СИСТЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ ОТВАЛОМ ЗЕМЛЕРОЙНОЙ МАШИНЫ С ОПРЕДЕЛЕНИЕМ МИКРОРЕЛЬЕФА ГРУНТА

Предложение на полезную модель относится к области дорожного строительства, машин и вспомогательного оборудования для строительства и ремонта и предназначена для автоматизации управления отвалом землеройной машины, повышения точности и производительности землеройных работ.
Существующий ряд промышленных систем автоматизированного управления отвалом землеройных машин, к ним относятся Автоплан-10, Автоплан-20, Комбиплан, система автоматического управления отвалом бульдозера (пат. RU 2078879), система автоматического управления отвалом бульдозера (пат. RU 2016172). Данные изделия и патенты обеспечивают автоматическую стабилизацию отвала относительно землеройной машины при проведении планировочных работ и выемки грунта. В патенте RU 2078879 использована двухконтурная система стабилизации отвала бульдозера по углам (высотам) положения отвала и элемента сравнения, которая предназначена для переключения режимов точности автоматической стабилизации, что необходимо для обеспечения выполнения землеройных работ в режиме копания и планирования грунта. В патенте RU 2016172 использован контактный следящий щуп, указывающий на отклонение отвала от заданного угла.
Недостатками описанных выше решений является то, что они позволяют производить землеройные работы по планированию или выемке грунта только по заданной изначально прямолинейной схеме.
Задача полезной модели в обеспечении производства землеройных работ при помощи отвала с заданной точностью и возможностью создания различных, в том числе, криволинейной поверхности грунта.
Система управления состоит из двух или более лазерных датчиков-дальномеров, датчиков положения отвала, датчика пройденного пути, гироскопического датчика положения машины, микропроцессорного блока обработки данных, пульта управления, блока управления гидроцилиндрами отвала и гидроцилиндров отвала. Датчики-дальномеры располагаются на конце штанг, вынесенных вперед машины, на шарнирах так, чтобы излучаемый луч дальномера был направлен отвесно вниз. По времени прохождения луча от излучателей датчиков-дальномеров до поверхности грунта и обратно к фотоприемникам датчиков-дальномеров определяется расстояние от датчика до точки на грунте. На основе данных полученных от датчиков-дальномеров и гироскопического датчика при помощи микропроцессорного блока обработки данных строится карта микрорельефа грунта перед машиной. Перед началом работ оператор задает через блок управления запланированный контур площадки. При перемещении машины от датчика пройденного пути данные поступают в блок обработки данных, в блоке обработки данных сравниваются данные о пройденном пути, о рельефе в данной точке и запланированном контуре в данной точке, при подъезде машины отвалом к замеренной точке поверхности грунта из блока обработки данных поступает информация в блоки управления гидроцилиндрами отвала. Блок управления гидроцилиндрами дает команду на подъем или опускание отвала в зависимости от положения отвала в данный момент.
Технический результат полезной модели направлен на создание автоматизированной системы управления отвалом землеройной машины с возможностью измерения и анализа рельефа грунта перед машиной и повышение производительности планировочных работ за счет уменьшения количества проходов по одному и тому же участку поверхности грунта.
На схеме изображена фиг. автоматизированной системы управления отвалом землеройной машины с определением микрорельефа грунта. Оператор при помощи пульта управления (1), задает форму и углы наклона контур площадки грунта, количество проходов и точность планирования. Эти данные поступают в микропроцессорный блок обработки данных (2). Данные измерения микрорельефа поверхности из лазерных датчиков-дальномеров (3.1, 3.2, 3.n), датчика пройденного пути (4), гироскопического датчика положения машины (5), блоков управления гидроцилиндрами отвала (6.1 и 6.2) о положении отвала поступают в микропроцессорный блок обработки данных (2). На основе полученных данных производится оперативный расчет положения отвала. На основе результатов расчета формируются и подаются сигналы управления на блоки управления гидроцилиндрами отвала (6.1 и 6.2). Из блоков управления гидроцилиндрами отвала (6.1 и 6.2) посредством распределения жидкости в контуры гидроцилиндров (7.1 и 7.2) происходит управление углом наклона и заглубления отвала в грунт. В случае управления отвалом автогрейдера в данной системе могут отсутствовать один из блоков управления гидроцилиндрами отвала (6.2) и контур гидроцилиндра (7.2).
Осуществить полезную модель можно путем включения в состав штатной системы управления отвалом землеройной машины элементов предлагаемой автоматизированной системы управления отвалом землеройной машины с определением микрорельефа грунта или проектирования землеройной машины с включением в ее состав данной системы.