Устройство управления автобетоносмесителем
Изобретение относится к области управления устройствами для приготовления смесей. Устройство управления автобетоносмесителем содержит смесительный барабан с гидравлическим приводом. Гидронасос гидравлического привода приводится в действие дизельным двигателем автобетоносмесителя или отдельным двигателем. Устройство управления выполнено с возможностью установления скорости вращения дизельного двигателя в зависимости от скорости вращения смесительного барабана, задаваемой рычагом (16) управления. Рычаг (16) управления содержит кнопочный элемент (38) управления. Кнопочный элемент (38) управления регулирует линейные ускорения и линейные торможения смесительного барабана в зависимости от нагрузки. Достигается повышение эксплуатационного ресурса дизельного двигателя автобетоносмесителя и снижение потребления топлива двигателем автобетоносмесителя. 17 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к устройству управления автобетоносмесителем, которое соответствует ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.
Автобетоносмесители содержат смесительный барабан с гидравлическим приводом, причем гидронасос привода барабана приводится в действие двигателем автобетоносмесителя. Гидронасос обычно соединен с валом отбора мощности двигателя автобетоносмесителя, как правило, двигателя внутреннего сгорания. При очень малой скорости вращения двигателя внутреннего сгорания, чтобы избежать повреждения двигателя, снимаемый крутящий момент может быть небольшим, поэтому скорость вращения двигателя увеличивают до требуемой минимальной величины, необходимой для приведения в действие барабана.
Как правило, водители позволяют двигателю внутреннего сгорания достичь высокой скорости вращения, чтобы иметь достаточный резерв для обеспечения скорости вращения барабана. Тем не менее, такие высокие скорости вращения двигателя внутреннего сгорания зачастую излишни для приведения барабана в действие при требуемой скорости его вращения. Это приводит к повышенному износу и увеличению шумности и расхода топлива, потребляемого двигателем внутреннего сгорания.
Задача настоящего изобретения заключается в создании устройства управления приводом смесителя автобетоносмесителя, которое удобно для водителя, обеспечивает щадящую работу двигателя автобетоносмесителя и оптимизировано с точки зрения потребления топлива.
Поставленная задача решена в устройстве, признаки которого изложены в отличительной части пункта 1 формулы изобретения. Соответственно, предложено устройство управления автобетонсмесителями, содержащими смесительный барабан с гидравлическим приводом, причем гидронасос привода смесителя приводится в действие двигателем автобетоносмесителя или отдельным двигателем. Кроме того, скорость вращения двигателя регулируют в зависимости от требуемой скорости вращения барабана, которая может быть установлена с помощью рычага управления.
В соответствии с изобретением водитель может управлять вращательным движением смесительного барабана автобетоносмесителя с помощью привычного для него механического рычага управления, при этом скорость вращения двигателя внутреннего сгорания устанавливается автоматически в зависимости от требуемой скорости вращения барабана, установленной рычагом управления. Благодаря такой автоматической установке, двигатель внутреннего сгорания может функционировать в оптимальном диапазоне скоростей вращения и, таким образом, будет работать в щадящем режиме с минимумом шума и оптимальным потреблением топлива. В этом случае решение по установке правильной скорости вращения двигателя внутреннего сгорания принимается независимо от водителя. Таким образом, водитель может сосредоточиться на своих непосредственных обязанностях. Привычное ощущение управления механическим рычагом, знакомое многим водителям, сочетается согласно настоящему изобретению с достоинствами электрического управления.
Предпочтительные варианты осуществления изобретения изложены в зависимых пунктах формулы изобретения, которые следуют за независимым пунктом.
Сигналы от рычага управления к устройству управления могут передаваться бесконтактно. Бесконтактное управление посредством рычагов управления может реализовываться, например, с помощью датчиков Холла. Датчики Холла регистрируют положение рычага управления и передают его на устройство управления. Эта бесконтактная передача сигнала обеспечивает высокую степень безопасности эксплуатации, так как рычаг управления нечувствителен к грязи и защищен от влаги.
Предпочтительно требуемая скорость вращения двигателя определяется с учетом характеристики двигателя.
Рядом с рычагом управления дополнительно может быть расположен кнопочный элемент управления. При желании с помощью этого кнопочного элемента управления могут быть реализованы те же функции управления, как и в случае с рычагом управления.
Дополнительные линейные ускорения и линейные торможения могут регулироваться индивидуально с помощью кнопочного элемента управления в зависимости от нагрузки.
Предпочтительно рычаг управления выполнен с возможностью поворота на 45° в двух направлениях относительно центрального положения, при этом скорость вращения барабана изменяется пропорционально величине отклонения рычага.
Согласно другому предпочтительному варианту осуществления изобретения рычаг управления может дополнительно содержать кнопку управления, нажатие которой приводит к передаче сигнала быстрой остановки смесительного барабана.
Кроме того, предпочтительно кнопочный элемент управления выполнен в виде двухкомпонентной пластиковой конструкции, причем кнопки и корпус выполнены из твердого пластика, а соединительный элемент кнопок и корпуса выполнен из мягкого пластика. Таким образом, устройство управления выполнено не чувствительным к загрязнению, защищено от струй воды и устойчиво к воздействию моющих средств.
Другие отличительные признаки, особенности и преимущества изобретения будут подробно описаны ниже со ссылками на чертежи, на которых показан вариант осуществления настоящего изобретения.
На фиг.1 схематично показан автобетоносмеситель с устройством управления согласно изобретению;
на фиг.2 показан блок управления устройства управления, изображенного на фиг.1;
на фиг.3 показан основной блок управления устройства управления;
на фиг.4 изображена диаграмма, на которой показана зависимость силы, которую необходимо приложить для приведения в действие рычага управления, от величины отклонения рычага.
На фиг.1 показана обычная конструкция автобетоносмесителя 10, который содержит смесительный барабан 12 с гидравлическим приводом и двигатель внутреннего сгорания, не показанный здесь подробно и являющийся двигателем автобетоносмесителя. Смесительный барабан приводится в действие известным образом с помощью гидравлического привода. Гидронасос гидравлического привода соединен с валом отбора мощности двигателя внутреннего сгорания, приводящего в действие автобетоносмеситель.
Автобетоносмеситель 10 содержит устройство управления операцией смешивания. Это устройство управления содержит два блока 14 и 17 управления. Блок 14 управления включает в себя три части: рычаг 16 управления, элемент 18 управления, а также консоль 24 с аварийным выключателем 26 (см. фиг.3). Элемент 18 управления включает в себя панель с кнопками 20 и экран 22. Блок 14 управления расположен сбоку в задней части автобетоносмесителя 10, как показано на фиг.1.
В кабине водителя расположен дополнительный блок 17 управления, который включает в себя нижнюю часть 28 корпуса и элемент 30 управления. Конструкция блока 17 управления аналогична конструкции упомянутого выше элемента 18 управления: он также содержит панель с кнопками 32 и дисплей 34. Блок 17 управления и элементы 16,18 и 26 управления блока 14 управления соединены посредством шины, например шины CAN Bus с гидравлическим устройством управления, с устройством управления двигателем автобетоносмесителя или с устройством управления отдельного двигателя (если имеется отдельный двигатель), с возможно имеющейся системой дистанционного радиоуправления и с необязательно имеющейся системой обработки и передачи данных, например индикатором статуса системы GPRS.
Система управления в целом должна управлять всеми предполагаемыми функциями автобетоносмесителя и отображать их. Процесс управления может осуществляться в нескольких местах автобетоносмесителя, то есть снаружи автобетоносмесителя с помощью блока 14 управления (при желании он соединен кабелем), а также в водительской кабине с помощью блока 17 управления. В этом случае шина обеспечивает связь между компонентами системы управления и гидравлическим устройством управления.
Панели с кнопками 20 и 32 элементов 18 и 30 управления, соответственно, содержат по двенадцать кнопок, с помощью которых можно управлять всеми функциями барабана. В простейшем случае используются только три кнопки.
Соответствующий светодиодный значок 23, расположенный на экране 22, или светодиодный значок 36 на дисплее 34 показывают скорость вращения барабана. Дополнительные светодиодные полоски отображают вращение барабана в виде бегущих огоньков.
Скорость вращения двигателя автобетоносмесителя, то есть в этом случае двигателя внутреннего сгорания, устанавливается автоматически в зависимости от необходимой скорости вращения барабана. Скорость вращения смесительного барабана 12 устанавливается рычагом 16 управления. В связи с этим рычаг управления выполнен с возможностью поворота, например, на 45° в двух направлениях от центрального положения, при этом скорость вращения барабана изменяется пропорционально величине отклонения рычага. Барабан вращается в одном или противоположном направлении в зависимости от направления отклонения рычага.
На фиг.4 показан график зависимости силы, прикладываемой к рычагу 16 управления, от углового положения. Сила, необходимая для отклонения рычага, возрастает, начиная с нулевого значения. На фиг.4 показаны четыре точки тактильной обратной связи, определенные подпружиненными шариками или аналогичными приспособлениями. Водитель чувствует небольшое сопротивление в этих точках, что говорит ему о том, что рычаг 16 управления достиг определенного положения.
Дополнительно рычаг 16 управления содержит кнопку 38 управления. При нажатии кнопки 38 вырабатывается импульс переключения (передаваемый бесконтактно), который ведет к быстрой остановке смесительного барабана 12 или передается на датчик смесительного барабана 12. Этот сигнал переключения от кнопки 38 управления или соответствующее отклонение рычага 16 управления передается в цифровой форме по шине на устройство управления двигателем, после чего устройство управления двигателем гарантирует, что скорость вращения двигателя внутреннего сгорания соответствует скорости вращения, необходимой для приведения в действие смесительного барабана 12 на заданной скорости, что осуществляется с помощью гидронасоса и гидравлического привода. Это значит, что скорость вращения барабана регулируется интуитивно, то есть водитель может управлять скоростью барабана «вслепую», тактильно чувствуя рычаг, как при работе с обычным рычагом, и при этом может регулировать скорость вращения с помощью этого устройства управления. Кроме того, водителю не надо беспокоиться о частоте вращения двигателя внутреннего сгорания. Управление приводом смесителя может осуществляться не только рычагом 16 управления, но также и кнопками 20 и 32.
В рассмотренном варианте осуществления изобретения блоки 14 и 17 управления защищены от струй воды, устойчивы к воздействию моющих средств и нечувствительны к грязи, благодаря тому, что рычаг 16 управления бесконтактно передает сигнал на устройство управления. Это становится возможным благодаря расположенным в рычаге 16 управления датчикам Холла (не показаны), которые не рассмотрены здесь подробно и которые регистрируют соответствующее положение рычага управления и передают его в виде сигнала по шине на устройство управления. В свою очередь, кнопки 20 и 32 соединены с соответствующим корпусом, при этом образуется двухкомпонентная пластиковая конструкция с кнопками и корпусом, выполненными из твердого пластика, и элементом соединения кнопок с корпусом, выполненным из мягкого пластика. Благодаря такой конструкции, устройство в целом нечувствительно к грязи. Можно обеспечить блокировку блоков управления для предотвращения несанкционированного или аварийного функционирования. Дополнительно на дисплей может выводиться индикация о необходимости технического обслуживания.
1. Устройство управления автобетоносмесителем, содержащим смесительный барабан с гидравлическим приводом, гидронасос которого приводится в действие двигателем автобетоносмесителя или отдельным двигателем, отличающееся тем, что оно выполнено с возможностью установления скорости вращения двигателя в зависимости от требуемой скорости вращения барабана, задаваемой рычагом (16) управления, при этом рычаг (16) управления содержит кнопочный элемент (38) управления, посредством которого имеется возможность индивидуального регулирования линейных ускорений и линейных торможений в зависимости от нагрузки.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выполнено с возможностью бесконтактной передачи всех сигналов от рычага управления на устройство управления.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выполнено с возможностью определения требуемой скорости вращения двигателя с учетом характеристик двигателя.
4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что выполнено с возможностью определения требуемой скорости вращения двигателя с учетом характеристик двигателя.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что двигатель представляет собой дизельный двигатель.
6. Устройство по п.2, отличающееся тем, что двигатель представляет собой дизельный двигатель.
7. Устройство по п.3, отличающееся тем, что двигатель представляет собой дизельный двигатель.
8. Устройство по п.4, отличающееся тем, что двигатель представляет собой дизельный двигатель.
9. Устройство по любому из пп.1-8, отличающееся тем, что рычаг управления выполнен с возможностью поворота на 45° в двух направлениях от центрального положения, при этом устройство выполнено с возможностью изменения скорости вращения барабана пропорционально величине отклонения рычага.
10. Устройство по любому из пп.1-8, отличающееся тем, что рычаг управления дополнительно снабжен кнопкой управления, обеспечивающей при нажатии быструю остановку смесительного барабана.
11. Устройство по п.9, отличающееся тем, что рычаг управления дополнительно снабжен кнопкой управления, обеспечивающей при нажатии быструю остановку смесительного барабана.
12. Устройство по любому из пп.1-8, 11, отличающееся тем, что содержит по меньшей мере один датчик Холла, регистрирующий положение рычага управления, сигнал с которого передается на устройство управления.
13. Устройство по п.9, отличающееся тем, что содержит по меньшей мере один датчик Холла, регистрирующий положение рычага управления, сигнал с которого передается на устройство управления.
14. Устройство по п.10, отличающееся тем, что содержит по меньшей мере один датчик Холла, регистрирующий положение рычага управления, сигнал с которого передается на устройство управления.
15. Устройство по любому из пп.1-8, 11, 13, 14, отличающееся тем, что элемент с кнопками выполнен в виде двухкомпонентной пластиковой конструкции с кнопками и корпусом, выполненными из твердого пластика, и элементом соединения кнопок с корпусом, выполненным из мягкого пластика.
16. Устройство по п.9, отличающееся тем, что элемент с кнопками выполнен в виде двухкомпонентной пластиковой конструкции с кнопками и корпусом, выполненными из твердого пластика, и элементом соединения кнопок с корпусом, выполненным из мягкого пластика.
17. Устройство по п.10, отличающееся тем, что элемент с кнопками выполнен в виде двухкомпонентной пластиковой конструкции с кнопками и корпусом, выполненными из твердого пластика, и элементом соединения кнопок с корпусом, выполненным из мягкого пластика.
18. Устройство по п.12, отличающееся тем, что элемент с кнопками выполнен в виде двухкомпонентной пластиковой конструкции с кнопками и корпусом, выполненными из твердого пластика, и элементом соединения кнопок с корпусом, выполненным из мягкого пластика.
