Автоматизация дорожных работ

   Автоматизация бульдозеров

   Отделом автоматики  ВНИИстройдормаш разработали системы автоматического управления бульдозерами на базе агрегатированного комплекта аппаратуры «АКА-Дормаш».

    Целесообразно устанавливать системы «Автоплан» на гидрофицированные бульдозеры класса 10тс и выше при достаточном фронте планировочных работ. 

     Рис. 5 Расположение аппаратуры системы «Автоплан-1» на бульдозере 

   Система «Автоплан-1» - предназначена для стабилизации углового положения толкающего бруса бульдозера с целью повышения планирующих свойств машины. 

   Блок-схема  системы «Автоплан-1»

     
 
 
 
 
 
 
 

   Где З – задающий элемент, С – сравнивающее устройство, Д – датчик (ДУП), У – усилитель, И – исполнительный механизм

   (Челябинский завод дорожных машин выпускает автоматизированные бульдозеры ДЗ-18А и ДЗ-54Б с системой «Автоплан-1». )     

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     

   Система  «Автоплан-2» - предназначена для стабилизации углового положения толкающего бруса бульдозера и защиты двигателя от перегрузки.     

   Блок-схема  системы «Автоплан-2»

    При работе двигателя трактора в зоне оптимальных оборотов работает автомат стабилизации обеспечивающий планирования продольного профиля обрабатываемой поверхности. В случае возрастания усилия на рабочем органе до величины вызывающей недопустимое снижение оборотов двигателя, прибор контроля отключает автомат стабилизации и подает команду. 

   Автоматизация скреперов

   Стабилизация  положения ковша  скрепера

   Система «Стабилоплан-1» - позволяет автоматически  поддерживать                                                                                                                                                                                                                                                              заданный продольный уклон, а также дистанционно управлять подъемом и опусканием ковша.

   Многолетний опыт применение скреперов (ДЗ-20А, Д-498А), оборудованных системой «Стабилоплан-1», свидетельствует о

     

     Рис. 6  Скрепер с системой «Стабилоплан-1»

     1 – пульт управления, 2 – блок  управления, 3 – аккумулятор, 4 – гидрозолотник, 5 – датчик ДУП

целесообразности их автоматизации. Применение автоматизированного скрепера ДЗ-20А (Д-498А) на планировочных работах существенно облегчает труд машиниста, сокращает затраты времени на контрольное нивелирование и обеспечивает выполнение задание уклонов со среднеквадратичным отклонением неровности от средней линии профиля ±4см.

   Блок-схема  системы «Стабилоплан-1»

 
 
 
 

   Где З – задающий элемент, С – сравнивающее устройство, Д – датчик (ДУП), У – усилитель, И – исполнительный механизм

   Два других перспективных направления  автоматизации скреперов:

1. Регулирование загрузки двигателя
2. Стабилизация тягового усилия

 

Регулирование загрузки двигателя

   У двигателя здесь две системы  регулирования загрузки:

1. регулирование оборотов двигателя с помощью центробежного регулятора, увеличивающего подачу топлива при снижении оборотов.

2.2 регулирование оборотов двигателя в функции изменения нагрузки, - регулирование толщины стружки определяет нагрузку на двигатель.

Эти две параллельные и в то же время  зависимые системы приведены  на рисунке ниже в виде упрощенной блок-схемы. 

                  Блок-схема системы стабилизации загрузки двигателя

                      

   З – задающий элемент, С – сравнивающее устройство, Д – датчик (тахогенератора), У – усилитель, И – исполнительный механизм

   Цепь  регулирования оборотов включает центробежный регулятор оборотов ЦР и топливный насос ТН, которые регулируют подачу топлива в цилиндры двигателя.

   Во  вторую систему регулирования входят: датчик (тахогенератор) Д, сигнал которого пропорционален оборотам двигателя, сравнивающее устройство С,  которое сравнивает сигналы датчика и задающего устройства З, усилитель У, исполнительный механизм И, представляющий собой гидроцилиндры с электрогидрозолотниковым  управлением.

Исполнительный механизм перемещает рабочий орган машины по вертикали и тем самым регулирует толщину стружки, определяющую нагрузку на двигатель.

Стабилизация  тягового усилия 

    Принципиальная  схема стабилизации тягового усилия приведена на рисунке ниже. Автоматическая система состоит из датчика тягового усилия I, регулятора II и привода управления III. Система регулирует положение рабочего органа машины – ковша. Его положение определяет толщину срезаемой стружки, а значит и величину нагрузки. Когда сопротивление грунта соответствует тяговому усилию скрепера, переключатель 4 находится в среднем (нейтральном) положении. В противном случае  переключатель замыкает один из неподвижных контактов 5, в результате чего срабатывает один из электромагнитов 6 и через золотник 7 включается гидроцилиндр скрепера 8 на подъем или опускание ковша.

                   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Рис. 7  Схема стабилизации тягового усилия скрепера:

     1 – датчик тягового усилия; 2 –  мерный гидроцилиндр; 3 – зубчатое колесо; 4 – переключатель; 5 – контакты; 6 – электромагнит; 7 – золотник; 8 – гидроцилиндр; 9 - реле 

   Автоматизация автогрейдеров 

   «Профиль-1» - позволяет стабилизировать отвал  в поперечной плоскости в заданном механизатором положении. Применение системы автоматики уменьшает утомляемость водителя на отделочных операциях

     
 
 

     Рис. 8  Автогрейдер среднего типа с системой «Профиль-1»:

   1 – датчик углового положения  ДУП; 2 – электрогидравлический золотник ЗСУ-5; 3 – блок управления; 4 – бортовой аккумулятор 

   по  планировке поверхности, а также  дает возможность производить эти  работы при более низкой квалификации, значительно повышая в то же время  качество отделочных работ и рабочую  скорость машины. 
 
 
 
 

   Рис. 9  Схема системы «Профиль-1»

1 –  блок управления; 2 – электрогидрозолотник ЗСУ-8; 3 – гидравлическая магистраль; 4 – управляемый гидроцилиндр; 5 – рама автогрейдера; 6 – датчик ДУП; 7 – отвал автогрейдера; 8 – электропроводка  

   «Профиль-2» - сочетание систем стабилизации продольного профиля с системой стабилизации поперечного профиля.

    - позволяет  автоматически стабилизировать  положение отвала в поперечной  плоскости и управлять положением  отвала по высоте. 

     Рис. 10  Автогрейдер с системой «Профиль-2»:

     1 – блок управления; 2 – пульт  управления; 3 – электрогидравлические золотники; 4 – датчик углового положения ДУП; щуповой датчик ДЩ; 6 – подъемное устройство; 7 - аккумулятор

   Брянский  завод дорожных машин им. 50-летия Великого Октября серийно выпускает новые автогрейдеры легкого типа ДЗ-99 оборудованные системами «Профиль- 1» и «Профиль-2».

   Орловский завод дорожных машин освоил выпуск новых автогрейдеров среднего типа ДЗ-31 оборудованные системами «Профиль- 1» и «Профиль-2»

   Блок-схема  системы «Профиль-2»

   

   

   

     

   

     
 
 

   С – сравнивающее устройство; ДУП, ДЩ – датчики ДУП и ДЩ; У – усилитель; И – исполнительный механизм

   Системы Профиль-10 и Профиль-20 аналогичны Профиль-1 и Профиль-2, но используют более совершенные датчики. (На базе универсальных бесконтактных приборов ДКБ, ДЩБ) 

   Система Профиль-10 и Профиль-20 устанавливается на серийных автогрейдерах ДЗ-31 
 

   Автоматизация асфальтоукладчиков 

   Для укладчиков покрытий у нас в стране и за рубежом приняты комбинированный и копирный способы автоматического управления рабочими органами. Комбинированный — при малой и средней ширине укладываемой полосы, а копирный — при большой ширине. Эти способы объединяют в себе система «Стабилослой-1 (2)» на асфальтоукладчиках ДС-48 и ДС-126, новая система автоматического управления асфальтоукладчиками «Стабилослой-10 (20)», а также система «Профиломат» для автоматизации комплекта машин ДС-110. 

   Стабилослой-1(2) обеспечивает:

    - автоматическую стабилизацию углового  положения рабочего органа укладчика в поперечной плоскости;

   — дистанционное, с поста управления машиниста, изменение угла установки рабочего органа укладчика в поперечной плоскости;

    - автоматическое управление положением  рабочего органа укладчика по  высоте подъема;

   — комбинированное автоматическое управление рабочим Органом укладчика по высоте подъема и по угловому положению и поперечной плоскости;

   — дистанционное (кнопочное) управление угловым положением и высотой подъема рабочего органа.

   

   Блок-схема  канала стабилизации системы «Стабилослой

   1 – задатчик; 2 – сравнивающее  устройство; 3 – усилитель; 4 – исполнительный механизм; 5 – гидроцилиндр; 6 – рабочий орган; 7 - ДУП