Основы автоматизации в строительстве

Общие положения автоматизации строительных машин и технологических процессов в строительстве

Существенное повышение эффективности строительного производства обеспечивается путем постоянного совершенствования технологии, организации, управления и используемого оборудования. Одновременно основное значение в указанных видах работ приобретает не только механизация, но и автоматизация и роботизация строительного производства.

Механизация и автоматизация строительного производства также постоянно совершенствуются, так как дают возможность увеличивать темпы строительства, снижать трудоемкость и стоимость работ, повышать их качество, улучшать и облегчать условия труда обслуживающего персонала, обеспечивать безопасность выполняемых работ, перейти к завершению полной механизации тяжелых и трудоемких процессов и от механизации отдельных простых процессов строительства к комплексной их механизации и автоматизации. В соответствии с этим в строительстве различают механизированные, комплексно-механизированные и автоматизированные виды работ.

При механизированных работах основные операции выполняются с помощью машин, оборудования, установок и инструментов, имеющих механический, электрический, пневматический, гидравлический и комбинированные приводы. Например, наиболее трудоемкая операция технологического процесса по отрывке грунта при производстве земляных работ выполняется экскаватором.

При комплексно-механизированных работах все основные и вспомогательные тяжелые и трудоемкие операции и процессы механизированы. В этом случае все машины, оборудование и другие средства механизации должны быть взаимосвязаны по производительности и обеспечивать заданный ведущей машиной темп работ при наивысших технико-экономических показателях. Например, при производстве земляных работ экскаватором выполняется отрывка грунта, автосамосвалом — его транспортирование, а бульдозером, автогрейдером и уплотняющей машиной (катком, трамбовкой) — зачистка, разравнивание, планирование и уплотнение грунта. При этом в указанном комплекте машин экскаватор является ведущей, а остальные — вспомогательными машинами. Так как существующие типы и типоразмеры машин не всегда могут обеспечить полное соответствие их производительности сменному потоку работ, то необходимо всегда выявлять образующийся между ними разрыв и подбирать такое сочетание, при котором не полностью используются только наиболее дешевые в эксплуатации машины или же ввод этих машин осуществлять на определенных этапах работ.

19 стр., 9352 слов

Конструкция и принцип работы машины для измельчения мяса

... машин для измельчения мяса, приобрести практические навыки по выполнению основных расчетов данных машин; рассмотреть пример машины для измельчения мяса ... представлены мясорубки импортного и отечественного производства. Продукция российских предприятий это мясорубки ... процесс переработки мяса усложняется. В случае с использованием полного унгера время переработки мясо сокращается ровно вдвое. При работе ...

Автоматизация производственных процессов включает в себя понятия «автоматика» и «автоматизация», которые не следует отождествлять. Автоматика — отрасль науки и техники, разрабатывающая теорию и методы автоматизации производственных процессов, а автоматизация — это применение технических средств автоматики, освобождающих человека частично или полностью от непосредственного участия в производственном процессе.

При автоматизированных процессах различают частичную, комплексную и полную автоматизацию.

Частичная автоматизация предусматривает применение автоматического оборудования, приборов и устройств на отдельных, преимущественно основных производственных операциях. Большинство строительных машин и оборудования оснащено такими приборами и устройствами для отключения или ограничения действия машин и их рабочих органов, учета работы, регулирования скорости движения рабочих органов, траектории их движения (глубина копания траншей с заданным уклоном для землеройно-транспортных машин, подача сборных элементов к месту их установки по кратчайшему пути для монтажных кранов и др.) и т. д.

Комплексная автоматизация предусматривает применение системы связанных в единую технологическую линию отдельных агрегатов, машин, приборов и устройств, осуществляющих все (как основные, так и вспомогательные) операции производственного процесса. При этом оператором или машинистом выполняются только операции пуска и остановки, а поддержание заданных параметров производственного процесса во всех его звеньях происходит автоматически.

Полная автоматизация позволяет выполнять не только все основные и вспомогательные производственные операции, но и полностью осуществлять автоматическое управление и контроль за процессами, в том числе изменение по заданной программе параметров и вида продукции.

В строительстве и промышленности строительных материалов автоматизированы производственные процессы на асфальто- и цементобетонных заводах, заводах железобетонных изделий и домостроительных комбинатах, а также на строительных, дорожных машинах и оборудовании при выполнении отдельных, обычно основных, операций.

Средства автоматизации разделяют на устройства управления, защиты, регулирования и контроля. В каждой строительной и дорожной машине используются различные комбинации указанных видов устройств, однако основным направлением является автоматизация управления рабочими органами. Управление по степени участия в нем человека можно разделить на неавтоматическое, автоматизированное и автоматическое. При этом следует отметить, что в последнее время существенно изменилась аппаратура управления, используемая в строительных и дорожных машинах. Рассмотрим указанные системы управления и общие понятия автоматизации производственных процессов.

автоматизация строительный машина

2 стр., 926 слов

Системы оповещения и управления эвакуацией людей при пожарах ...

... в отдельных зонах оповещения. Выбор вида управления определяется организацией-проектировщиком в зависимости от функционального назначения, конструктивных и объемно-планировочных решений здания исходя из условия обеспечения безопасной эвакуации людей при пожаре. В ... СОУЭ должна предусматриваться возможность ее сопряжения с системой оповещения гражданской обороны. 3.3. СОУЭ должна включаться от ...

Рис.1. Структурная схема систем управления

Неавтоматическое управление машиной бывает ручное и механизированное. В первом случае человек сам определяет необходимые действия по управлению технологическим процессом, осуществляет и контролирует их визуально или по показаниям простейших приборов. Во втором случае технологический процесс (рис.1, а) управляется с помощью исполнительных механизмов, использующих дополнительную энергию (электрическую, сжатого воздуха или рабочей жидкости).

При этом приборы через соответствующие преобразователи только информируют человека о нарушениях технологического процесса.

При автоматизированном управлении (рис.1, б) часть операций технологического процесса осуществляется механизмами управления без участия человека. В этом случае сигналы преобразователей о нарушении технологического процесса принимаются не только приборами сигнализации, но и сервомеханизмами. Последние, воздействуя самостоятельно на механизмы управления, могут остановить действие рабочего органа или всей машины. На долю человека приходится работа по устранению неисправности и повторного запуска машины в работу.

Автоматическое управление (рис.1, в) предусматривает управление по командам преобразователей или программного механизма. Эта система состоит из двух основных частей: контролирующей и управляющей. При таком управлении человек занят только предварительной установкой определенной программы (алгоритма), устранением неполадок по сигналам преобразователей (регулировка и ремонт механизмов), а также пуском машины в работу или ее отключением. Так, в смесительных установках смеси различных марок готовятся каждая по своей технологии. Алгоритм технологического процесса для каждой марки смеси закладывается в память программного механизма, который и управляет последовательностью выполняемых операций от начала и до окончания каждого цикла в течение смены. При этом человек только устанавливает код требуемой программы управления для получения необходимой марки смеси. Запуск в работу и остановка машины при той системе управления осуществляются в определенной последовательности: при пуске электрическая цепь каждого двигателя предыдущего рабочего органа машины может быть включена только после пуска электрической цепи двигателя последующего рабочего органа и наоборот — при отключении машины. Таким образом, рассмотренное управление технологическими процессами осуществляется системой автоматического управления (САУ), представляющей совокупность взаимодействующих между собой управляемого объекта и управляющего устройства без непосредственного участия человека и независимо от его квалификации. Автоматическое управление может быть местным и дистанционным и управлять работой одного или нескольких объектов (установок, машин, оборудования).

Разновидностью автоматического управления является система автоматического регулирования (САР), поддерживающая постоянство или изменение по требуемому закону физической величины, характеризующей управляемый процесс. Здесь же следует отметить, что наряду с управлением и регулированием, в машинах используется и система автоматического контроля (САК) за состоянием объекта (узлов машины), за характером протекания технологического процесса или достижением предельных значений параметров как в машине и ее узлах, так и в готовой продукции (строительные материалы, сооружения).

3 стр., 1312 слов

Устройства автоматического регулирования возбуждения синхронных машин

... Эту задачу выполняют устройства автоматического регулирования возбуждения (АРВ) синхронных машин. Устройства АРВ могут быть выполнены на основе двух различных принципов автоматического управления. Первый принцип предусматривает создание разомкнутой автоматической системы управления, т.е. системы управления по возмущающему воздействию. Применительно ...

Автоматизированное и автоматическое управление производственными процессами преимущественное распространение получило на предприятиях по изготовлению асфальтобетонных и цементобетонных смесей, а также при изготовлении серийных железобетонных изделий (плит, колонн, блоков и т.д.).

Однако автоматизация все шире применяется в строительных и дорожных машинах при выполнении как отдельных операций, так и различных их комбинаций. В большой степени этому способствует широкий перевод большинства рассматриваемых машин на гидравлические, в основном объемные гидросистемы управления рабочими органами. В отличие от механических эти системы позволяют снизить металлоемкость. Эффективней использовать возможности регулирования положения рабочих органов или самой машины в пространстве и обеспечить повышение качества выполняемых работ и производительности.

В соответствии с этим в настоящее время для землеройных (одноковшовые, многоковшовые, цепные экскаваторы и т.п.), землеройно-транспортных (скреперы, бульдозеры, автогрейдеры и т.п.) и дорожных (катки, асфальто- и бетоноукладчики) машин, а также для стреловых самоходных и башенных кранов разработаны и внедряются микропроцессорные системы управления, регулирования, диагностики и безопасности.

При этом следует отметить особенности устройства и работы большого разнообразия и различного назначения строительных машин, которые должны быть положены в основу при разработке соответствующих систем управления. В строительных машинах, особенно в землеройно-транспортных и дорожных, необходимо управлять одновременно несколькими параметрами, такими как курс машины, продольный и поперечный уклон, оптимальная загрузка приводного двигателя при минимальном расходе топлива, подача и температура укладываемых материалов, осуществлять независимое регулирование в многоконтурных системах, компенсировать воздействия на объекты управления нагрузок от неровности поверхности земли и дороги, неоднородности разрабатываемой среды и распределяемых технологических материалов, температуры окружающего воздуха и скорости ветра, регулировать параметры в широком диапазоне времени (от долей секунды до нескольких часов) и т.д. Помимо этого для выбора требуемых параметров в машинах необходимо использовать специальные бортовые микро-ЭВМ.

В связи с развитием комплексной автоматизации в последнее время большое распространение в строительстве получают роботы и различные манипуляторы. Под манипулятором понимают механизм, осуществляющий под управлением оператора действия, аналогичные действиям руки человека. Строительный манипулятор не имеет в своей системе управления никаких вычислительных устройств. Однако для обеспечения ориентационного управления (т.е. точного позиционирования) в состав строительного манипулятора могут входить различные информационно-измерительные устройства (лазерные, телевизионные, радиоанализаторные).

Строительный робот — это манипулятор с системой автоматического управления, программирование которым осуществляется посредством специальной рукоятки управления.

2. Классификация систем автоматики

Автоматические системы, используемые в строительных машинах и оборудовании для контроля, регулирования и управления, можно классифицировать по ряду признаков.

56 стр., 27737 слов

Организация технического обслуживания и ремонт подъёмно-транспортных, ...

... машин на колесном и гусеничном ходу соответственно, проводимые в мастерской ПТБ. При определении годовых объемов работ по ... техники, в объеме примерно равном 25% от общей трудоемкости КР, отнеся их к работам ТР машин. соответственно общей трудоемкости работ ТР для машин ... и выбирают систему освещения-люминисцентное или от ламп накаливания. Люминисцентное освещение проектируют на точках работах в ...

Рис.2. Системы автоматического управления

а — по разомкнутому циклу; б — по замкнутому циклу;

  • в — по комбинированной схеме.

По характеру алгоритма управления различают системы по разомкнутому и замкнутому (с обратной связью) циклам, а также комбинированные системы. В первом случае в системе отсутствует обратная связь и управление является жестким. В такой системе (рис.2, а) задающий сигнал X поступает в управляющее устройство УУ, из которого сигнал управляющего воздействия УВ направляется к объекту управления ОУ для получения выходных координат Y с учетом возможного воздействия сторонних помех F. При управлении по замкнутому циклу (рис.2, б) в случае отклонения выходного параметра от заданного значения сигнал возвращается объектом управления на управляющее устройство для корректировки. Такие системы работают с изменяемыми структурой и законом управления. Комбинированное управление (рис.2, в) характеризуется наличием в системе обратной связи и резервного управляющего устройства, подключаемого параллельно первому через элемент сравнения (анализатор).

Установленные на схемах знаки «плюс» и «минус» характеризуют положительные или отрицательные значения задающего воздействия.

В зависимости от числа каналов обратной связи различают одноконтурные и многоконтурные системы. В последних всегда более одной замкнутой цепи воздействия.

По характеру применяемых сигналов различают непрерывные и дискретные (импульсные, релейные) системы.

По характеру изменения сигналов задатчика системы делят на стабилизирующие, программного управления и следящие. В стабилизирующих системах по поступающим постоянным сигналам выходные параметры поддерживаются практически с постоянными значениями (например, стабилизация температуры двигателя).

В системах программного управления сигналы из задающего устройства меняются по заранее установленным законам и выходные параметры также изменяются во времени и пространстве. В следящих системах значения заранее неизвестны и из блока задающего устройства поступают случайно изменяющиеся сигналы, измеряемые соответствующими датчиками. Эти системы, в свою очередь, делятся на автономные, копирные и комбинированные.

По количеству выходных параметров различают одномерные и многомерные системы.

По расположению измерительных и сигнальных устройств относительно управляемого объекта и по его расположению относительно пульта автоматические контроль и управление разделяют на местные и дистанционные. Местный контроль и управление наибольшее распространение получили в передвижных, в том числе в строительных машинах. Дистанционный контроль и управление используют при одновременной работе с несколькими машинами или для приближения его к месту выполнения технологических операций рабочим органом машины. При этом значительно увеличивается роль каналов связи, осуществляющих передачу сигналов на расстояние. В качестве каналов связи используются механические, гидравлические, пневматические, электрические и комбинированные (смешанные) передачи.

3. Классификация средств автоматизации

Внедрение в нашей стране Государственной системы приборов (ГСП) позволило наладить выпуск датчиков, преобразователей, исполнительных механизмов и других устройств и средств автоматизации с унифицированными входными и выходными параметрами.

4 стр., 1646 слов

Ручные машины строительные

... кВт (у трамбовок до 3 кВт). Пневматические ручные машины предназначены для тех же целей, что и ... легких породах, отличаются от молотков установкой дополнительного устройства, обеспечивающего непрерывное или прерывистое вращение рабочего наконечника. ... Ручное; компрессионно-вакуумные молотки (рис. 6) служат для разрушения твердых материалов, например кирпича, бетона, шлакоблоков, при строительных, ...

Все изделия ГСП составляют четыре основные группы, в каждую из которых входят определенные устройства.

К первой группе относятся средства получения информации о состоянии объектов управления, регулирования и контроля. Эти средства включают в себя измерительные элементы (датчики) и состоят из первичных измерительных (для перевода любого контролируемого параметра в физическую величину — усилие, напряжение, силу тока и т.п.) и нормирующих (для перевода выходного сигнала в унифицированный) преобразователей.

Вторая группа представлена средствами приема, переработки и дальнейшей передачи информации, полученной от измерительных элементов, а также для преобразования и передачи управляющих команд. Эта группа представляет собой усилители сигналов, каналы связи, преобразователи и сравнивающие устройства (преобразующие устройства) и состоит из устройств телемеханики, телеуправления, телесигнализации, шифраторов, дешифраторов, согласования и др.

В третью группу входят средства получения информации о задачах автоматического управления, регулирования и контроля. Они включают в себя запоминающие и программные устройства, выполненные на базе микропроцессоров и микро-ЭВМ (задающие устройства).

Четвертая группа включает в себя средства регулирования параметров контролируемых процессов (исполнительные устройства), состоящие из усилителей входных сигналов и исполнительных механизмов, преобразующих указанные сигналы в энергию механических перемещений.

Следует отметить, что не все вышеуказанные элементы используются во всех автоматических системах, хотя в то же время отдельные элементы способны выполнять сразу несколько функций. Так, центробежный регулятор частоты вращения вала двигателя в системе прямого воздействия является одновременно и измерительным, и исполнительным элементом.

4. Общее состояние автоматизации строительных машин

Постоянно растущее увеличение объемов строительных работ и ужесточающие требования по значительному улучшению их качества требуют ускоренного и широкого внедрения автоматизации в строительных машинах и технологических процессах. Для этого в НИИСтройдормаше разработан набор унифицированных приборов регулирования и управления различными машинами, входящих в ряд агрегатированных комплексов автоматической аппаратуры (АКА).

Однако выпуск автоматизированной продукции по строительным и дорожным машинам и оборудованию очень неоднороден по номенклатуре, стоимости и объему производства. Значительную часть объема выпуска (53%) составляют автоматизированные мобильные строительные и дорожные машины. К ним относят самоходные стреловые краны, гидравлические экскаваторы, землеройно-транспортные и дорожные машины.

Практически одинаковый объем выпуска составляет продукция на базе автоматизированных тракторов и для промышленности строительных материалов. И всего по 4 % приходится на долю мелиоративных, торфяных и лесозаготовительных машин, строительно-отделочных машин и электроинструмента и другой продукции. Объем выпуска специализированных средств автоматизации для дорожно-строительных машин также неоднороден и в большинстве своем предназначен для защиты строительных кранов от перегрузки и для систем контроля, диагностики и управления. Рассмотрим основные разработки, внедренные в строительные и дорожные машины и оборудование.

11 стр., 5428 слов

Организация и управление эксплуатацией информационных систем

... знаниям, релевантным внутренним решениям. Работа информационной системы так же решает задачи планирования, руководства, контроля и организации документационного обеспечения управления организацией по определенным целевым ... развития информационных систем из новых предложений поставщиков или из уже присутствующих на рынке изделий осуществляется с учетом накопленного опыта эксплуатации ИТ, внутренних ...

Автоматическое управление перемещением, взвешиванием, перемешиванием, контролем за работой и порционной выдачей материалов в асфальтосмесительных и цементосмесительных установках всех типов и назначений осуществляется системой «АКА-Бетон».

Автоматизация контроля безопасности работы различных кранов и погрузчиков, ограничения их грузоподъемности, применения дистанционного и автоматического управления осуществляется системой «АКА-Кран».

Автоматизация саморегулирования рабочих органов, элементов управления и контроля аэродромных, мелиоративных и дорожно-строительных машин при возведении земляного полотна и устройстве дорожных покрытий в части обеспечения ровности взлетной полосы, траншеи, дороги и покрытий, требуемых поперечного и продольного уклонов, толщины и плотности укладываемого материала осуществляется системой «АКА-Дормаш».

Рис.3. Комплект аппаратуры «АКА-Дормаш»

В комплект аппаратуры «АКА-Дормаш» входят следующие устройства (рис.3): I — «Стабилоплан» для скреперов, канавокопателей, дреноукладчиков и др.; II — «Автоплан» для бульдозеров; III — «Профиль» для автогрейдеров и профилировщиков; IV — «Стабилослой» для различных укладочных машин.

В комплекте аппаратуры используют следующие автономные системы управления:

  • маятниковые датчики, установленные на борту машины, для контроля положения рабочего органа;
  • копирные системы, обеспечивающие контроль положения по внешнему копиру — проволоке (тросу), бордюру, колесу, лыже, поверхности готового покрытия, радио- и световому лучу и т.

п.;

  • комбинированные системы, в которых контроль углового положения осуществляется автономными датчиками, а определение положения по высоте — копиром.

Все системы, используемые в машинах различного назначения (рис.3), комплектуют в основном из двух разновидностей автономных маятниковых датчиков (отличающихся между собой типом установочного приспособления и разрешающей способностью преобразователя), щуповым (копирным) датчиком, подъемным устройством, двумя разновидностями электрогидрозолотников (при этом один вид золотника является составным элементом другого), унифицированным пультом дистанционного управления и вспомогательным блоком. Вместо щупового или маятникового датчика может использоваться следящая система управления с дискретным регулированием. В этом случае дополнительно применяется унифицированное согласующее устройство, лазерный излучатель (световой луч вместо копира) и фотоэлектрический приемник.

Рис.4. Датчики контроля положения рабочего органа машины

В датчиках углового положения (ДУП) первого поколения используется преобразователь контактного типа. В последующих конструкциях применяется датчик углового положения (ДКБ), в котором преобразование изменения угла отклонения в электрический сигнал осуществляется унифицированным бесконтактным преобразователем. Маятниковый датчик ДКБ (рис.4, а) состоит из закрепленного на валу тонкостенного цилиндра со смещенным, относительно оси вращения, центром тяжести.

Экран, связанный с чувствительным элементом, при повороте корпуса датчика (изменении угла наклона рамы машин) изменяет свое положение относительно катушек, закрепленных на корпусе, и изменяет выходной сигнал преобразующего блока.

8 стр., 3964 слов

Управление системой доставки продукции

... Транспортная система - транспортная инфраструктура, транспортные предприятия, транспортные средства и управление в ... комплекса страны определяется сложившимся положением, характеризующимся спадом производства снижением ... Грузооборот – основной экономический показатель продукции транспорта, характеризующий суммарный вес грузов, ... и подвижность; высокая скорость доставки груза; небольшие капиталовложения в ...

При работе машины с внешним копирным устройством применяют датчики типа ДЩ (рис.4, б), состоящие из бесконтактного датчика и экрана, соединенного с щупом. Поворот щупа относительно тросика и соответственно экрана на угол, превышающий допустимое значение, вызывает подачу датчиком дискретного сигнала, осуществляющего управление рабочим органом. В датчике второго поколения ДЩБ используют унифицированный преобразователь аналогового типа с выходным сигналом, пропорциональным угловому перемещению щупа и необходимым для индикации отклонения и в качестве управляющего сигнала. При этом преобразователь перемещения в электрический сигнал является унифицированным и применяется в обоих типах датчиков последнего поколения.

Системы автоматического управления по положению рабочего органа машин 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 авто грейдеров. К таким системам относятся «Стабилоплан-1» и заменяющие их 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 авто грейдеров, «Стабилослой-1» и «Стабилослой-10» — для укладчиков покрытий.

При трехканальных системах управления, помимо фиксации положения рабочего органа в двух ортогональных вертикальных плоскостях, имеется еще и управление движением машины в плане («по курсу»).

Эти системы управления «Профиломат-1», «Профиломат-2, 5, 6 и 7» устанавливаются на профилировщиках оснований и укладчиках покрытий, входящих в комплект машин типа ДС-110 для скоростного строительства автомобильных дорог и взлетно-посадочных полос аэродромов.

Копирные системы автоматики, использующие внешний копир-проволоку (тросик), имеют ряд недостатков. К ним следует отнести повышенную трудоемкость очень точных работ подстановке тросика, появление погрешностей в работе копирно-щуповой системы в связи с провисанием тросика, колебания щупа, ошибок при установке тросика и постоянным работам по его поддержанию в заданном положении.

При использовании в качестве жесткой опорной базы уже готовых дорожного основания, дорожного покрытия, бордюрного камня или дорожной разметки воздействие на датчик может передаваться через промежуточный механизм, перемещающийся по указанным поверхностям. В качестве такого механизма-щупа используются колесо, лыжа с выравнивающими шарнирными или рычажными устройствами.

Рис.5. Схема автоматического выдерживания продольного (а) и поперечного (б) уклонов рабочим органом машины для фрезерования дорожных покрытий

Так, на машинах, осуществляющих холодное фрезерование дорожных покрытий (ремонтные работы по снятию верхнего изношенного слоя покрытия), для выдерживания продольного уклона глубину фрезерования на правой и левой сторонах рабочего органа (фрезы) устанавливают отдельно в зависимости от базовой плоскости (рис.5, а).

31 стр., 15411 слов

Разработка системы автоматизации рабочего места диспетчера такси

... автоматизированное рабочее место диспетчера такси. Целью дипломной работы является разработка системы автоматизации рабочего места диспетчера такси, позволяющей автоматизировать работу диспетчеров, ... Такси V.1.0 Принципиальные отличия предлагаемого программного продукта от существующих аналогов и прототипов: Назначение: Автоматизация процессов приема, оформления заказов таксопарка, управления ...

Заданный уклон относительно базовой плоскости 1, на которую опирается щуп — лыжа 2, устанавливают с регистрацией на шкалах рукоятками 4. Подъем и опускание фрезы производят двумя гидроцилиндрами 6, управляемыми через золотники от датчиков с блоками сравнения действительной и заданной величины.

В случае отсутствия на одной стороне рабочего органа базовой плоскости или необходимости выдерживания задаваемого поперечного профиля поверхности дорожного покрытия используют регулятор поперечного уклона (рис.5, б).

Он представляет собой цифровой задатчик уклона и автоматически сохраняет заданный поперечный уклон независимо от установленной глубины фрезерования. Этот регулятор может устанавливаться как на одной, так и на другой стороне рабочего органа машины.

В настоящее время наиболее прогрессивными и используемыми в качестве копиров являются лазерные системы управления. В них широко применены элементы микроэлектроники, интегральные схемы, микропроцессоры, логические запоминающие и вычислительные устройства. Такие системы используются как для управления одной строительной или дорожной машиной, так и группой машин на значительных площадях и расстояниях (до 1500 м) при достаточно высоких скоростях движения. Применение этих систем обеспечивает как раздельное, так и одновременное управление курсом машины и толщиной укладываемого слоя материала (бетон, асфальт) укладочными машинами, а также автоматическую ориентацию рабочих органов в пространстве. Опорной базой в этой системе служит секторная в горизонтальной плоскости или крестообразная форма излучения, образованная пересечением двух секторов.

Рис.6. схемы лазерного сканирующего (а) координатора и растрового автокоординатора (б)

Для управления рабочими органами строительных и дорожных машин широко используют лазерные координаторы различных конструкций и назначения. К достоинствам сканирующих координаторов (рис.6, а) следует отнести возможность при одном излучателе быть двухкоординатными, а также простота их изготовления и эксплуатации. Они состоят из лазерного излучателя 1 с формирователем оптического луча 2, воздействующего на фотоприемник 4, установленный на рабочем органе 9 (отвал землеройно-транспортной машины).

Полученный фотоприемником сигнал проходит через блок его усиления 5, электронный ключ 6, цифровое измерительное устройство 7 и подается на датчик положения рабочего органа 3, связанного с блоком рассогласования фотоприемника 8. Растровые авто координаторы (рис.6, б) используют для программного управления рабочими органами строительных и дорожных машин. От сканирующих излучателей они отличаются наличием растрового излучателя, фильтрами частот f 1 (11) и f2 (12), детекторами 13 и 14 и усилительно-множительным устройством 15. К перспективному оборудованию для применения на строительных и дорожных машинах следует отнести и радиоанализаторные координаторы.

В настоящее время осуществляется серийное производство современных отечественных электронных устройств отображения информации для экскаваторов и погрузчиков, ограничителей нагрузки кранов типа ОНК для самоходных гидравлических кранов и унифицированный ряд систем «Профиль-30» для автогрейдеров, скреперов, бульдозеров и асфальто-укладчиков, включающий в себя и заменяющий все ранее разработанные системы для этих машин.

Наряду с НИИ Стройдормашем большие работы по разработке и внедрению в строительных машинах различных систем регулирования, управления и контроля ведутся в различных учебных и научных институтах, проектных организациях и промышленных предприятиях.

Список литературы

[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/kontrolnaya/avtomatizirovannyie-sistemyi-upravleniya-v-stroitelstve/

1. Добронравов С.С., Дронов В.Г. Строительные машины и основы автоматизации. М.: Высшая школа, 2006;

2. Пермяков В.Б. Комплексная механизация строительства: Учебник для вузов — 2-е издание, стереотипное — М.: Высшая школа, 2008.

3. Астаев С.С., Бондарик В.А., Громов И.Н. Технология, механизация и автоматизация строительства. М.: Высшая школа , 1990.