Тренажер водителя землеройной машины Советский патент 1982 года по МПК G09B9/04 

Изобретение относится к тренаже рам водителей транспортных средств и может быть использовано для обучения водителей землеройных машин.

Известен тренажер водителя землеройной машины, содержащий блок управления, соединенный с блоком имитации двигателя, связанный с блоком отображения информации, блок задания алгоритма обучения и блок моделирования землеройной машины

Недостатком известного тренажера является невысокая эффективность обучения..

Цель изобретения - повышение эффективности обучения.

Поставленная цель достигается тем, что тренажер водителя землеройной машины, содержащий блок управления , соединенный с блоком имитации двигателя, связанный с блоком отображения информации, блок задания алгоритма обучения и блок моделирования землеройной машины, имеет блок имитации подготовки землеройной машины к работе, имитатор котлованных и бульдозерных работ, блок изменения режимов работы и имитатор блокировки привода рабочих органов землеройной машины, при этом первый выход блока

задания алгоритма обучения соединён с входом блока имитации подготовки землеройной машины к работе, выходы которого подключены соответственно к управляющему входу блока отображения информации и первому входу имитатора котлованных и бульдозерных работ, первый выход которого соединен с первым входом блока изменения

10 режимов работы и первому входу блока моделирования землеройной Мсштины, второй вход которого связан с выходом имитатора блокировки привода рабочих органов землеройной машины,

15 подключенного первым входом к второму выходу блока задания алгоритма обучения, а вторым входом - к первому выходу блока изменения режимов работы, который вторым выходом свя20зан с информационным входом блока отображения информации, второй вход блока изменения режимов работы соединен с информационным выходом блока имитации двигателя и вторым вхо25дом имитатора котлованных и бульдозерных работ, который подключен третьим входом с синхровыходом блока управления.

На фиг.1 изображен тренажер во30дителя землеройной машины, вид сбоку; на фиг,2 - то же, вид сверху на фиг.З и 4 - блок-схема тренажера Тренажер (фиг.З) состоит из блок 1задания алгоритма обучения, блока 2отображения информации, блока 3 имитации подготовки землеройной машины к работе, блока 4 изменения режимов работы, имитатора 5 котлованных и бульдозерных работ, блока 6 управления, имитатора 7 блокировк привода рабочих органов, землеройной машины узла 8 привода рабочих органов, действующей модели 9 рабоч органов, действующей модели 10 землеройной машины и блока 11 имитации двигателя, Блок 2 отображения информации состоит из информационного табло 12 (фиг.4), щитка приборов 13 и блока имитации шума двигателя на характер ных режимах работы 14, при помощи которых осуществляется контроль и оценка действий обучающегося как по порядку, так и по правилам выполнения операций по подготовке к работе и управлению землеройной машиной, Кроме того, с помощью этого блока доводятся до сведения обучающегося некоторые алгоритмы обучения. Блок имитации подготовки рабочего землеройной машины к работе пред назначен для отработки у обучающихся навыков в выполнении операций по подготовке рабочего органа и бульдозера к работе, в его состав входят имитаторы фрез 15, секций кожуха 16 фиксаторы 17 рабочих органов землеРОЙНОЙ машины в транспортном положении, имитаторы-фиксаторы 17 рабоче- го органа и бульдозера в транспортном положении, имитаторы секций кожуха 16, фрез 15 вентилей гидропривода 18, расположенные в соответствующих местах действующих моделей рабочих органов и связанных с блоком 4 изменения режимов имитатоPQM 5. Блок 6 управления включает в себя устройства, имитирующие рабочее место оператора и органы управления землеройной машиной: рычаг включения насоса 19, рычаг 20 включения привода ВОМ (вала отбора мощности), рычаг 21 включения муфты редуктора ВОМ, Имитатор 22 гидрораспределителя, имитатор 23 механизма, переключения скоростей рабочего органа, узел управления рабочим органом в автоматическом и ручном режиме 24, имитатор 25 механизма реверса метателя, имитатор 26 коробки передач, имитатор 27 педали сцепления, имитатор 2В механизма управления подачей топлива, имитатор 29 тормозов и имитатор механизма включения привода барабана лебедки. Имитатор 5 котлованных и бульдозерных работ представляет собой совокупность устройств, с помощью которых формируется тот или иной режим работы действующих моделей рабочего органа или бульдозера (имитация рытья траншеи в обычном или мерзлом грунте, рытья котлована в автоматическом или ручном режиме управления и т.п,). В него входят: имитатор секций кожуха 16, имитатор фрез 15, имитатор 18 вентилей гидропривода, рычаг 20 включения привода ВОМ, рычаг 21 включения муфты редуктора ВОМ, имитатор 22 гидрораспределителя, имитатор 23 механизма переключения ско ростей рабочего органа, имитатор 25 механизма реверса метателя, узел управления рабочим органом в автоматическом и ручном режиме 24, имитатор 26 коробки передач, ; имитатор 30 механизма включения при вода барабана лебедки и имитатор 31 лебедки. Блок 4 позволяет контролировать последовательность и правильность выполнения обучающимся операций по подготовке машины к рытью траншей или котлованов. Он состоитиз инфор-мационного табло 12, фиксаторов рабочего органа в транспортном положении 17, имитатора секций кожуха 16, имитатора фрез 15, имитатора вентилей гидропривода 18, рычага включения насоса 19, рычага включения привода ВОМ 20, рычага 21 включения муфты редуктора ВОМ, имитатора 22 гидрораспределителя и имитатора механизма переключения скоростей рабочего органа 23, в узел 8 привода рабочих органов входят привод 32 рабочего органа, механизм 33 качания, механизмы 34 подъема рабочего органа и механизмы подъема 35 землеройной машины, с помощью которых осуществляются соответствующие движения моделей рабочего органа и бульдозера. Блок моделирования землеройной машины содержит узел 8 привода рабочих органов, действующую модель 9 рабочих органов и действующую модель 10 землеройной машины, при этом первый выход блока 1 задания алгоритма обучения соединен с входом блока 3 имитации подготовки землеройной машины к работе, выходы которого подключены к управляющему входу блока 2 отображения информации и первому входу имитатора 5 котлованных и бульдозерных работ соответственно, первый выход которого соединен с первым входом блока 4 изменения режимов работы, и первому входу блока моделирования землеройной машины, второй вход которого связан с выходом имитатора 7 блокировки привода рабочих органов землеройной машины, подключенного первым входом к второму выходу блока 1 задания алгоритма

обучения, а вторым входом - к первому выходу блока 4 изменения режимов работы, который вторым выходом связан с информационным входом блока 2 отображения информации, второй вход блока 4 изменения режимов работы, который вторым выходом связан с информационным входом блока 2 отображения информации, второР вход блока. 4 изменения режимов работы соединен с информационным выходом блока 11 имитации двигателя и вторым входом имитатора 5 котлованных и бульдозерных работ, который подключен третьим входом с синхровыходом блока 6 управления.

Наряду с обучением приемам пуска двигателя и. работе с органами управления тягача одной из основных задач решаемых с помощью тренажера, важное место отводится отработке и закреплению навыков в подготовке землеройной машины к выполнению различных видов работ и в управлении машиной при производстве этих работ с учетом определенной последовательности выполнения операций в различных комбинациях, каждая из которых зависит не только от вида выполняемой землеройной работы (рытья траншей или котлована, устройство аппарели, бульдозерные работы), но и характерных условий, в которых производится эта работа (грунт обычный или мерзлый, управление рабочим органом автоматическое, ручное или полуавтоматическое) , При этом отработка навыков в управлении машиной осуществляется в сочетании с отработкой умения следить .-одновременно; и беспрерывно за состоянием двигателя и различных систем тягача по показаниям контрольно-измерительных приборов, а также за состоянием и работой землеройного оборудования.

После включения тренажер может осуществлять следую11ие операции,

В процессе тренировки в различных режимах обучающийся должен манипулировать одними и теми же устройствами и органами управления в определенной, заранее обусловленной последовательности, так как эти устройства и органы управления в различных режимах несут различную функциональную нагрузку. Так, при подготовке машины к рытью траншеи необходимо пустить и прогреть двигатель, остановить его, расфиксировать имитатор 25 механизма реверса метателя, включить рычаг включения привода вала отбора мощности 20, включить имитатор 22, снова пустить двигатель, перевести рабочий орган в полутранспортное положение, расфиксировать его и перевести в исходное положение,установить имитаторы секции кожуха 16 и фрезы 15 в положение, соответствующее рытью траншеи, переключить имитатор 25 механизма реверса метателя, открыть вентиль на гидропанели, включить первую скорость рабочего органа и включить

рычаг 21 включения муфты редуктора вала отбора мощности. При подготовке же к рытью траншеи в мерзлом грунте после перевода рабочего органа в полутранспортное положение

необходимо еще перевести и зафиксировать землеройную машину (бульдозер) в определенном положении и подготовить к работе имитатор 31 лебедки , для чего открыть вентиль гидромотора лебедки, включить привод барабана лебедки и закрыть вентиль на правом гидроцилиндре укладки имитаторов 30 и 31, Подготовка к рытью котлована отличается тем, что имитаторы секции кожуха 16 и фрезы 15 устанавливаются в положение, соответствующее рытью котлована, включается не первая, а вторая скорость рабочего органа, и включается автоматическое, ручное или полуавтоматическое управление рабочим органом. Рытье как траншеи, так и котлована начинается с заглубления рабочего органа. Заглубление при рытье

траншеи осуществляется только с ручным управлением опусканием и подъе- мом рабочего органа, а при рытье котлована применяется в основном автоматическое управление механизмом качания рабочего органа и механизмами подъема его, но возможно также сочетание автоматического управления механизмом качания и ручного механизмами подъема или применение только ручного управления рабочим органом,

После окончания заглубления обучающийся должен отключить опускание рабочего органа, подготовить машину к движению и начать движение. При этом для рытья траншеи рычагами коробки передач должны быть включены траншейный ряд скоростей и первая передача, а после начала движения вторая, потом третья передача, для рытья траншеи в мерзлом грунте или

котлована - котлованный ряд скоростей и первая передача.

Кроме того, при рытье траншеи в мерзлом грунте одновременно с началом движения должна включаться и лебедка.

Имитатор 5 совместно с блоком 2 отображения информации и блоком 1 задания алгоритма обучения составляют схему сравнения действий обучающегося с установленным порядком пуска двигателя, подготовки к движению и начала движения, подготовки к рытью траншеи или котлована и самой отрывки их, а также при возникновении той или иной аварийной ситуации, дающую возможность контролировать действия оС5учающегося и вносить коррективы в методику обучений, уско ряя тем самым процесс приобретения навыков правильного манипулирования органами управления и различными устройствами землеройной машины во временной и логической последовательности. Порядок действий определяется заданным алгоритмом обучения,которым в частности может быть: пуск двигателя летом или зимой, пуск двигателя при отказе стартера, рытье траншеи или котлована, рытье траншеи в мерзлом грунте, работа бульдозером, срабатывание муфты предельного момента низкое давление масла в система смазки двигателя или в гидросистеме коробки передач, либо высокая температура охлаждающей жидкости. В случае нарушения порядка действия обучающимся на вход блока 2 отображения информации подается cooтвeтcтвs oщий сигнал. В частности, при попытке пустить двигатель, не открыв топливный кран или не включив приводную Iшестерню, или предварительно не прок рутив коленчатый вал, двигатель не запустится, а на информационном табло 12 появляются сигналы Не откры кран или Не включена шестерня или Не.прокручен двигатель нал Не прогрет двигатель подсве чивается при пуске основного двигателя без предварительного прогрева пускового двигателя или при включении движения без прогрева основного двигателя. Сигналы Не продут котел, Не включена свеча и Не открыта заслонка подсвечиваются при нарушении правил пуска подогре,вателя. Если перед началом движения не уменьшена частота вращения коленвала двигателя до 750-800 об/мин или движение начинается на второй либо третьей передаче, то на информационном табло 12 появляется сигнал Не уменьшена подача топлива или Не включена передача 1. Сигнал Не остановлена машина подсвечивается в том случае, когда обучающийся переходит с движения вперед на задний ход или обратно, либо производит переключение рядов скоростей при Включенном ходоуменьшителе не остановив машину (не включив тормоза). Сигналы Не разъединены захваты, Не включен насос , Не включен привод ВОМ, Не отсоединены распорки , Не включена 1 скорость , Не включена 2 скорость или Не расфиксирован бульдозер подсвечивсшзтся при невыполнении соответствующей операции во время подготовки рабочего органа или бульдозера к работе. Одновременно с включением подсветки каждого из этих сигналов разрывается цепь сигнала на включение соответствующего привода рабочего органа или бульдозера. Подсветка сигналов Неправильно установлены секции и Неправильно установлены фрезы включается в случае, когда допущены соответствующие ошибки при подготовке рабочего органа к работе, а подсветка сигнаНе открыт вентиль гидромотоНе закрыт вентиль гидроцилиндра при подготовке лебедки к работе. Приобретение навыков беспрерывного контроля за состоянием и работой двигателя, различных систем землеройного оборудования достигается при помощи имитаторов контрольноизмерительных приборов, показания которых соответствуют характерным режимам работы двигателя, и путем непосредственного наблюдения за работой действующих моделей рабочего органа и бульдозера. При аварийной ситуации при помощи блока 1 задания алгоритма обучения, в результате чего изменяются показания соответствующего прибора, загорается контрольная лампа на щитке приборов или останавливается рабочий орган. Использование предлагаемого тренажера позволяет существенно повысить эффективность обучения и качество знаний учащихся, I Формула изобретения Тренажер водителя землеройной машины, содержащий блок управления, соединенный с блоком имитации двигателя, связанный с блоком отображения информации, блок задания алгоритма обучения и блок моделирования землеройной машины, о т л и ч а ющ и и с я тем, что г с целью повышения эффективности обучения, он имеет блок имитации подготовки землеройной машины к работе, имитатор котлованных и бульдозерных работ, блок изменения режимов работы и имитатор блокировки привода рабочих органов землеройной машины, при этом первый выход блоказадания алгоритма обучения соединен с входом блока имитации подготовки землеройной мгииины к работе, выходы которого подключены соответственно к управляющему входу блока отображения информации и первому входу имитатора котлованных и бульдозерных работ, первый выход которого соединен с первым входом блока изменения режимов работы и первому входу блока моделирования землеройной машины, второй вход которого связан с выходом имитатора блокировки привода рабочих органов землеройной машины, подключенного

первым входом к второму выходу блока задания алгоритма обучения, а вторым входом - к п.ервому выходу блока изменения режимов работы, который вторым выходом связан с информaциoнньпvl входом блока отображения информации, второй вход блока изменения режимов работы соединен с информационным выходом блока имитации

двигателя и вторым входом имитатора котлованных и бульдозерных работ, который подключен третьим входом с синхровыходом блока управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Техника и вооружение , 1980, 4, с. 16-17, рис.2.