Основы автоматизации в строительстве

       Копирные  системы автоматики, использующие внешний  копир-проволоку (тросик), имеют ряд  недостатков. К ним следует отнести повышенную трудоемкость очень точных работ подстановке тросика, появление погрешностей в работе копирно-щуповой системы в связи с провисанием тросика, колебания щупа, ошибок при установке тросика и постоянным работам по его поддержанию в заданном положении.

       При использовании в качестве жесткой  опорной базы уже готовых дорожного  основания, дорожного покрытия, бордюрного камня или дорожной разметки воздействие  на датчик может передаваться через  промежуточный механизм, перемещающийся по указанным поверхностям. В качестве такого механизма-щупа используются колесо, лыжа с выравнивающими шарнирными или рычажными устройствами. 

       Рис.5. Схема автоматического выдерживания продольного (а) и поперечного (б) уклонов  рабочим органом машины для фрезерования дорожных покрытий 

       Так, на машинах, осуществляющих холодное фрезерование дорожных покрытий (ремонтные работы по снятию верхнего изношенного слоя покрытия), для выдерживания продольного  уклона глубину фрезерования на правой и левой сторонах рабочего органа (фрезы) устанавливают отдельно в зависимости от базовой плоскости (рис.5, а). Заданный уклон относительно базовой плоскости 1, на которую опирается щуп - лыжа 2, устанавливают с регистрацией на шкалах рукоятками 4. Подъем и опускание фрезы производят двумя гидроцилиндрами 6, управляемыми через золотники от датчиков с блоками сравнения действительной и заданной величины.

       В случае отсутствия на одной стороне  рабочего органа базовой плоскости  или необходимости выдерживания задаваемого поперечного профиля поверхности дорожного покрытия используют регулятор поперечного уклона (рис.5, б). Он представляет собой цифровой задатчик уклона и автоматически сохраняет заданный поперечный уклон независимо от установленной глубины фрезерования. Этот регулятор может устанавливаться как на одной, так и на другой стороне рабочего органа машины.

       В настоящее время наиболее прогрессивными и используемыми в качестве копиров  являются лазерные системы управления. В них широко применены элементы микроэлектроники, интегральные схемы, микропроцессоры, логические запоминающие и вычислительные устройства. Такие системы используются как для управления одной строительной или дорожной машиной, так и группой машин на значительных площадях и расстояниях (до 1500 м) при достаточно высоких скоростях движения. Применение этих систем обеспечивает как раздельное, так и одновременное управление курсом машины и толщиной укладываемого слоя материала (бетон, асфальт) укладочными машинами, а также автоматическую ориентацию рабочих органов в пространстве. Опорной базой в этой системе служит секторная в горизонтальной плоскости или крестообразная форма излучения, образованная пересечением двух секторов. 

Рис.6. схемы  лазерного сканирующего (а) координатора и растрового автокоординатора (б) 

       Для управления рабочими органами строительных и дорожных машин широко используют лазерные координаторы различных конструкций и назначения. К достоинствам сканирующих координаторов (рис.6, а) следует отнести возможность при одном излучателе быть двухкоординатными, а также простота их изготовления и эксплуатации. Они состоят из лазерного излучателя 1 с формирователем оптического луча 2, воздействующего на фотоприемник 4, установленный на рабочем органе 9 (отвал землеройно-транспортной машины). Полученный фотоприемником сигнал проходит через блок его усиления 5, электронный ключ 6, цифровое измерительное устройство 7 и подается на датчик положения рабочего органа 3, связанного с блоком рассогласования фотоприемника 8. Растровые авто координаторы (рис.6, б) используют для программного управления рабочими органами строительных и дорожных машин. От сканирующих излучателей они отличаются наличием растрового излучателя, фильтрами частот f₁(11) и f₂(12), детекторами 13 и 14 и усилительно-множительным устройством 15. К перспективному оборудованию для применения на строительных и дорожных машинах следует отнести и радиоанализаторные координаторы.

       В настоящее время осуществляется серийное производство современных  отечественных электронных устройств  отображения информации для экскаваторов и погрузчиков, ограничителей нагрузки кранов типа ОНК для самоходных гидравлических кранов и унифицированный ряд систем «Профиль-30» для автогрейдеров, скреперов, бульдозеров и асфальтоукладчиков, включающий в себя и заменяющий все ранее разработанные системы для этих машин.

       Наряду  с НИИСтройдормашем большие работы по разработке и внедрению в строительных машинах различных систем регулирования, управления и контроля ведутся в  различных учебных и научных  институтах, проектных организациях и промышленных предприятиях. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      Список  литературы 

1. Добронравов С.С., Дронов В.Г. Строительные машины и  основы автоматизации. М.: Высшая школа, 2006;
2. Пермяков В.Б. Комплексная механизация строительства: Учебник для вузов - 2-е издание, стереотипное - М.: Высшая школа, 2008.
3. Астаев С.С., Бондарик В.А., Громов И.Н. Технология, механизация и автоматизация строительства. М.: Высшая школа , 1990.