本發(fā)明涉及一種自驅(qū)動建筑機械,其具有由具有輪或履帶的底盤支撐的機器框架。
背景技術(shù):
在道路建筑過程中,使用具有各種結(jié)構(gòu)的自驅(qū)動建筑機械。這些機器包括已知的道路銑刨機,通過道路銑刨機可以移除道路路面的現(xiàn)有道路層。提供已知的再生機以移除現(xiàn)有的道路層,以將所移除的銑刨掉的材料與粘合劑(諸如瀝青)混合,從而產(chǎn)生適于重建的準備好的混合材料。此外,露天采礦機被稱為自驅(qū)動建筑機械,例如通過其可以分解煤或礦石。
上述建筑機械具有旋轉(zhuǎn)的銑刨鼓,其配備有用于加工地面的合適的銑刨或切割工具。銑刨鼓布置在機器框架上,其高度可相對于待加工的地面進行調(diào)節(jié)。機器框架的高度通過升降裝置來調(diào)節(jié),該升降裝置具有與各個輪或履帶相關(guān)聯(lián)的升降柱。此外,可以提供銑刨鼓相對于機器框架的高度調(diào)節(jié)。
為了驅(qū)動輪或履帶和銑刨鼓,建筑機械包括驅(qū)動裝置,該驅(qū)動裝置通常僅包括一個驅(qū)動單元,該驅(qū)動單元的驅(qū)動功率使用單獨的傳動系傳遞到輪或履帶和銑刨鼓,每個傳動系可具有其自身的傳動系統(tǒng)。
此外,已知的建筑機械可具有控制和處理單元,通過該控制和處理單元控制驅(qū)動裝置和升降裝置。控制和處理單元以如此的方式控制驅(qū)動裝置使得建筑機械在地層中以特定的前進速度移動,銑刨鼓以特定的銑刨鼓旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)。此外,控制和處理單元以如此的方式控制升降裝置使得設(shè)定銑刨鼓相對于地面的特定高度。
de102014015661a1描述了一種銑刨機,其包括具有銑刨鼓的銑刨鼓殼體。銑刨機具有用于記錄前進速度的傳感器、用于記錄銑刨鼓相對于地面表面高度的傳感器以及用于記錄具有待加工地面特征的物理變量(例如地面的密度)的傳感器。來自傳感器的信號由控制裝置進行評估,該控制裝置配置成使得確定和設(shè)定用于銑刨鼓的目標前進速度和目標高度??刂频幕驹硎窃诖_定目標前進速度和目標高度時考慮地面的組成。如果建筑機械是在de102014015661a1中所述的旋轉(zhuǎn)混合器,那么這是特別有利的。
de102008045470a1公開了一種用于記錄銑刨工具的當前磨損狀態(tài)的裝置。
在已知的建筑機械中,機械駕駛員可根據(jù)特定的操作條件將銑刨鼓的前進速度和旋轉(zhuǎn)速度以及銑刨深度指定在特定限度內(nèi)。建筑機械的前進速度和銑刨鼓旋轉(zhuǎn)速度確定所銑刨的地層表面的組成,稱為銑刨結(jié)果。銑刨結(jié)果或銑刨輪廓也取決于特定類型的銑刨鼓和銑刨或切割工具的使用。各種類型的銑刨鼓在切割圓直徑以及銑刨或切割工具的配置和布置方面是不同的。
當建筑機械靜止時,在銑刨操作開始時,機械駕駛員相對于地面表面降低銑刨鼓,直到銑刨或切割工具剛好接觸地面表面。此時,銑刨深度為零,換言之,銑刨鼓還沒有從地面銑刨掉任何材料。因此可以校準用于設(shè)定銑刨鼓相對于地面表面高度的調(diào)平裝置。
當進行銑刨操作時,意圖是實現(xiàn)特定的操作結(jié)果,其通常與所期望的銑刨深度相關(guān),地面材料將被移除直到所期望的銑刨深度。在校平裝置校準之后,因此指定與該所期望的銑刨深度相對應(yīng)的銑刨深度。為此目的,銑刨鼓相對于地面表面降低,直到銑刨鼓的切割圓的下邊緣以所指定的銑刨深度的值位于地面表面下方。
當建筑機械在已經(jīng)設(shè)定銑刨深度之后以特定的前進速度在地層中移動,同時銑刨鼓以特定的銑刨鼓旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)時,基于這些變量產(chǎn)生特定的銑刨輪廓?;谠撱娕佥喞奶卣?,在實踐中可能發(fā)生的是,在項目的特定約束下產(chǎn)生實際銑刨深度,該實際銑刨深度偏離于為靜止機器所指定的銑刨深度,并且因此不對應(yīng)于所期望的銑刨深度。為了使實際銑刨深度對應(yīng)于所期望的銑刨深度,因此機械駕駛員必須對所指定的銑刨深度進行手動較正。在實踐中,機械駕駛員略微降低銑刨鼓。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種自驅(qū)動建筑機械,其允許在項目的許多各種不同的約束下對銑刨深度進行最佳調(diào)節(jié)。本發(fā)明的另一個目的在于簡化建筑機械的操作。本發(fā)明的又一個目的在于提供一種用于操作建筑機械的方法,其允許在許多各種不同的約束下最佳地調(diào)節(jié)銑刨深度并簡化建筑機械的操作。
這些目的根據(jù)本發(fā)明通過獨立權(quán)利要求的特征來實現(xiàn)。從屬權(quán)利要求涉及本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。
本發(fā)明基于如下發(fā)現(xiàn):前進速度和/或銑刨鼓旋轉(zhuǎn)速度對于實際銑刨深度與所指定的銑刨深度的偏差是決定性的。當建筑機械仍靜止時,由機械駕駛員在銑刨操作開始時初始設(shè)定的所指定的銑刨深度對應(yīng)于最大銑刨深度,該最大銑刨深度是由于在地面表面的高度和銑刨鼓切割圓下邊緣的高度之間的差異的結(jié)果。當建筑機械在地層中以特定的前進速度行進而銑刨鼓以特定的銑刨鼓旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)時,該最大銑刨深度不變。然而,銑刨結(jié)果隨著前進速度和銑刨鼓旋轉(zhuǎn)速度而變化。實際上,發(fā)現(xiàn)隨著增加的前進速度或減小的銑刨鼓旋轉(zhuǎn)速度,所銑刨的地層表面的粗糙度增加。在截面圖中,銑刨軌跡具有特定的輪廓,其特征在于最大值和最小值,也就是說,銑刨深度在其處于最小值或最大值的點。
本發(fā)明的基本原理在于,以如此的方式配置控制和處理單元使得基于在具有銑刨輪廓特征的變量與前進速度和/或銑刨鼓旋轉(zhuǎn)速度之間的函數(shù)關(guān)系來確定具有銑刨輪廓特征的變量。具有銑刨輪廓特征的變量是表現(xiàn)出地面表面組成的變量。實際上,在建筑機械的前進方向上,銑刨輪廓顯示一系列的隆起和凹陷,最大銑刨深度是在原始地層表面和所銑刨表面上的最低點之間的垂直距離,以及最小銑刨深度是原始地層表面和所銑刨表面上的最高點之間的垂直距離。
具有銑刨輪廓特征的變量可以是絕對值或相對值,例如表面粗糙度或?qū)嶋H銑刨深度與設(shè)定銑刨深度的偏差。具有銑刨輪廓特征的變量也可以是其本身已經(jīng)感興趣的變量,例如是在計算銑刨操作時用于建立加工余量的校正變量。所有這些重要的是,該特征變量基于前進速度和/或銑刨轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)速度來確定。
可以使用數(shù)學函數(shù)來描述在具有銑刨輪廓特征的變量與前進速度和/或銑刨鼓旋轉(zhuǎn)速度之間的函數(shù)關(guān)系。該數(shù)學函數(shù)的系數(shù)也可通過測試憑經(jīng)驗確定。如果數(shù)學函數(shù)存儲在控制和處理單元中,那么可以使用已知的系數(shù)以簡單的方式來計算特征變量的值。然而,函數(shù)關(guān)系也可以表的形式存儲在控制和處理單元中,其中在表中具體的特征值被分配給單獨的前進速度和/或銑刨鼓旋轉(zhuǎn)速度。存儲在表中的特征值可憑經(jīng)驗確定。相關(guān)的特征值例如可從控制和處理單元的存儲器中讀取。
控制和處理單元可以是建筑機械的中央控制和處理單元的一部分,通過該控制和處理單元來控制機器的所有組件和部件。然而,控制和處理單元也可能是與其它控制和處理單元合作的獨立單元。因此,控制和處理單元是指通過其可以執(zhí)行相關(guān)操作的任何單元,例如在其上運行數(shù)據(jù)處理程序(軟件)的微型計算機。
對于銑刨輪廓而言,特別是,前進速度和銑刨鼓旋轉(zhuǎn)速度的比率具有決定性的重要性。根據(jù)本發(fā)明的建筑機械和根據(jù)本發(fā)明的用于操作建筑機械的方法的優(yōu)選實施方式因此提供的是,具有銑刨輪廓特征的變量基于在具有銑刨輪廓特征的變量與前進速度和銑刨鼓旋轉(zhuǎn)速度的比率之間的函數(shù)關(guān)系來確定。
優(yōu)選實施方式提供的是,具有銑刨輪廓特征的變量是用于預(yù)定銑刨深度的校正變量,控制和處理單元配置成使得代替所指定的銑刨深度,為銑刨深度設(shè)定使用了校正變量來校正的值。這導(dǎo)致自動校正的效果是,不論建筑機械的前進速度和/或銑刨鼓旋轉(zhuǎn)速度如何,實際銑刨深度總是對應(yīng)于所期望的銑刨深度。在這種情況下,實際銑刨深度可能是可以針對銑刨輪廓而不同地設(shè)定的銑刨深度。例如,實際銑刨深度可能是對應(yīng)于最大值或最小值或?qū)?yīng)于銑刨輪廓的最大值和最小值之間的平均值的銑刨深度。
在優(yōu)選實施方式中,校正變量是在銑刨輪廓上的銑刨深度最小的點與銑刨輪廓上的銑刨深度最大的點之間的垂直距離。控制和處理單元配置成使得為了校正銑刨深度,基于該校正變量的大小降低銑刨鼓。這使得在操作方向上,在整個銑刨軌跡上材料被銑刨直到地層表面以下的特定水平位置(level),換言之,在該水平位置之上的銑刨軌跡中沒有材料殘留。在該實施方式中,實際銑刨深度對應(yīng)于延伸直到銑刨輪廓最小值的銑刨深度。
控制和處理單元優(yōu)選地配置成使得使用了校正變量來校正的銑刨深度的值與指定的閾值進行比較,如果超過或低于閾值則產(chǎn)生控制信號。優(yōu)選地,可以提供連接到控制和處理單元的報警單元,并且其以如此的方式設(shè)計使得當報警單元從控制和處理單元接收到控制信號時發(fā)出聲音和/或光學警報。
特別優(yōu)選的實施方式提供控制和處理單元的以下配置:為了設(shè)定預(yù)定的銑刨深度,控制和處理單元配置成使得當建筑機械靜止時,銑刨鼓從第一位置下降到第二位置,使得銑刨鼓的切割圓的下邊緣與地面表面的水平位置相距一定的距離,其對應(yīng)于所指定的銑刨深度,其中在第一位置下銑刨鼓的切割圓的下邊緣在地面表面的水平位置處。此時,建筑機械的前進速度為零。在這一點上,第一和第二位置不一定被理解為是指立刻連續(xù)假定的位置。相反,銑刨鼓還可在這兩個位置之間采取另外的位置。
當前進速度為零時,無需校正。該校正僅打算在建筑機械起動時開始,換言之,當前進速度大于零時。在建筑機械起動之后,代替所指定的銑刨深度,連續(xù)地為銑刨深度設(shè)定值,該值使用了校正變量來校正并且以如此的方式取決于前進速度或者前進速度和銑刨鼓旋轉(zhuǎn)速度,使得實際銑刨深度對應(yīng)于所期望的銑刨深度。當建筑機械停止時,換言之,前進速度再次為零,則再次無需校正。因此,不管前進速度和銑刨鼓旋轉(zhuǎn)速度如何,特別是當建筑機械起動以及停止時,在銑刨軌跡上在操作方向上實現(xiàn)基本恒定的實際銑刨深度和基本均勻的銑刨輪廓。
可在顯示單元上顯示具有銑刨輪廓特征的變量。顯示單元可具有任何形式,例如是顯示器,其可以是建筑機械的中央顯示單元的一部分。也可以從控制和處理單元的存儲器讀取具有銑刨輪廓特征的變量。
機械駕駛員可例如在輸入單元上指定銑刨深度??刂坪吞幚韱卧S后配置成使得銑刨鼓的水平位置被設(shè)定成使得在沒有對銑刨深度進行任何校正的情況下,切割圓的下邊緣以所指定的銑刨深度值位于地面表面下方。
在另一個優(yōu)選實施方式中,在校正銑刨深度時考慮銑刨工具的當前磨損狀態(tài)。當銑刨工具磨損時,在所銑刨表面的最低點和原始地層表面之間的垂直距離根據(jù)銑刨工具的磨損深度而改變。這意味著最大銑刨深度不再對應(yīng)于所設(shè)定的銑刨深度。因此可以設(shè)置成使得在確定校正值時,在控制和處理單元中自動地或手動地記錄工具的磨損狀態(tài)并將其考慮在內(nèi)。這確保對于磨損的銑刨工具而言不必重新校準調(diào)平裝置。
附圖說明
在下文中,將參考附圖詳細描述本發(fā)明的實施方式,其中:
圖1是作為自驅(qū)動建筑機械的示例的道路銑刨機的側(cè)視圖;
圖2是對于本發(fā)明至關(guān)重要的建筑機械的組件的高度簡化的示意圖;
圖3a至圖3c是裝備有用于不同前進速度的銑刨鎬的銑刨鼓的高度簡化的示意圖;
圖4a和圖4b是對于建筑機械的不同前進速度通過銑刨地層的截面圖;
圖5a至圖5c是銑刨鼓的切割圓的放大視圖,建筑機械以不同的前進速度移動并且設(shè)定相對較深的銑刨深度;
圖6a至圖6c是銑刨鼓的切割圓的放大視圖,建筑機械以不同的前進速度移動并且設(shè)定相對較淺的銑刨深度;
圖7是示出隆起相對于銑刨深度的高度的截面圖;
圖8a和圖8b是由單獨的切割線組成的用于較快的前進速度和較慢的前進速度的截面圖;以及
圖9示出在具有銑刨輪廓特征的值與前進速度和銑刨鼓旋轉(zhuǎn)速度的比率之間的函數(shù)關(guān)系。
具體實施方式
圖1示出作為自驅(qū)動建筑機械示例的用于銑刨由瀝青、混凝土等制成的路面的道路銑刨機。圖2是對于本發(fā)明至關(guān)重要的建筑機械的組件的高度簡化的示意圖。根據(jù)本發(fā)明的建筑機械例如可以是道路銑刨機或露天采礦機。
道路銑刨機包括由底盤1支撐的機器框架2。銑刨機的底盤1包括前履帶3和后履帶4,當從操作方向a觀察時,它們布置在機器框架2的右側(cè)和左側(cè)。也可以設(shè)置輪來代替履帶。
為了相對于地面表面16調(diào)節(jié)機器框架的高度,自驅(qū)動建筑機械包括升降裝置28,該升降裝置包括與單獨的履帶3,4相關(guān)聯(lián)并且機器框架2由其支撐的升降柱5,6,7,8(圖1和圖2)。
建筑機械具有銑刨鼓9,銑刨鼓9配備有銑刨工具10,例如銑刨鎬。銑刨鼓9在機器框架2上在前履帶3和后履帶4之間布置在銑刨鼓殼體11中,銑刨鼓殼體11在縱向側(cè)由邊緣保護器12封閉,在前部由壓緊裝置(未示出)封閉,并且在后部由刮板裝置(未示出)封閉。所銑刨掉的銑刨材料通過輸送裝置13被運走。包括用于機械駕駛員的控制面板15的駕駛室14位于機器框架2上,在銑刨鼓殼體11的上方。
通過縮回和延伸升降裝置28的升降柱5,6,7,8,可相對于地面表面16調(diào)節(jié)銑刨鼓9的高度。
為了驅(qū)動履帶3,4并且驅(qū)動銑刨鼓9和其它組件,建筑機械具有驅(qū)動裝置17,該驅(qū)動裝置17具有內(nèi)燃機18。第一傳動系i用于將內(nèi)燃機的驅(qū)動功率傳遞到履帶3,4,而第二傳動系ii用于將驅(qū)動功率傳遞到銑刨鼓9。第一傳動系i可包括液壓傳動系統(tǒng)19,以及第二傳動系ii可包括鏈條和繩索驅(qū)動器20。這種類型的驅(qū)動系統(tǒng)對于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員而言是已知的。
為了控制驅(qū)動裝置17和升降裝置28以及其它組件,建筑機械包括優(yōu)選的中央控制和處理單元21,履帶3,4通過該單元以如此的方式被致動,使得建筑機械在操作方向a上以預(yù)定的前進速度v移動,并且銑刨鼓9以指定的銑刨鼓旋轉(zhuǎn)速度n旋轉(zhuǎn)。控制和處理單元21還以如此的方式致動升降柱5,6,7,8,使得機器框架2與銑刨鼓9一起升高和降低,以便設(shè)定所期望的銑刨深度h。
建筑機械的控制面板15包括輸入單元22和顯示單元23。在輸入單元22(例如觸摸屏)上,機械駕駛員可以輸入特定的前進速度v、特定的銑刨鼓旋轉(zhuǎn)速度n和銑刨深度h,控制和處理單元21以如此的方式致動驅(qū)動裝置17,使得建筑機械以機械駕駛員指定的前進速度v移動,并且銑刨鼓9以指定的銑刨鼓旋轉(zhuǎn)速度n旋轉(zhuǎn),并且以如此的方式致動升降裝置28使得設(shè)定所指定的銑刨深度h。
圖3a至圖3c是配備有銑刨鎬10的銑刨鼓9的高度簡化的示意圖,在附圖中僅示出了一個銑刨鎬。當銑刨鼓9以指定的旋轉(zhuǎn)速度n旋轉(zhuǎn)時,建筑機械以指定的前進速度v在操作方向a上移動。附圖示出銑刨鎬10的尖端在其上移動的線路,銑刨鼓旋轉(zhuǎn)速度n是不變的。圖3a示出當建筑機械靜止時的切割線29,圖3b示出當建筑機械以前進速度v1移動時的切割線29',以及圖3c示出當建筑機械以前進速度v2移動時的切割線29”,其中v2>v1。示出了在地層表面16中的槽30,30',30”。
圖4a和圖4b是在建筑機械的不同前進速度v1和v2下通過銑刨地層的截面圖,導(dǎo)致不同的銑刨輪廓(v2>v1)。兩個銑刨輪廓在建筑機械的操作方向a上共享連續(xù)序列的凹陷24和隆起25,導(dǎo)致地層表面的一定程度的粗糙度。
圖4a和圖4b示出隆起25的高度取決于前進速度v1或v2。更快的前進速度v2比更慢的前進速度v1導(dǎo)致更高的隆起25。銑刨輪廓的特征在于“最大值”和“最小值”,也就是說,銑刨深度最小的點和銑刨深度最大的點。原始地層表面16與銑刨深度最小點之間的垂直距離因此限定最小銑刨深度hmin,以及地層表面16與銑刨深度最大點之間的垂直距離因此限定最大銑刨深度hmax,其對應(yīng)于所指定的銑刨深度h。發(fā)現(xiàn)最大銑刨深度hmax與前進速度v無關(guān)。然而,發(fā)現(xiàn)最小銑刨深度hmin取決于前進速度v。
圖5a至圖5c是銑刨鼓9的切割圓的放大視圖,建筑機械以不同的前進速度v1和v2移動,并且銑刨鼓旋轉(zhuǎn)速度n是不變的。在本實施方式中,假設(shè)銑刨鼓9具有1020mm的切割圓直徑d并且設(shè)定10mm的銑刨深度h1。銑刨鼓轉(zhuǎn)速n為100rpm。將v=0時在銑刨方向a上的切割長度示出為s。這導(dǎo)致大約201mm(h=h1)的切割長度s。通常,切割長度s計算如下:
圖5a示出靜止的銑刨鼓9。圖5b示出以2m/min的前進速度v1沿銑刨方向移動的銑刨鼓,以及圖5c示出以5m/min的前進速度v2沿銑刨方向移動的銑刨鼓。圖5b示出在前進速度v1下,銑刨鼓在旋轉(zhuǎn)期間在銑刨方向a上移動對應(yīng)于大約1/10秒的距離,換言之大約20mm/轉(zhuǎn)。圖5c示出在前進速度v2下,銑刨鼓在旋轉(zhuǎn)期間沿銑刨方向a移動對應(yīng)于大約1/4秒的距離,換言之大約50mm/轉(zhuǎn)。
圖6a至圖6c示出了實施方式,其中銑刨鼓9具有1020mm的相同切割圓直徑d,但是設(shè)定3mm的銑刨深度h2。銑刨鼓旋轉(zhuǎn)速度n再次為100rpm。切割長度約為101mm。圖6a示出靜止的銑刨鼓。圖6b示出以2m/min的前進速度v1沿銑刨方向移動的銑刨鼓,以及圖6c示出以5m/min的前進速度v2沿銑刨方向移動的銑刨鼓。圖6b示出在前進速度v1處,銑刨鼓在旋轉(zhuǎn)期間沿銑刨方向移動對應(yīng)于大約1/5秒的距離,換言之大約20mm/轉(zhuǎn)。圖6c示出,在前進速度v2下,銑刨鼓在旋轉(zhuǎn)期間沿銑刨方向移動對應(yīng)于大約1/2秒的距離,換言之大約50mm/轉(zhuǎn)。
盡管隆起25的高度對于兩個實施方式而言是相同的,但是從圖7可以看出,相對于最大銑刨深度hmax,隆起25在第二實施方式中在更小的銑刨深度下比在第一實施方式中在更大的銑刨深度下更大。
銑刨鼓9具有多個銑刨鎬10,其圍繞銑刨鼓的圓周布置并且彼此軸向偏移,每個銑刨鎬以特定的時間間隔產(chǎn)生切割線。這因此導(dǎo)致切割輪廓,其特征在于多條切割線相對于彼此移位。
圖8a示出由用于較快前進速度v2的由各個切割線組成的切割輪廓,并且圖8b示出用于較慢前進速度v1的所述切割輪廓。此外,示出最小銑刨深度hmin和最大銑刨深度hmax,最小銑刨深度hmin取決于前進速度v和銑刨鼓旋轉(zhuǎn)速度n??梢郧宄乜吹?,在較快的前進速度v2下,最小銑刨深度hmin比在較慢的前進速度v下更小。
如果例如需要這樣的操作結(jié)果,其中在特定水平之上沒有更多的材料殘留在銑刨軌跡中,那么銑刨深度必須以如此的方式校正使得最小銑刨深度hmin對應(yīng)于所期望的銑刨深度。因此,實際銑刨深度heff等于最小銑刨深度hmin。
在下文中,詳細描述根據(jù)本發(fā)明的建筑機械的控制和處理單元。
對于不變的銑刨鼓旋轉(zhuǎn)速度n而言,圖9示出最小銑刨深度hmin對前進速度v和銑刨鼓旋轉(zhuǎn)速度n的比率的依賴性。在前進速度為零時,最小銑刨深度hmin相當于最大銑刨深度hmax,換言之,由于銑刨鼓已經(jīng)垂直地挖進地面,所以沒有發(fā)現(xiàn)隆起25或凹陷24。隨著前進速度v增加,因為隆起的高度連續(xù)增加,所以最小銑刨深度hmin連續(xù)減小。
hmax=hmin+δ(v)
最小銑刨深度hmin與最大銑刨深度hmax的偏差δ(v),換言之最小銑刨深度hmin和最大銑刨深度hmax之間的差異的大小使用以下等式計算:
其中x=前進速度v[mm/min]/銑刨鼓旋轉(zhuǎn)速度n[rpm]。
例如,對于v=5m/min的前進速度和n=100rpm的旋轉(zhuǎn)速度而言,根據(jù)上述等式,具有切割圓直徑d=1020mm的銑刨鼓9導(dǎo)致約0.6mm的偏差δ(v)。
圖9僅示出銑刨深度h對于前進速度v的依賴性。然而,銑刨深度h也取決于銑刨鼓旋轉(zhuǎn)速度n。最小銑刨深度hmin隨著銑刨鼓旋轉(zhuǎn)速度n的減小而減小。銑刨深度h尤其是取決于前進速度和銑刨鼓旋轉(zhuǎn)速度的比率v/n。兩倍的銑刨鼓旋轉(zhuǎn)速度對于銑刨深度的變化具有與將前進速度減半相同的效果。
銑刨深度h也取決于銑刨鼓的特定類型。具有相同切割圓直徑d的不同類型的銑刨鼓例如可在銑刨鎬的數(shù)量上不同。例如,布置在一條線上的兩個銑刨鎬代替一個銑刨鎬對銑刨深度h的變化具有與將前進速度減半或者兩倍的銑刨鼓旋轉(zhuǎn)速度相同的效果。
在本實施方式中,最小銑刨深度hmin與最大銑刨深度hmax的偏差δ(v,n)是具有銑刨輪廓特征的變量。在本實施方式中,該變量用作用于控制銑刨深度的校正值。然而,由最小銑刨深度hmin與最大銑刨深度hmax的偏差δ(v,n)導(dǎo)出的變量也可用作校正變量,例如,最小銑刨深度hmin和最大銑刨深度hmax之間的值與最大銑刨深度hmax的偏差δ(v,n)。在最小銑刨深度hmin和最大銑刨深度hmax之間的值可指定平均銑刨深度,所期望的銑刨深度對應(yīng)于平均銑刨深度。
控制和處理單元21可以是數(shù)據(jù)處理單元,數(shù)據(jù)處理程序(軟件)在其上運行以執(zhí)行下述方法步驟。
控制和處理單元21包括存儲器26,其中對于不同類型的銑刨鼓而言,其具有不同的切割圓直徑d以及銑刨鎬10的數(shù)量和布置以及設(shè)計,最小銑刨深度hmin與最大銑刨深度hmax的偏差δ(v,n)和前進速度v和銑刨鼓旋轉(zhuǎn)速度n或者前進速度與銑刨鼓旋轉(zhuǎn)速度的比率v/n之間的上述公開的函數(shù)關(guān)系以數(shù)學函數(shù)的系數(shù)或以數(shù)值表的形式被存儲。當前進速度v和銑刨鼓旋轉(zhuǎn)速度n由機械駕駛員輸入到輸入單元22中時,這些值對于控制和處理單元21而言是已知的。然而,也可以連續(xù)地測量前進速度v和/或銑刨鼓旋轉(zhuǎn)速度n。適合于此目的的傳感器在本領(lǐng)域中是存在的。
在建筑機械的操作期間,控制和處理單元21以指定的或測量的前進速度v和銑刨鼓旋轉(zhuǎn)速度n連續(xù)地確定用于特定銑刨鼓類型的校正變量δ(v,n)。
基于已知的函數(shù)關(guān)系,可以根據(jù)上述等式計算校正變量δ(v,n)和/或從控制和處理單元21的存儲器26讀取校正變量δ(v,n)作為經(jīng)驗確定值。當前進速度v和/或銑刨鼓旋轉(zhuǎn)速度n改變時,該校正變量連續(xù)地變化。
校正變量的值或從其導(dǎo)出的值可在顯示單元23上的控制面板15上顯示給機械駕駛員。該值還可從控制和處理單元21的存儲器26中讀取。適于該目的的界面在本領(lǐng)域中存在。
下面描述對銑刨深度的設(shè)定的校正,稱為自動銑刨深度調(diào)節(jié)。
當建筑機械靜止時,機械駕駛員手動地降低銑刨鼓9,直到銑刨鎬10的尖端剛好接觸地面表面16。此時,控制和處理單元21將為銑刨深度指定零值。因此調(diào)平裝置被校準。
機械駕駛員可在輸入單元22上輸入銑刨深度h的值。該值存儲在控制和處理單元21的存儲器26中。
控制和處理單元21從存儲器26讀取由機械駕駛員所指定的銑刨深度h的值,并且隨后在建筑機械靜止時降低銑刨鼓9直到設(shè)定所指定的銑刨深度h。
當機械駕駛員已將建筑機械設(shè)定為運動時,控制和處理單元21以如此的方式致動驅(qū)動裝置21,使得建筑機械以預(yù)定的前進速度v在操作方向a上移動,該預(yù)定的前進速度v也可以在前進過程中變化,并且銑刨鼓9以指定的銑刨鼓旋轉(zhuǎn)速度n旋轉(zhuǎn),其也可以在前進過程中變化。
控制和處理單元21針對每個前進速度v或銑刨轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)速度n,尤其是針于前進速度v和銑刨鼓旋轉(zhuǎn)速度n的每個比率n/v,確定校正值δ(v,n),換言之確定最小銑刨深度hmin與最大銑刨深度hmax的偏差,最大銑刨深度hmax是當建筑機械靜止時所指定的銑刨深度。隨著建筑機械前進,相對于機械靜止時所指定的高度,銑刨鼓隨后通過校正值被降低。
當建筑機械起動時,銑刨鼓降低,因為前進速度隨著機械加速而增加。當建筑機械以不變的前進速度v并且以不變的銑刨鼓旋轉(zhuǎn)速度移動時,不進行進一步的校正。相反,當前進速度v和/或銑刨鼓旋轉(zhuǎn)速度改變時,連續(xù)地進行校正。當建筑機械停止時,由于在機械剎車時前進速度降低,所以銑刨鼓再次升高,因此通過其銑刨鼓下降的校正值也減小。
一個實施方式提供的是,控制和處理單元21以如此的方式配置成使得使用了校正變量來校正的銑刨深度的值與指定的閾值進行比較,如果超過或低于閾值,則產(chǎn)生控制信號。建筑機械包括警報單元27,其連接到控制和處理單元21并且可布置在控制面板15上。當警報單元27接收到來自控制和處理單元21的信號時,其產(chǎn)生光學和/或聲音警報。例如,可將用于在校正之后得到的當前最大銑刨深度hmax的閾值hlimit指定為閾值。例如,如果要防止材料在位于特定水平位置下方的區(qū)域中被移除,或者如果不會調(diào)節(jié)關(guān)于前進速度v和/或銑刨鼓旋轉(zhuǎn)速度n的更大的銑刨深度,那么可指定這種類型的閾值。
控制和處理單元可以如此的方式配置,使得如果超過閾值,那么不校正銑刨深度。當超過閾值時,警報可提示給機械駕駛員以干預(yù)機械控制。
如果在實踐中需要進一步降低銑刨鼓9以校正銑刨深度,但是不超過用于最大銑刨深度的閾值,那么警報向機械駕駛員指示為了解決該沖突,要減小前進速度v和/或要增加銑刨鼓旋轉(zhuǎn)速度n。然而,根據(jù)本發(fā)明的控制和處理單元21也可以如此的方式形成使得在這種情況下,自動減小前進速度v和/或增加銑刨鼓旋轉(zhuǎn)速度n。
如果銑刨工具磨損,那么銑刨表面的最低點和原始地層表面之間的垂直距離根據(jù)銑刨工具的磨損深度而改變。當校正銑刨深度時,可以考慮銑刨工具的當前磨損狀態(tài)。為此目的,使用合適的測量值傳感器自動地記錄工具的磨損狀態(tài)或手動輸入工具的磨損狀態(tài)。控制和處理單元以如此的方式配置成使得在確定校正值時考慮銑刨工具的磨損。