21.06.2017
Гидроизоляция в комнате, где будет устанавливаться ванна или душ, должна быть качественной, ведь именно здесь возможны постоянные...


21.06.2017
Мрамор появляется в результате соединения известняка и доломита под воздействием перекристаллизации различных осадочных пород в...


21.06.2017
Трактор - это техника, без которой сложно представить выполнение дорожно-строительных, землеройных и других работ. Именно поэтому...


20.06.2017
При монтаже пластиковых окон немаловажным пунктом является оформление ее откосов. Для отделки проемов используется материал, из...


20.06.2017
Первые недели жизни малышу требуется на сон не менее 18 часов в сутки. Поэтому очень важно правильно организовать место для сна....


20.06.2017
Утепление или же преобразование лоджии собственными силами, как и при работе профессионалов, всегда начинается с робот по ее...


Автоматизация дорожно-строительных машин

05.01.2017

Современные требования, предъявляемые к дорожно-строительным машинам, могут быть удовлетворены за счет средств автоматизации, позволяющих освободить человека от непосредственного управления технологическим процессом.
Процесс управления - это совокупность рабочих операций и операций управления.
Рабочая операция - это выполнение рабочими органами машины операции, обусловленной ее назначением (например, для асфальтоукладчика - это укладка дорожного покрытия, для катка - уплотнение покрытия, для конвейера - перемещение материалов и т. д.).
Операция управления - это операция, которая обеспечивает правильное и качественное выполнение рабочей операции.
Рабочие операции и операции управления могут выполняться человеком или техническими устройствами.
Объект управления - это техническое средство (машина или механизм); выполняющее заданную рабочую операцию.
Система управления - совокупность управляющих устройств и объекта управления.
Механизация - это замена труда человека в рабочих операциях (при этом управление машинами остается за человеком).
Автоматизация - замена труда человека в операциях управления.
Дорожно-строительные машины по объему автоматизации разделяют на два типа: частичная (иди локальная) и комплексная автоматизация.
Частичная автоматизация машины предусматривает автоматизацию отдельных исполнительных органов. При этом часть операций по управлению может выполнять оператор.
Комплексная автоматизация машины обеспечивает выполнение Заданных функций всех агрегатов и узлов машины в автоматическом режиме без участия оператора.
В зависимости от функций, выполняемых автоматическими устройствами, различают следующие виды автоматизации: управление, регулирование, информация, контроль, защита и диагностика.
Автоматическое управление - процесс автоматического изменения параметров объекта по заданной программе. К характерным операциям управления при помощи автоматических устройств относятся, например, включение и выключение механизмов и агрегатов машин (вентилятора системы охлаждения двигателя и т.п.). Комплекс технических устройств, содержащий объект управления и автоматическое управляющее устройство, называют системой автоматического управления (САУ).
Автоматическое регулирование - процесс автоматического поддержания выходного параметра объекта на заданном уровне. При этом значение параметра может изменяться по заданному закону или быть постоянным. К характерным примерам регулирования относится поддержание постоянной частоты вращения коленчатого вала ДВС. Этот процесс осуществляет система автоматического регулирования (САР).
Автоматический контроль - проверка рабочего процесса (включая процессы управления) и оценка его характеристик, которые осуществляет система автоматического контроля (САК).
Автоматическая защита - совокупность операций, осуществляемых техническими средствами с целью предотвращения экстремальных и аварийных режимов работы. К системам автоматической защиты (САЗ) относятся предохранительные клапаны гидравлических и пневматических систем, различные блокировочные устройства.
Автоматическое диагностирование - процесс определения технического состояния объекта автоматизации, который осуществляет система автоматического диагностирования (САД).
Взаимосвязь основных функций автоматического управления можно представить схемой, приведенной на рисунке 9.1.

В настоящее время для дорожно-строительных машин разработаны следующие системы и средства автоматизации:
1) устройства автоматического контроля технического состояния и работоспособности основных узлов машины;
2) системы оптимизации нагрузок на рабочие органы и перемещений элементов машины;
3) копирные, в том числе лазерные, системы;
4) следящие имитационные системы;
5) микропроцессорные ограничители грузоподъемности и системы контроля глубины копания;
6) системы контроля плотности грунта.
Основными задачами автоматизации машин и оборудования, применяемых в дорожно-строительном комплексе, являются:
- повышение производительности и улучшение качества выполняемых работ;
- непрерывный контроль технического состояния машины путем проверки работоспособности ее основных систем (двигателя, трансмиссии, гидросистемы, электрооборудования и др.);
- совершенствование системы учета работы машин с целью энергосбережения;
- повышение безопасности выполняемых работ и обеспечение экологической безопасности окружающей среды.
К системам управления дорожно-строительных машин предъявляют следующие требования:
1) одновременное управление несколькими параметрами (курсом, скоростью движения, поперечным и продольным уклонами, подачей дорожно-строительных материалов и др.);
2) компенсация воздействия на элементы управления возмущающих воздействий от неровности поверхности, неоднородности разрабатываемой среды и распределяемых материалов;
3) регулирование параметров в широком временном диапазоне.
Для реализации этих требований и повышения эффективности дорожностроительных работ в СНГ освоен выпуск ряда автоматизированных комплексов. В их числе унифицированный агрегатированный комплект автоматической аппаратуры «АКА-Дормаш», который предназначен для автоматического управления рабочими органами различных дорожно-строительных машин (рисунок 9.2). Для скреперов и траншеекопателей применяют систему «Стабилоплан», для бульдозеров - «Автоплан», для автогрейдеров и профилировщиков - «Профиль», для асфальтоукладчиков и других укладочных машин - «Стабилослой». Подобные зарубежные системы (например, немецкая «МОВА Mobile Automation», датская «Mini-Line», американская «Trimble» и др.) работают по такому же принципу, но отличаются комплектующими изделиями.
Аппаратура комплектов включает следующие автономные системы и средства управления:
1) маятниковые датчики, установленные на борту машины, для контроля положения рабочего органа;
2) копирные системы, обеспечивающие контроль положения по внешнему копиру - проволоке (тросу), бордюру, колесу, лыже, поверхности готового покрытия, радио- и световому лучу;
3) комбинированные системы, в которых контроль углового положения осуществляется автономными датчиками, а определение положения по высоте - копиром;
4) спутниковые навигационные комплексы.

По положению рабочего органа машин системы автоматического управления разделяют на одно-, двух- и трехканальные.
При одноканальных системах управления рабочий орган машины удерживается в заданном положении в одной плоскости: продольной - у скреперов и бульдозеров, поперечной - у автогрейдеров. К таким системам относятся «Стабилоплан-1» и системы последующих поколений - «Стабилоплан-10» и «Копир-Стабилоплан» - для скреперов, «Автоплан-1» и «Копир-Автоплан-10» - для бульдозеров, «Профиль-1» и «Профиль-10» - для легких и средних автогрейдеров.
При двухканальных системах управления стабилизация положения рабочего органа обеспечивается одновременно в продольной и поперечной плоскостях. К этим системам относятся «Комбиплан» для бульдозеров, «Профиль-2» и «Профиль-20» - для средних и тяжелых автогрейдеров, «Стабилослой-1» и «Стабилослой-10» - для асфальтоукладчиков и других укладчиков покрытий. Унифицированный ряд систем автоматического управления «Профиль», предназначенных для управления положением рабочих органов, представлен в таблице 9.1.

При трехканальных системах управления, помимо фиксации положения рабочего органа в двух ортогональных вертикальных плоскостях, имеется еще и управление движением машины в плане (по курсу). Системы управления «Профиломат-1», «Профиломат-2, -5, -6 и -7» устанавливают на профилировщиках оснований и укладчиках покрытий, входящих в комплект машин типа ДС-110 для строительства цементобетонных покрытий.
По назначению технические средства автоматизации можно разделить на четыре группы:
1) средства получения информации о параметрах состояния механизмов и агрегатов машины (чувствительные элементы, датчики);
2) средства приема и передачи информации, а также преобразования управляющих команд, т.е. преобразующие элементы (усилители сигналов, каналы связи, преобразователи и сравнивающие устройства);
3) средства получения информации о задачах автоматического контроля, регулирования пли управления, т.е. задающие элементы (запоминающие и программные устройства на базе микропроцессоров и микрокомпьютеров);
4) средства регулирования параметров состояния механизмов и агрегатов машины, т.е. исполнительные элементы (усилители входных сигналов и исполнительные механизмы, преобразующие эти сигналы в энергию механических перемещений).