装载机的微机控制系统.doc

装载机的微机控制系统河北建筑科技学院张建明范进桢吴炳胜于治福陈菲莉摘要工程机械实现机电液一体化是其发展的必然趋势装载机经常与自卸汽车配合在恶劣环境中进行装运卸等工作它的微机控制系统对减轻操作人员的劳动强度提高生产率和作业水平具有重要的现实意义关键词装载机微机控制系统系统硬件控制原理系统硬件结构与控制原理如图所示装载机作业装置为转斗油缸动臂动臂油缸杠杆系统铲斗等组成的自由度机构采用个电液比例阀分别对动臂油缸转斗油缸进行控制在动臂油缸和转斗油缸上都装有应变式位移传感器和压差传感器压差传感器由电控和液压两部分组成工作电压为安装在主控间上有两个压力作用在压差传感器上一个信号来自油泵另一个来自主控阀上的先导压力它是工作元件的最大负载压力压差传感器把压差信号转换成电压信号并提供给泵阀控制器位移传感器检测油缸的伸缩量压差传感器检测油缸的油压铲斗与动臂的饺接处和前后车架铰接处分别装有光电编码传感器以检测铲斗和前车架的转角作业时根据实际的作业情况编制程序利用传感器获得的信息发出控制指令控制作业装置自动进行装料和卸料系统的控制核心采用体积小重量轻价格低抗干扰性强可靠性高和使用方便的单片机并配有小键盘和显示屏组成控制面板便于在驾驶室内安装和操作通过智能数据采集板和实现对外部设备的信号采集和控制采用操作系统及语言对控制系统进行编程友好的人机界面能直观地反映整个作业过程此控制系统具有操作简单使用方便性能稳定价格低廉的特点软件系统软件系统一方面与硬件系统配合对外围设备及工作装置进行控制另一方面显示装载机的作业过程及工作参数如掘起力卸载高度卸载距离铲斗倾角收斗角卸载角挖掘深度等装载机作业装置的结构如图所示掘起力根据转斗油缸的压差传感器测得的庄力按装载机的结构尺寸利用下式求得式中掘起力转斗油缸的压力铲斗自重到杠杆与动臂铰接点的距离杠杆与动臂铰接点与拉杆的距离铲斗与动臂间铰接点到拉杆的距离铲斗重心到铲斗与动臂铰接点间的水平距离到铲斗与动臂铰接点间的水平距离卸载高度卸载距离和挖掘深度主要是由转斗油缸动臂油缸的位移传感器经数据标定测量而得铲斗倾角收斗角卸载角由安装在铲斗与动臂铰接处的角位移传感器经数据标定测量而得软件设计了图文切换功能铲斗的动作既可在显示屏幕上动态显示测量的数据又可以在屏幕上显示结束语对装载机微机控制系统的研制使装载机初步实现了机电液一体化减轻了劳动强度同时使操作人员可在屏幕上直接观察作业过程并通过操作面板进行控制虽然也还存在一些缺点如信号的抗干忧性能密封性能和抗振动性能较差等但本系统研制成果对今后的技术开发起了引导作用很有意义