и 17, через распределитель 9 и линию 18 к торцу распределителя 19, гидроцилиндра 20, рукояти.Распределитель 18 включается в верхнюю позицию, начинается копание. Рабочая жидкость, пройдя в линию 17, воздействует на торец золотника-дросселя 14 и перемещает его в позицию "б". Через дроссель начинается слив жидкости из полости золотника-дозатора II. Когда вся жидкость сольется золотник-дозатор II займет нижнюю позицию и проход рабочей жидкости через него будет открыт. Рабочая жидкость из линии 17, пройдя через золотник-дозатор II, переключит распределитель 9 в левую позицию.При этом из линии 16 через распределитель 9 рабочая жидкость попадает в линию 21 и далее к распределителю 10 (ГРВ-2). Пройдя через гидрораспределитель 10, рабочая жидкость попадает в линию 22 и по ней к торцу распределителя 23 гидроцилиндра 24 ковша. Распределитель 23 включается в верхнюю позицию и начинается копание ковшом. При переключении распределителя 9 в левую позицию,линия 18 соединяется с линией 25, которая через распределитель I, находящийся в верхней позиции соединяется со сливом. Распределитель 19 возвращается в среднюю позицию. Копание рукоятью прекращается. Рабочая жидкость из линии 16 пройдет к торцу золотника-дросселя 13 и переместит его в позицию "б". Через дроссель начинается слив жидкости из полости золотника-дозатора 12. Когда вся жижкость сольется, золотник-дозатор 12 зашлет нижнюю позицию и проход рабочей жидкости через него будет открыт. Рабочая жидкость из линии 21, пройдя через золотник-дозатор 12, переключит распределитель 10 в правую позицию. При этом из линии 21 через распределитель 10 рабочая жидкость пройдет в линию 26. Из линии 26 рабочая жидкость попадает к торцу распределителя 27 гидроцилиндров стрелы. Начинается подъем стрелы. При переключении распределителя 10 в правую позицию линия 26 соединяется с линией 29, которая через распределители 4 и 5 соединена со сливом. Распределитель 23 возвращается в нейтральную позицию. Копание ковшом прекращается. Подъем стрелы останавливает машинист на нужной высоте, снимая нажатие кнопки КГ. При этом распределитель I возвращается в нейтральную среднюю позицию, линия 22 соединяется со сливом, распределитель 27 возвращается в нейтральную позицию. Подъем прекращается.
Для копания и переключения механизмов в последовательности: ковш, стрела машинист нажимает кнопку К2. При этом ГРВ-І из работы исключается. Взаимодействие элементов схемы повторяет ту часть описания, которая относится выше к копанию ковшом. Если во время копания при повороте рукояти или ковша возникают перегрузки и увеличиваются давления в поршневых полостях гидроцилиндров рукояти и ковша, они могут быть устранены за счет работы "ПСК".
Если перегрузка возникает в случае копания при повороте рукояти, давление в поршневой полости гидроцилиндра рукояти 20 увеличивается до значения, при котором срабатывает клапан 6. Настройка клапана 6 на 20... 25$ ниже настройки клапана 7. После срабатывания рабочая жидкостьтпройдя, по линии SO через клапан "ЕЛИ" - 8 к клапану 6 и далее к распределителю 4fвызовет его срабатывание. Распределитель 4 переключится в верхнюю позицию. Из линии 31 рабочая жидкость через распределитель 4 пройдет в линию 29. Далее она пойдет через распределитель 10, находящийся в левой позиции в линию 26. Из линии 26 рабочая жидкость попадает к торцу распределителя 27 гидроцилиндров 28 стрелы. Начинается подъем. Время подъема определяется длительностью действия давления в гидросистеме, превышающего настройку клапана 6. После уменьшения давления клапан 6 закрывается, рабочая жидкость из-под торца золотника распределителя 4 сливается в бак через дроссель 32.Линия 27 соединяется со сливом, распределитель 27 возвращается в нейтральную позицию, движение стрелы прекращается.
Если при копании ковшом давление в поршневой полости гидроцилиндра 24 ковша будет увеличиваться и достигнет значения, при котором срабатывает клапан 6, рабочая жидкость, пройдя по линии 32 через клапан "ИЛИ - 8 клапану 6, вызовет его срабатывание. Дальнейшее взаимодействие элементов произойдет также, как для случая копания при повороте рукояти. Подъем стрелы и в этом случае вызовет уменьшение толщины стружки или обход препятствия и снижение давления в гидросистеме. При копании ковшом вблизи экскаватора траектория движения режущей кромки при коррекции такова, что стружка не уменьшается при подъеме стрелы. В этом случае при подъеме рабочего оборудования давление в поршневой полости гидропилиндра 24 ковша не уменьшится, а будет увеличиваться и достигнет величины при которой срабатывает клапан 7. Пройдя через клапан 7 рабочая жидкость переключит распределитель 5 в верхнюю позицию. Из линии 31 рабочая жидкость через распределитель 5 пройдет в линию 33 к торцу распределителя 34 гццроцилиндра 20 рукояти. Распределитель 34 займет верхнгаю позицию. рукоять начнет движение "на разгрузку", то есть от экскаватора. Уменьшается толщина стружки, а также давление в поршневой полости гидроцилиндра ковша. Уменьшение давления вызовет закрытие клапана и возврат распределителя 5 в нижнюю позицию, а распределителя 34 в нейтральную среднюю позицию. Движение рукояти прекратится, ковш будет двигаться так, как до перегрузки. Золотники-дроссели 13 и 14 устанавливаются в положение, обеспечивающее минимальную длительность копания, соответствующую грунту с малой плотностью. При копании плотного грунта, время копания должно увеличиваться так как энергоемкость копания плотного грунта больше. Перестройка золотников дросселей осуществляется автоматически за счет подачи давления из поршневой полости гидроцилиндра 20 рукояти по линии 35 в полость подпружиненного плунжера 36. Из полости гидроцилиндра ковша 24 по линии 37 в полость подпружиненного плунжера 38. Штоки плунжеров воздействуют на золотники-дроссели 13 и 14, которые смешаются и изменяют сечения дросселей. Слив жидкости из-под торцев золотников-дозаторов затягивается,соответственно увеличивается и длительность копания.
Более простым является второй вариант применения СУОК, включающий только ПСК. На рис.3.166 дана проработка присоединения гидросхемы СУОК к гидросхеме экскаватора Э0-4121А..
