液壓挖掘機(jī)的挖掘控制系統(tǒng)

1、液壓挖掘機(jī)的挖掘控制系統(tǒng) 摘要 液壓挖掘機(jī)用于很多場(chǎng)所。它的多樣性和便捷性使它非常流行。在液壓挖掘機(jī)的很多種執(zhí)行功能中，水平挖掘工作占據(jù)了很大的部分。當(dāng)進(jìn)行挖掘或者使用反鏟挖土機(jī)附件進(jìn)行地面平整時(shí)。擋板的尖端高度一定是受約束的以至于鏟斗的齒的尖端可以水平地移動(dòng)。這篇論文描述了一種我希望建議的自動(dòng)水平挖掘控制的方法。通過使用這個(gè)控制系統(tǒng)，有深度限制的挖掘工作就可以在一些方法中實(shí)現(xiàn)就像手動(dòng)使用操作桿一樣。同時(shí)，這種做法可以減少重復(fù)的工作，從而提高工作的效率。關(guān)鍵詞 深度控制 液壓挖掘機(jī)1 介紹 在現(xiàn)實(shí)情況下的緊張的經(jīng)濟(jì)環(huán)境中，提高民用的工程建筑業(yè)的生產(chǎn)效率是非常重要的。憑借著它的多功能性和方便實(shí)用

2、性，液壓挖掘機(jī)在當(dāng)前一直占據(jù)著建筑行業(yè)機(jī)器的首位，用于很多地方的民用建造工作。在液壓挖掘機(jī)所執(zhí)行的功能任務(wù)中，水平挖掘和地面平整工作比如開挖房屋的地基，開墾荒地占據(jù)了很大的百分比。通過以上所說，提高液壓挖掘機(jī)的挖掘控制水平就是直接地為提高生產(chǎn)效率，減低生產(chǎn)成本做出貢獻(xiàn)。 研發(fā)自動(dòng)的深度控制系統(tǒng)就是為了使水平挖掘工作變得更加的簡(jiǎn)單方便。 這篇論文就介紹了自動(dòng)深度控制系統(tǒng)的方法和優(yōu)點(diǎn)。2液壓挖掘機(jī)的構(gòu)造液壓挖掘機(jī)是由3個(gè)主要部分組成的：底盤底座，上層結(jié)構(gòu)和前置附件組。（參看示例圖1）。上層結(jié)構(gòu)在底座上進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。液壓挖掘機(jī)的工作前臂也由3個(gè)主要部件組成:大臂,工作臂和反式鏟斗。液壓挖掘機(jī)的操作手柄示

3、意在示例圖2中表現(xiàn)出來。大臂，工作臂，鏟斗，搖擺，移動(dòng)的操作們都是通過安裝在駕駛室的操作手柄拉實(shí)現(xiàn)的。每一個(gè)前置附件上的部分的驅(qū)動(dòng)都是通過獨(dú)立的液壓缸實(shí)現(xiàn)的。（參看示例圖1）。從而使大臂，工作臂，和鏟斗齒尖端可以做圓周運(yùn)動(dòng)。綜上所述，所以當(dāng)使用液壓挖掘機(jī)的前置附件進(jìn)行挖掘或者進(jìn)行地面平整時(shí)，大臂尖端的高度必須被控制，以至于鏟斗齒的尖端可以水平移動(dòng)。液壓挖掘機(jī)的一個(gè)普通溝、渠的挖掘工作循環(huán)由示例圖3表示出來。這個(gè)工作循環(huán)是不斷重復(fù)的。（a）在挖掘位置進(jìn)行定位。（b）挖掘或進(jìn)行水平挖掘。（c）移動(dòng)到倒土位置。（d）把鏟斗內(nèi)的土倒掉。 一個(gè)液壓挖掘機(jī)需要平穩(wěn)地執(zhí)行上述的一系列的動(dòng)作。尤其實(shí)在進(jìn)行水平

4、挖掘操作這種非常精確的操作時(shí)，就更需要目標(biāo)深度的保持。而且，挖掘操作的對(duì)象一般是土地或沙子，這就不能通過有規(guī)律的調(diào)節(jié)控制來實(shí)現(xiàn)深度保持，這就必須要求液壓挖掘機(jī)可以自機(jī)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件，自行適應(yīng)并進(jìn)行調(diào)節(jié)。這個(gè)事實(shí)使得液壓挖掘機(jī)的自動(dòng)控制變得很困難。當(dāng)在操作員看不到挖掘表面的時(shí)候，大臂，工作臂的復(fù)合動(dòng)作在操作時(shí)將會(huì)變得很困難。3 新概念我認(rèn)為以下的概念就處于發(fā)展之中。典型的機(jī)構(gòu)顯示其本性。傳統(tǒng)的大臂高度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)，是通過操作員手動(dòng)調(diào)整鏟斗的齒到達(dá)既定的高度（或者是深度）。這就要求挖掘機(jī)操作員必須從手動(dòng)操作轉(zhuǎn)換為自動(dòng)操作并且操作是不間斷的而且是很令人厭煩的。擁有自動(dòng)深度控制的液壓挖掘機(jī)應(yīng)該像手

5、動(dòng)操作的挖掘機(jī)一樣便于操作而且能有效地限定挖掘深度至目標(biāo)深度。目前，最新的前置附件控制系統(tǒng)已經(jīng)可以在手動(dòng)控制和自動(dòng)控制之間進(jìn)行平滑的模式轉(zhuǎn)換。簡(jiǎn)單的設(shè)備構(gòu)造。對(duì)于自動(dòng)控制，我們想讓它盡可能的簡(jiǎn)單而且能在基于傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)的基礎(chǔ)上來設(shè)計(jì)自動(dòng)控制系統(tǒng)。4 自動(dòng)控制系統(tǒng)新的控制系統(tǒng)的基本的操作原理已經(jīng)在示例圖4中表示出來。操作人員在設(shè)置好預(yù)定的挖掘深度后才能啟動(dòng)操作。挖掘機(jī)的大臂和工作臂可以在手動(dòng)操作的情況下運(yùn)行，直至鏟斗齒到達(dá)預(yù)定的挖掘深度。操作者通過布置在前端附件各個(gè)位置上的傳感器所發(fā)回的信號(hào)來判斷鏟斗齒所在的位置。總的來說，控制者判斷鏟斗的移動(dòng)速度和移動(dòng)方向然后通過大臂和工作臂操作桿來進(jìn)行相應(yīng)的

6、操作。When the bucket tooth tips approach the pre-set digging depth (entering thebuffer zone), the controller automatically delivers the boom control signal so that thebucket tooth tips are moved along the pre-set depth line without operating the modeselection switch. This function is realized by autom

7、atic boom movement control. Incase the operator is digging the upper area from the pre-set depth, the front at-tachments move according to the control lever operation. In case the operator movesthe control lever to dig more deeply than the pre-set depth, the boom is automati-cally raised so that the bucket tooth tips move along the horizontal pre-set depth.The inclination sensor is ®xed to the body so that it i