Устройство для управления вибротрамбующей машиной Советский патент 1976 года по МПК E01C19/30 G05D13/00 

УСТРОЙСТВО для УПРАВЛЕНИЯ ВИБРОТРАМБУЮЩЕЙ

(547) МАШИНОЙ

Изобретение относится к области автоматизации процесса уплотнения грунтов, осуществляемого с помощью вибротрамбующих и вибрационных машин.

Известно устройство для управления вибротрамбующей машиной, содержащее датчик оборотов рабочего вала возбудителя колебаний, соединенный с генератором линейно-изменяющегося напряжения, интегратор временных интервалов, ждущий мультивибратор и;ш симметричный триггер и исполнительный механизм 1).

Известно и другое устройство для управления вибротрамбующей машиной, содержащее датчик оборотов, соединенный со входом генератора, интегратор, триггер и исполнительный механизм 2.

Общим недостатком известных устройств является то, что они обеспечивают автоматическое отключение рабочего органа пли перестановку вибротрамбовки лищь при достижении заданной степени уплотнения уплотняемого материала. Поэтому для нормального функционироваьшя устройств, выполняемых по Известному пришшпу, необходимо производить предварительные контрольные уплотнения на участках производства работ с целью определения частоты вращения рабочего вала маашны, соответствующей достижению требуемой степени уплотнения грунта. Выполнение таких работ на практике осуществляется довольно часто в связи с больщим {мзнообразием --физико-механических свойств уплотняемых грунтов и материалов. Поскольку даже на одних и тех же участках уплотнения грунты могут значительно отличаться по своим физико-механическим свойствам не только в связи с изменением гранулометрического состава, но и из-за неодинаковой влажности приходится задавать такую гарантированную степень уплотнения, которую способно обеспечить применяемое уплотняющее средство при самых неблагоприятных грунтовых условиях, которые могут иметь место на

участке работ. Обусловленная этими обстоятельствами необходимость некоторого занижения задаваемой степени уплотнения приводит к тому, что в больщинстве случаев полностью не используются все потенциальные возможности уплотняющего

средства.

Целью изобрете1шя является обеспечение автоматического отключения рабочего органа вибротрамбующей машины при ее перестановке при достиженин максимальной степе}|И уплотнения уплотяемсго материала, которую она способна обеспеить 1,ри конкретных грунтовых условиях.

При зтоы отпадает необходагмость в проведении онтроль 1ых уплотнений даш получения предвариельяон иифэрмафш, необходимой для нормальноо , устройства, и исключаются се другие упсазаггныс недостатки. Одновреме1шо начительно раслиряется диапазон применения устойств этого назначения.

Посгаалотал цель достигается тем, что устройство снабжено .Бреме}шыми селекторами, дополительньМ интегратором и сравниваюшлм блоком, фичегг вход триггера подключен к даг-шку оборотов, а выходы триггера и генератора соединены с временными ceBeKTOpaNm, выход каждого из которых через соответствующий интегратор подключен ко входдг-я сравнивающего блока, выход которого сскдпнен с ксполнительным механизмом.

На чертеже представлена принципиальная схема предложенного устройства.

Оно состоит из дат1шка оборотов 1 скорости вращения рабочего вала вибротрамбующей машины, выдающего на входы соедине1шых с ним симметричного триггера со счетным запуском 2 и генератора л п{ейно изменяющегося напряжения 3 прямоугольные положительные или биполярные сигналы, частоты и длительность которых соответствует скорости вращения вала; временных селекторов 4 и 5, Еьшолненных в виде эмиттерных повторителей; накопителей энергии, вьшолненных в виде элементарных и нтеграторов 6 и 7, у которых постоянная времени заряда конденсатора много меньШБ постоянной времени его разряда (последнее достигается благодаря тому, что заряд проходит через малое выходное сопротивление эмиттерного повторителя, а разряд - через имеющий большое сопротивление резистор, включенный параллельно конденсатору); сравнивающего устройства 8, выполненного в виде симметричного дифференциального усилителя, напряжения на вькодах которого становятся равными лишь тогда, когда равны напряжения ш выходах связанных с ним интеграторов 6 и 7; и исполнительного меха1шзма 9, вьшолненного в виде реле времени, обмотка которого включена между вьтходами сравнивающего блока 8. Устройство работает следующим образом. При постут1ле1ши с выхода датчика 1 импульсов, несущих информацию о скорости вращения вала машины, триггер со счетным запуском 2 опрокидывается каждым очередным полоя.ительным перепадом входного напряже}шя.

Поэтому на его вьгходах напряжения поочередно изменяют свои значе1шя, выдавая таким образом, также поочередно отпирающие напряжения и напряжения на входы време1шых селекторов 4 и 5. Положительными сигналами, поступающими с датчика, одновреме1шо запускается генератор линейно-изменяющегося напряжения 3, формирующий на своем- выходе отрицательные сигналы, амп;штуда .которых пропорциональна /длительности

управляющих импульсов (таким образом, в устройстве нреобразова1шя си налов информация о частоте вращения вала маншны представляется в виде последовательности амплитудно-модулированiu ix импульсов). При уменьшении скорости вращения вада амплитуда этих импульсов возрастает. Указанная последовательность импульсов с выхода схемы 3 поступает на сигнальные входы временных селекторов 4 и 5, выполненных в виде эмиттерных повторителей. Поскольку напряжения управляющими селекторами 4 и 5 постуттают с разных плеч триггера 2, напряжения на выходах схем 4 и 5 также появляются поочередно: если, например, на выходе схемы 4 появляются нечетные импульсы последовательности, то на выходе схемы 5 - четные импульсы последовательности. Действительно, если ш управляющий вход селектора поступает напряжение с находящегося в насыщении транзистора триггера 2, то эмнттерный повторитель пилообраз0 ный сигнал схемы 3 не пропускает, поскольку в этом случае транзистор эмиттерного повторителя заперт источником положительного смещения, включенного в его базовую цепь. Но когда произойдет онрокидьшание триггера, в базу транзистора 5 связа1шого с ним эмиттерного повторителя поступит отпирающий сигнал, рабочая точка этого транзистора выйдет в активную зону области вольт-амперных характеристик и напряжение с выхода схемы 3 поступит в соответствующий интегратор. По0 скольку, как уже указывалось, транзисторы триггера 2 переходят из отсечки в насыщение и обратно поочередно, в интеграторы 6 и 7 импульсы поступают в аналогичной последовательности. Б.гагодаря этому при монотонном уменьшении скорости вра5 щения вала машины, что имеет место по мере уплотнения грунта, сигналы на выходе одного из селекторов оказываются выше чем на выходе другого (сумма энергии нечетных импульсов меньше суммы энергии четных). При достижении же этой 0 с .оростью некоторого постоянного уровня (что свидетельствует о прекращении процесса уплотнения грунта) сигналы на выходах селекторов 4 и 5 выравниваются.

Поступая в интеграторы 6 и 7, амплитудно-мо45 дулированные импульсы вырабатывают на выходах этих интеграторов приращения напряжений, пропорциональные приращениям амплитуд импульсов. Постоянные времени разряда конденсаторов интеграторов 6 и 7 должны выбираться заметно больши50 ми по сравнению с периодом повторения сигналов на выходе датчика 1, ибо в этом случае в паузах между поступающими на входы соседними пилообразными импульсами напряже1шя на выходах интеграторов будут изменяться незначительно, что 55 дает возможность производить их сравнение в устройстве 8.

При равенстве напряжений на входах сравнивающего устройства (дифферендаального усилителя), которое будет иметь место при достиже1а1и 60 уплотняющей машиной максимальной сте1гени ун лотнения, обмотка исполнительного механизма (реле) 9 обесточивается, устройство переходит в исходное состояние, осуществляя при этом через заданное время задержки остановку рабочего органа или сигнал о необходимости перестановки вибротрамбовки. Формула изобретения Устройство для управления вибротрамбующей машиной, содержащее датчик оборотов, соединенный со входом генератора, интегратор, триггер и исполнительный механизм, отличающееся тем что, с целью обеспечения автомагического отключения рабочего органа вибротрамбующей машины при ее перестановке при достижении максимальjNNaxriНОЙ степени уплотнеьшя материала, оно снабжено временными селекторами, дополнительными интегратором и сравнивающим блоком, причем вход триггера подключен к датчику оборотов, а выходы триггера и генератора соединены с временными селекторами, вькод каждого из которых через соответствующий интегратор подключен ко входам сравнивающего блока, выход которого соединен с исполнительным механизмом. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе изобретения: 1.Авторское свидетельство СССР № 412339, кл. Е01 с 19/30 от 18.04.72г. 2.Авторское свидетельство СССР № 492616, кл. Е 01 с 19/30 от 28.06.74 (прототип).