Строительные машины и основы автоматизации

СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

Системы управления строительных машин по конструктивным признакам разделяют на механические, гидравлические, пневмати­ческие, электрические и смешанные (комбинированные).

Механическая система обеспечивает связь руки или ноги машиниста с муфтами и тормозами через рычаги и тяги. Такая кон­струкция надежна в эксплуатации и имеет высокую чувствитель­ность управления. Основные ее недостатки — необходимость при­ложения значительных мускульных усилий машиниста к рычагам и педалям, быстрая утомляемость машиниста, ведущая к снижению производительности машины, необходимость частых смазок и регу­лировок быстроизнашивающихся шарнирных соединений тяг и ры­чагов. Обычно механическая система используется как вспомога­тельная — для управления механизмами, не принимающими участия в выполнении рабочего процесса.

Поворот колес машины в этом случае осуществляется с помощью рулевого управления посредством приложения усилия машиниста к рулевому колесу 4 и через механическую передачу 3 (цилиндрическую или червячную пару), сектор 2, взаимодействующий с винтовым уст­ройством, перемещает поперечные тяги 1, соединенные с управляе­мыми колесами (рис. 1.43, а). Для облегчения труда машиниста в пе­редаточный механизм рулевого управления включают усилители в виде гидравлического или пневматического цилиндра с поршнем. Действие усилителя основано на том, что при повороте рулевого ко­леса 4 и наличии нагрузки на тяге рулевой трапеции 9 червяк 6 пере­мещается в осевом направлении и золотник распределителя 5 откры­вает доступ жидкости или воздуху в цилиндр усилителя 7, шток

которого, взаимодействуя с рейкой 8, передает усилие на тягу 9, со­единенную с рулевой трапецией (рис. 1.43, б).

В гидравлической системе управления рычаги полно­стью или частично заменены исполнительными гидроцилиндрами одно - и двустороннего действия, создающими необходимое усилие включения муфт, тормозов и других механизмов. Различают насос­ную и безнасосную системы управления. В насосной системе рабо­чая жидкость подается под давлением в исполнительный гидроци­линдр от насоса через распределитель, которым управляет маши­нист, т. е. так же, как в силовом гидроприводе (см. рис. 1.32).

Вбезнасосно й системе (рис. 1.44) давление рабочей жидкости в исполнительном гидроцилиндре одностороннего действия 2 созда­ется перемещением поршня гидроцилиндра-преобразователя (датчи­ка) 5, на который через рычаг или педаль 3 воздействует машинист. При снятии усилия с педали поршень датчика возвращается в исход­ное положение пружиной 4, поршень исполнительного гидроцилинд - ра—пружиной 1. Безнасосная система проста по конструкции, надеж­на в эксплуатации, но так как для ее привода требуется мускульная сила, имеет ог­раниченное применение.

Преимущественное распро­странение получила насос­ная система управления.

Пневматическая система управления отлича­ется от гидравлической на­сосной тем, что в ней вместо жидкости используется сжа­тый до 0,7...0,8 МПа в ком­прессоре воздух. Исполни - Рис. 1.44. Схема гидравлического

тельными органами такой безиасосного управления

системы (рис. 1.45) являются пнев­моцилиндры 4 и пневмокамеры 5 одностороннего действия, подвиж­ные элементы которых — поршень или диафрагма со штоком — пере­дают усилие включаемому механиз­му. Возврат штока в исходное поло­жение обеспечивается пружиной при снятом давлении. Работой пневмоцилиндров и камер управля­ют с помощью регулируемых и не­регулируемых пневмоаппаратов 3. Нерегулируемый крановый пнев­моаппарат соединяет ресивер 2 компрессора 1 с рабочей полостью пневмоцилішдра (камеры) без изменения давления сжатого воздуха. Регулируемый пневмоаппарат позволяет изменять давление воздуха в исполнительном органе, обеспечивая повышенную плавность вклю­чения механизма. По сравнению с гидравлической пневматическая система управления обеспечивает более высокую плавность включе­ния. Основные ее недостатки — сравнительно большие размеры ис­полнительных органов из-за низкого давления в системе и возмож­ность замерзания конденсата, содержащегося в сжатом воздухе.

Электрическая система управления применяется в маши­нах с индивидуальным электрическим приводом механизмов и обес­печивает пуск и останов электродвигателей, регулирование частоты и вращения, реверсирование, безопасную работу и т. п. В состав та­кой системы входят магнитные пускатели, контроллеры, реле раз­личных типов, автоматические выключатели, кнопки управления «Пуск» и «Стоп», блокирующие устройства, тормозные электромаг­ниты и т. п. Электрические системы управления надежны, просты и удобны в эксплуатации, обеспечивают дистанционное управление механизмами и всей машиной в целом, создают возможность авто­матизации работы машин.

С целью частичной или полной автоматизации управления маши­нами применяют комбинированные системы — гидропневма­тические, гидроэлектрические, гидропневмоэлектрические и т. п.