Что представляют собой исполнительные устройства в системах автоматики строительных машин?

Исполнительные устройства предназначены для преобразования управ­ляющих (командных) сигналов в регулирующие воздействия на объект управления (рабочий орган строительной машины). Практически все виды воздействий сводятся к механическому, т.е. к изменению величины переме­щения, усилия, скорости возвратно-поступательного или вращательного движения. Исполнительные устройства являются последним звеном в цепи автоматического регулирования.

Наиболее распространены электрические исполнительные механизмы, они включают в себя электродвигатели и электромагнитный привод. В общем случае все эти механизмы состоят из электродвигателя, редуктора, тормоза, соединительных муфт, контрольно-пусковой аппаратуры и специальных устройств для перемещения рабочих органов. Они широко используются на башенных, козловых и мостовых кранах, смесительных установках, конвейерах и насосных установках.

По характеру изменения положения выходного органа электродвига­тельные исполнительные механизмы могут быть постоянной и переменной скорости, а также шаговыми.

Двухпозиционный двигатель состоит из однофазного асинхронного электродвигателя и редуктора, которые расположены в общем корпусе. Поворот регулирующего органа (например секторной задвижки бункера) на 180^о осуществляется выходным валом редуктора через муфту. Одновременно через шток с помощью кулачкового механизма производится возвратно-поступательное движение другого рабочего органа. Двухпозиционное регулирование обеспечивается выключателем.

Электромагнитный привод используется для управления механизмами в гидро- и пневмоприводах, а также различными вентилями и заслонками. Принцип работы этого привода состоит в поступательном перемещении на величину L металлического якоря относительно электромагнитного вала катушки, расположенной в корпусе. Различают электромагнитные приводы одно- и двустороннего действия. В первом исполнении возврат якоря в исходное положение производится с помощью пружины, во втором – изменением направления управляющего сигнала.

Пневматические исполнительные механизмы выполняют мембранными, сильфонными и лопастными.

Мембранные устройства делят на беспружинные и пружинные. Возвратно-поступательное движение штока осуществляется путем подачи в подмембранную полость сжатого воздуха. При необходимости совершать поворотные движения в прямоходных исполнительных механизмах шток соединяется с шарнирно-рычажной передачей.

Мембранные исполнительные механизмы применяют для управления регулирующими органами с перемещением штока до 100 мм и допустимым давлением в рабочей полости до 400 кПа.

Сильфонные устройства применяют редко. Они состоят из подпружин­ного штока, перемещающегося вместе с герметичной гофрированной каме­рой за счет давления управляющего воздуха. Их используют в регулирующих органах с перемещениями только до 6 мм. Однако сильфонные устройства имеют ограниченное количество циклов.

В лопастных исполнительных устройствах прямоугольная лопасть перемещается внутри камеры за счет давления управляющего воздуха, поступающего попеременно в одну или другую полость камеры. Эти устройства используют в исполнительных органах с углом поворота затвора на 60^о или 90^о.

Гидрораспределители управляют потоком рабочей жидкости, подавае­мой в гидравлические двигатели (гидроцилиндры или гидромоторы), после­довательностью их работы и обеспечивают отвод отработавшей жидкости из сливных полостей в бак. Кроме того, гидрораспределители реверсируют гид­родвигатели рабочих органов строительных машин и регулируют скорость. Они используются на всех гидрофицированных строительных машинах (бульдозерах, автомобильных стреловых кранах, экскаваторах, автогрейде­рах, скреперах, погрузчиках и др.).

Наиболее распространены золотниковые распределители, управляющие потоком рабочей жидкости с помощью движущихся возвратно-поступа­тельно золотников. По числу присоединенных каналов золотниковые распре­делители делят на двух-, трех-, четырехходовые. Для управления гидродви­гателями двустороннего действия (гидроцилиндрами и гидродомкратами) применяют, как правило, четырехходовые распределители с четырьмя кана­лами (напор, слив и два рабочих отвода). Например, для подъема и опускания отвалов бульдозеров используют трехпозиционные четырехходовые гидро­распределители. Они же используются для выполнения различных техноло­гических операций гидрофицированными стреловыми кранами (вывешива­ние на опорах-аутригерах, подъем и выдвижение телескопической стрелы, поворот платформы, опускание и подъем груза).

Глава 10. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ

И РЕМОНТУ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАШИН