Система останова двигателя при обрыве рукава высокого давления в гидросистеме мобильной машины

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СИСТЕМА ОСТАНОВА ДВИГАТЕЛЯ ПРИ ОБРЫВЕ РУКАВА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ В ГИДРОСИСТЕМЕ МОБИЛЬНОЙ МАШИНЫ(71) Заявитель Государственное учреждение высшего профессионального образования Белорусско-Российский университет(72) Авторы Щемелв Анатолий Мефодьевич Шашалевич Станислав Владимирович Науменко Анатолий Евгеньевич Бужинский Александр Дмитриевич(73) Патентообладатель Государственное учреждение высшего профессионального образования Белорусско-Российский университет(56) ЩЕМЕЛЕВ А.М. Проектирование гидроприводов машин для земляных работ. - Могилев, 1995. - С. 159.2151732 1, 2000.2251524 2, 2005.2236551 2, 2004.2006161854 , 2006.(57) 1. Система останова двигателя при обрыве рукава высокого давления в гидросистеме мобильной машины, включающая насосную станцию, распределитель, трубопроводы, по меньшей мере, один гидроцилиндр и рукава высокого давления, отличающаяся тем, что рукава высокого давления содержат сдвоенные проводники, проложенные вместе с кордом, каждый из которых соединен с источником постоянного тока, каждая пара проводников электрически соединена с контроллером, выполненным в виде блока логических элементов, электрический выход контроллера соединен с электромагнитом, сердечник которого выполнен с возможностью механического взаимодействия с рейкой топливного насоса дизельного двигателя, установленного в машине. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что в случае установки в гидросистеме одного гидроцилиндра контроллер выполнен с возможностью функционирования по логическому выражению,где- сигнал о повреждении проводника первого рукава высокого давления- сигнал о повреждении второго рукава высокого давления- сигнал, выдаваемый на электромагнит управления положением рейки топливного насоса. 11364 1 2008.12.30 3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что в случае установки в гидросистеме двух гидроцилиндров контроллер выполнен с возможностью функционирования по логическому выражению,где А, , ,- сигналы с каждого из четырех рукавов высокого давления соответственно о том, что рукав не поврежден,,,- сигналы о повреждении соответствующего рукава высокого давления- сигнал, выдаваемый на электромагнит управления положением рейки топливного насоса. Изобретение относится к области строительных и дорожных гидрофицированных машин и может быть использовано как на строительных и дорожных машинах, так и на сельскохозяйственной технике, автомобилях и тракторах. Известен гидропривод мобильной машины, включающий насосную станцию, трубопроводы, рукава высокого давления (РВД) и гидроцилиндры 1. Отличительной особенностью такого гидропривода является высокая статическая и динамическая нагруженность гидропривода, превышающая номинальное давление насосов. Вследствие этого при перемещении машины и наезде ее колес на препятствие или изза возникновения на рабочем оборудовании нагрузок, превышающих расчетные, в процессе эксплуатации гидропривода повреждаются РВД (в первую очередь рвется корд РВД). В результате это приводит к обрыву РВД и значительная часть рабочей жидкости из гидробака перекачивается в окружающую среду. В зависимости от типа гидросистемы может также выливаться жидкость из гидроцилиндров или гидромоторов. Учитывая, что стоимость рабочей жидкости высокая, происходят значительные финансовые потери у предприятия, связанные с дополнительным расходом масла. Вместимость гидробака мобильной машины составляет около 200 л, и обрыв РВД приводит к потерям более 40 млн. бел. руб. На месте слива масла плодородие почвы не удается восстановить более 10 лет. Кроме того, минеральное масло, попадая в питьевую воду, наносит ущерб здоровью человека и животных. Известен гидропривод машины, работающий от двигателя внутреннего сгорания,включающий насосную станцию, трубопроводы, РВД и гидроцилиндры 2. Вследствие высокой динамической нагруженности РВД и старения резины в процессе эксплуатации происходит обрыв РВД и масло вытекает на рабочую площадку машины,что в дальнейшем оказывает существенное влияния на экономические показатели работы машины. Задача изобретения - предотвращение или сокращение потерь рабочей жидкости при обрыве РВД или нарушении герметичности гидросистемы машины. Эта задача реализуется за счет того, что в гидросистеме машины установлена система останова двигателя внутреннего сгорания при обрыве рукава высокого давления, включающая насосную станцию, распределитель, трубопроводы, по крайней мере один гидроцилиндр и рукава высокого давления (РВД), согласно изобретению, в РВД вместе с кордом при изготовлении рукава проложены сдвоенные проводники, каждый из которых соединен с источником постоянного тока, каждая пара проводников электрически соединена с контроллером, который представляет собой блок логических элементов, электрический выход контроллера соединен с электромагнитом, сердечник которого имеет возможность механического взаимодействия с рейкой топливного насоса дизельного двигателя, установленного на машине. Для случая, когда на машине установлен один гидроцилиндр (гидромотор), контроллер функционирует по логическому выражению, где- сигнал о повреждении проводника (корда) РВД-1- сигнал о повреждении РВД-2- сигнал, выдаваемый на электромагнит управления положением рейки топливного насоса. 2 11364 1 2008.12.30 Для случая установки в гидросистеме двух гидроцилиндров (гидромоторов) контроллер функционирует по логическому выражению,где А, В, С,- сигнал с каждого из четырех РВД, что рукав не поврежден,,,сигнал о повреждении рукавов- сигнал, выдаваемый на электромагнит управления положением рейки топливного насоса. Эта задача реализуется за счет того, что в гидросистеме машины установлена система останова двигателя при обрыве рукава высокого давления в гидросистеме мобильной машины, включающая насосную станцию, распределитель, трубопроводы, по меньшей мере,один гидроцилиндр и рукава высокого давления, отличающаяся тем, что рукава высокого давления содержат сдвоенные проводники, проложенные вместе с кордом, каждый из которых соединен с источником постоянного тока, каждая пара проводников электрически соединена с контроллером, выполненным в виде блока логических элементов, электрический выход контроллера соединен с электромагнитом, сердечник которого выполнен с возможностью механического взаимодействия с рейкой топливного насоса дизельного двигателя, установленного в машине. Для случая, когда на машине установлен один гидроцилиндр (гидромотор), контроллер выполнен с возможностью функционирования по логическому выражению,где- сигнал о повреждении проводника первого рукава высокого давления- сигнал о повреждении второго рукава высокого давления- сигнал, выдаваемый на электромагнит управления положением рейки топливного насоса. Для случая установки в гидросистеме двух гидроцилиндров (гидромоторов), контроллер выполнен с возможностью функционирования по логическому выражению,где А, В, С,- сигналы с каждого из четырех рукавов высокого давления соответственно о том, что рукав не поврежден,,,- сигналы о повреждении соответствующего рукава высокого давления- сигнал, выдаваемый на электромагнит управления положением рейки топливного насоса. Установка внутри РВД вместе с кордом при его изготовлении проводников обеспечивает получение информации о целостности РВД. При появлении напряжений в РВД, которые приводят к обрыву корда и проводников, обрывается питание и на контроллер поступает информация о повреждении РВД. Соединение каждого проводника с контроллером обеспечивает информацией контроллер о том, что РВД поврежден. Переработка информации в контроллере обеспечивает на выходе из него передачу сигнала электромагниту, сердечник которого, выдвигаясь, взаимодействует с рейкой топливного насоса двигателя, перемещает ее в крайнее положение и прекращает подачу топлива на двигатель,двигатель останавливается и насосы прекращают работать, прекращается утечка рабочей жидкости. В зависимости от числа гидроцилиндров на машине (это удвоенное число РВД) проектируется контроллер. Для машины с одним гидроцилиндром или с одним гидромотором, которая имеет два РВД, это булево выражение после упрощения имеет вид, где- нулевой сигнал с проводника А- нулевой сигнал с проводника В- сигнал высокого уровня с контроллера на электромагнит. В случае установки на машине двух гидроцилиндров, а значит, четырех РВД контроллер выполнен по соответствующему логическому выражению. Для случая установки в гидросистеме двух гидроцилиндров (гидромоторов) контроллер функционирует по логи 3 11364 1 2008.12.30 ческому выражению, полученному в результате упрощения булева выражения с помощью карты Карно,где А, В, С,- сигнал с каждого из четырех РВД, что рукав не поврежден , , ,сигнал о повреждении рукавов у - сигнал, выдаваемый на электромагнит управления положением рейки топливного насоса с контроллера. Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 приведена таблица истинности для машины с одним гидродвигателем. На фиг. 2 показана карта Карно упрощения булева выражения для машины с одним гидродвигателем. На фиг. 3 приведена таблица истинности для машины с двумя гидродвигателями и четырьмя РВД. На фиг. 4 показана карта Карно упрощения булева выражения для машины с двумя гидродвигателями и четырьмя РВД. Система остановки двигателя состоит металлических проводников, которые вместе с кордом находятся в резиновой части РВД. Количество пар проводников, электрически соединенных между собой, может быть от двух и более. Они располагаются по поперечному сечению РВД равномерно. При разрыве корда разрываются и проводники. При прохождении электрического тока по проводникам на контроллер от каждого комплекта проводников поступает сигнал высокого уровня (логическая единица). При разрыве корда разрываются и проводники и на контроллер поступает сигнал - логический ноль. После этого сигнал перерабатывается по соответствующему булеву выражению и с контроллера на электромагнит поступает сигнал высокого уровня. Сердечник электромагнита перемещается, механически воздействуя на рейку топливного насоса, и рейка, перемещаясь, прекращает подачу топлива в двигатель, который останавливается. При этом перестает работать насосная станция и масло из бака не поступает на слив в окружающую среду. Система предупреждает полное разрушение РВД. Оператор осматривает РВД и заменяет вышедший из строя. На фиг. 1 показана таблица истинности функционирования системы с одним гидродвигателем, то есть с двумя РВД, и полученное булево выражение. После его упрощения получено, что в контроллере достаточно трех логических элементов одного логического элемента ИЛИ и двух элементов НЕ. В случае если в гидросистеме установлены два гидродвигателя (фиг. 3), то есть четыре РВД, то булево выражение получается более сложным. В случае использования более двух гидродвигателей число входных переменных больше и контроллер проектируется по изложенной методике. Использование системы остановки двигателя внутреннего сгорания при повреждении рукава высокого давления в гидрофицированных машинах позволяет сохранить от потерь рабочую жидкость, тем самым сократить затраты на эксплуатацию, тем самым повышая конкурентоспособность и снижая себестоимость полученной продукции. Источники информации 1. Щемелев Проектирование гидроприводов для земляных работ / Щемелев Мог. 1995, стр. 157, рис. 3.10. 2. Щемелев Проетирование гидроприводов для земляных работ / Щемелев Мог. 1995, стр. 159, рис. 3.11. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.