2.4 Математическая модель порогового элемента

Пороговый элемент представляет собой электронное реле с регулируемой зоной нечувствительности. Поскольку быстродействие электронных схем является высоким в сравнении с другими элементами, пороговый элемент описан как безынерционное реле.

(2.51)

где α_z – угол наклона платформы строительной машины в горизонтальной плоскости; _α – ширина зоны нечувствительности порогового элемента устройства управления платформой строительной машины.

Пороговыми значениями для каждого контура управления являются допустимые отклонения значений соответствующих параметров.

Выводы по главе: выполнено математическое описание процесса управления положением платформы грузоподъемной машины. Приведена математическая модель гидропривода системы горизонтирования, порогового элемента и непосредственно платформы.

Раздел 3

3. Разработка алгоритма автоматического горизонтирования опорной платформы грузоподъемностью от 50 до 100 тонн.

3.1 Обоснование информационных параметров процесса управления положением платформы грузоподъемного крана

Горизонтирование и вывешивание платформ большого тоннажа необходимо для обеспечения безопасности во время работы. От ориентации платформы самоходной машины также зависит эффективность выполняемой задачи.

Разработку алгоритма будем проводить на основе автокрана Ульяновец (МКТ-50) на базе шасси КамАЗ 65201 грузоподъемностью 50 тонн.

Задачи решаемые при создании алгоритма:

• осуществить вывешивание самоходного автокрана;

• реализовать защиту автокрана от отрыва выносных опор от грунта;

• предотвратить максимальное выдвижение штоков гидроцилиндров выносных опор;

• решить задачу обеспечения оптимальных запасов ходов штоков гидроцилиндров с целью коррекции положения платформы при проседании грунта;

• повысить быстродействие системы горизонтирования;

• реализовать непрерывный контроль положения платформы относительно горизонта.

Введем основные обозначения используемые при описании разработанного алгоритма (таблица 3.1).

Таблица 3.1 – Основные обозначения

Обозначение	Описание
l1, l2, l3, l4	длины гидроцилиндров от основания подпятника до платформы
A, B	размеры опорного контура крана
lос	расстояние между осями двух гидроцилиндров измеренное по диагонали платформы
αх, αу	углы наклона платформы относительно горизонта
y1, y2, y3, y4	координаты поверхности по вертикали под каждой из опор
l0	начальное состояние опор при полностью втянутом штоке
lmin1,2,3,4	минимальная длина опоры при которой обеспечивается отрыв колес от грунта
lmax	максимальная длина опоры при которой шток гидроцилиндра выдвинут на максимальную длину
lопт1,2,3,4	оптимальные длины гидравлических опор, которые соответствуют оптимальным сочетания запасов ходов штоков
R1,2,3,4	величины сил реакций опор грунта на штоке гидроцилиндра
ΔR	погрешность силы реакции опоры со стороны грунта
Δl	погрешность длины гидравлической опоры
Δα	погрешность угла наклона платформы
Pплат	вес платформы
pп1,2,3,4; pш1,2,3,4	давления в штоковых и поршневых полостях гидроцилиндров
su, sd	запасы ходов штоковн на подъем и на опускание платформы крана
Sп, Sш	площади поршневой и штоковой полостей
Rсум	суммарная сила реакции
Δy13	разность высот между 1 и 3 гидроцилиндром
Δy24	разность высот между 2 и 4 гидроцилиндром
dl	шаг изменения длины гидравлической опоры
dt	шаг изменения времени
Rmin	минимальная величина реакции опоры со стороны грунта на каждую из опор
vmax	постоянная максимальная скорость выдвижения опоры
vmin	постоянная минимальная скорость выдвижения опоры

Величины, которые получаем по показаниям датчиков: p_п1, p_ш1, p_п2, p_ш2, p_п3, p_ш3, p_п4, p_ш4, α_х, α_у, l₁, l₂, l₃, l₄.

Величины-константы: R_min – выбирается в зависимости от веса платформы (порядка 10% от веса на одной опоре), а, b, ΔR, Δl, Δα, P_плат, l_ос, l_max, l₀, S_п, S_ш, v_max, v_min