Устройство для автоматического управления землесосным снарядом с дизель-электрическим приводом по системе генератор-двигатель

 

/ .

Класс 84d, 4 № 119483

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С. Н. Дедюков

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ЗЕМЛЕСОСНЫМ СНАРЯДОМ С ДИЗЕЛЬ-ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ

ПРИВОДОМ ПО СИСТЕМЕ ГЕНЕРАТОР— ДВИГАТЕЛЬ

Заявлено 2 апреля 1958 г. за № 596279/29 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» ¹ 8 за 1959 г.

Предлагаемое устройство для автоматического управления земле-. сосным снарядом с дизель-электрическим приводом по системе генератор-двигатель принадлежит к известному типу устройств того же целевого назначения, содержащих электроконтактные датчики грунтомер, вакуумметр, манометр и тягомер, включенн,:е в релейную схему.

Аналогично известным устройствам перемещение землесоса по прорези производится посредством выбирания троса, закрепленного за не-. подвижный якорь на барабан лебедки, приводимой в двизкение электрическим двигателем постоянного тока с независимым возбуждением. Двигатель лебедки питается от отдельного генератора по системе генератор — двигатель, что позволяет с помощью реостата возбуждения в системе генератор — двигатель плавно изменять скорость вращения двигателя в достаточно широких пределах.

Основной особенностью предлагаемого устройства, обеспечивающей возможность автоматического регулирования скорости перемещения снарядов по прорези в зависимости от условий забора и отвода грунта, является включение серводвигателя, регулирующего возблкдение генератора, в диагональ моста, в плечах которого находятся контакты реле, цепи питания которых проведены через контакты реле, управляемых указанными датчиками: грунтомером, вакуумметром, манометром и тягомером.

На чертеже показана принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.

При ручном управлении землесосом реостат возбуждения P системы генератор — двигатель вращается вручную. При переходе на автоматическое регулирование с помощью тумблера Т, через магнитную муфту й4й4 вал реостата возбуждения Р присоединяется к ротору серводвигателя СД с независимой обмоткой возбуждения LK

Д1о 11Я483

Управление серводвигателем производится с помощью контактов реле М и Б, образующих контактный мостик, в диагональ которого включен якорь серводвигателя. Срабатывание реле М ведет к вращению серводвигателем реостата возбуждения в сторону снижения скорости перемещения землесоса по прорези. Срабатывание реле Б вызывает поворот реостата возбуждения в сторону увеличения скорости перемещения землесоса по прорези.

Обесточивание реле М или Б приводит к замыканию якоря серводвигателя на сопротивление Rt, чем осуществляется электродинамическое торможение.

Ручное управление серводвигателем производится с помощью кнопок MP и БР.

Лвтоматическое регулирование скорости перемещения землесоса осуществляется включением реле М и Б через счетно-решающие группы контактов реле датчиков.

В качестве регулирующих датчиков в устройстве использованы следующие приборы:

1. Грунтомер, измеряющий процентное содержание грунта в пульпе, проходящей по грунтопроводу землесоса, и вызывающий замыканием соответствующих контактов срабатывание следующих реле: ГМ вЂ” при уменьшении насыщения пульпы грунтом от заданного уровня на 0,2—

0,3%; ГБ — при увеличении насыщения на 0,2 — 0,3%; ГСМ вЂ” при снижении осредненного за 50 — 70 сек. значения насыщения ниже заданного уровня на О,б — 0,7%; ГСБ — при превышении средним значением насыщения заданного уровня на О,б — 0,7%; ГОП вЂ” при падении насыщения со скоростью выше, чем 1% в 1 — 2 сек., ГПП вЂ” при росте насыщения со скоростью выше, чем 1% в 1 — 2 сек.; ГП вЂ” при отклонении насыщения от заданного уровня на + (5 — 6) %.

2. Вакуумметр, измеряющий вакуум во всасывающей части грунтопровода и производящий своими контактами включение реле BM — при отклонении вакуума от заданного значения на — (10 — 20) мм рт. ст.;

ВБ †п отклонении вакуума от + (10 — 20) ям рт. ст.; ВОП вЂ” при падении вакуума со скоростью 10 мм рт. ст. в 1 — 2 сек; ВПП вЂ” при росте вакуума со скоростью 10 мм рт. ст. в 1 — 2 сек.

3. Манометр, измеряющий давление пульпы в напорной части грунтопровода и замыкающий контакты в цепи обмоток реле:

ММ вЂ” при падении давления ниже заданного уровня на 0,1 кг/слР и

МБ — при росте давления выше заданного уровня на 0,2 — 0,4 кг/см2.

4. Тягомер, измеряющий натяжение в тросе и включающий реле

ТМ при уменьшении натяжения ниже заданного минимального значения и реле ТБ — при увеличении натяжения выше заданного максимального значения.

Воздействие любого из датчиков на автоматику может быть снято соответствующими ключами {Г, В, МН и Т).

Основные состояния реле датчиков оцениваются по сигнальным лампам, установленным на пульпе управления системы.

При достижении реостатом возбуждения P системы генератор— двигатель крайних положений срабатывают концевые выключатели КБ или КМ, отключающие своими нормально закрытыми контактами реле

Б или M и включающие своими нормально открытыми контактами сигнальные лампы KBi или КМь

Реле Б и М взаимно сблокированы так, что срабатывание одного из них возможно лишь в случае обесточенного состояния другого. О состоянии реле Б и М сигнализируют лампы КБ и КМ. — 3—

»& 119483

Опыт работы по автоматизации землесосов указывает на необходимость ограничения диапазона автоматического изменения скорости перемещения землссоса по прорези. Ширина диапазона и его верхняя или нижняя граница выбираются в каждом конкретном случае в соответствии с грунтовыми условиями работы зсмлесоса.

При автоматическом регулировании скорости перемещения землесоса по прорези диапазон изменения скорости задается с помощью реохорда R „,,,,установленного в сервоприводе реостата возбуждения, двух сопротивлений R „; и R „„, установленных в пульте управления системы, и двух ограничивающих реле РКБ и РКИ.

Движок реохорда R g> перемещается одновременно с поворотом вала реостата возбуждения системы генератор — двигатель. Движки сопротивления RÄ; и Я„„устанавливаются при настройке автоматики.

Реохорд RÄ kk сопротивления R„. и R „.„образуют два моста, в одну диагональ каждого из которых через тумблер Т2 подается питающее напряжение, а в другую через диоды включены ограничивающие реле РКБ и РКМ. Когда величина скорости перемещения землесоса лежит внутри заданного диапазона, оба реле находятся в обеспеченном состоянии, так как в этом случае потенциал на движке реохорда RÄ выше потенциала на движке сопротивления RÄÄ и ниже потенциала на движке сопротивления Я„;„что приводит к запиранию диодов в цепи обмоток реле. При увеличении скорости перемещения землесоса движок реохорда вместе с вапом реостата возбуждения Р перемещается и потенциал на нем повышается до тех пор, пока не превзойдет потенциал движка сопротивления R„g на величину, достаточную для срабатывания реле РКБ. Последнее, срабатывая, своим нормально закрытым контак:ом отключает реле Б, а нормально открытым KOklTãÿ÷ýì включает сигнальную лампу КБ2.

Аналогично при уменьшении скорости перемещения землесоса потенциал на реохорде R,, ïàäàåò до тех пор, пока не станет ниже потенциала на движке сопротивления Р„„, что вызывает срабатывание реле РКМ, отключение реле М и включение лампы КМ42.

Таким образом, счетно-решающие группы контактов реле датчиков, приводящие и срабатыванию реле Б или М, могут изменять скорость перемещения землесоса по прорези от нижней границы, задаваемой с помо.цью сопротивления R,,„, до верхней, задаваемой с помощью сопротивления R„;.

В случае недостаточности заданного диапазона скоростей для поддержания среднего значения насыщения па заданном уровне срабатывает реле ГСМ и на сопротивления R, и R,„ïîäàåòñÿ повышенное напряжение с делителя напряжений на сопротивлениях Rr, Rz и Rq, что приводит к автоматическому смещению по. ожений движка реохорга. вследствие чего в сторону более высокой скорости перемещения землесоса kro прорези, а реле РКБ и РКМ сраба ывают. Скорость возрастает, что приводит при правильной настройке системы к подъему среднего значения насыщения пульпы грунтом до заданного уровня.

В случае, когда заданная скорость перемещения землесоса велика и ведет к росту среднего значения насыщения, обрабатывает реле ГСБ и на сопротивления R,,g и „,, подается пониженнное напвяжение. Диапазон автоматического изменения скорости перемещения землесоса передвигается в сторону пониженных скоростей.

В случаях, когда величина тяги в тросе превышает заданное значение (срабатывает реле ТБ) или когда при повышенном относительно нормы вакууме среднее насыщение также превышает заданный уровень (срабатывают рел". ВБ и ГСБ), обмотка реле РКМ отключается и скорость перемещения землесоса может падать до нуля. № 119483

В случаях, когда среднее насыщение, вакуум, мгновенное значение насыщения ниже нормы (срабатывают реле I CÌ, ВМ и ГМ), а насыщение и вакуум не растут (обесточены реле ГПП и ВПП), отключается обмотка реле РКБ и скорость перемещения землесоса может автоматически увеличиваться до своего предельного значения.

Более плавная подача землесоса обеспечивается пониженной за счет добавочного сопротивления R д в цепи якоря серводвигателя Сд скоростью его вращения. Сопротивление R,а отключается при срабатывании реле ГП, что ведет к увеличению скорости вращения серводвигателя в 2 — 3 раза.

Для исключения резких колебаний насыщения и скорости перемещения землесоса при больших отклонениях насыщения нормально закрытые контакты реле ГП отключают цепи реле, фиксирующих быстрые изменения насыщения (реле ГПП и ГОП) и вакуума (реле ВПП и BO17).

Структура регулирующих счетно-решающих групп, включающих ре ле Б и М, создана с тем расчетом, чтобы любой сигнал датчиков, свидетельствующий об изменении интенсивности процесса грунтозабора, автоматически приводил к такому изменению скорости перемещения землесоса по прорези, которое возвратит интенсивность грунтозабора к оптимальному в данном случае значению. Кроме того, регулирующие группы учитывают все возможные нарушения процесса грунтозабора и автоматически останавливают землесос при засорении всасывающего наконечника или при начале забоя грунтопровода.

Введение в автоматику воздействий по первым производным по времени от насыщения и вакуума позволяет снизить колебания насыщения около среднего значения, а автоматическая подстройка задаваемого диапазона скоростей перемещения землесоса по прорези дает возможность устранить значительные отклонения среднего насыщения пульпы грунтом от заданного значения при резких колебаниях толщины снимаемого землесосом слоя грунта. ,1

Предмет изобретения

1. Устройство для автоматического управления землесосным снарядом с дизель-электрическим приводом по системе генератор — двигатель, содержащее электроконтактные датчики, грунтомер, вакуумметр, манометр и тягомер, включенные в релейную схему, отлича ющеес тем, что, с целью автоматического регулирования скорости перемещения снаряда по прорези в зависимости от условий забора и отвода грунта, серводвигатель, регулирующий возбуждение генератора, включен в диагональ моста, в плечах которого находятся контакты реле, цепи питания которых проведены через контакты реле, управляемых указанными датчиками.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью предупреждения резких колебаний насыщения пульпы грунтом относительно заданного значения и улучшения динамических характеристик устройства, грунтомер снабжен контактом, замыкание которого при значительном отклонении насыщения от заданного значения приводит к снятию воздействия первых производных по времени от насыщения и вакудц а.

3. Устройство по пп. 1 и 2, от л ич а ющее ся тем, что, с целью обеспечения равномерной подачи землесосного снаряда по прорези, применено устройство для задания оптимального диапазона скоростей, выполненное в виде двух мостов постоянного тока, в диагонали которых включены ограничивающие реле, нормально закрытые контакты которых включены в цепи п реостата возбужден

4. Устройство п ранения значительн пы грунтом от зад гоматически измен стов, содержащих r тавки которых осуг диапазона скоросте ших или меньших с<

5. Устройство < повышения плавнос сохранении быстро, работы землесоса, генератора введено щения вала реоста датчика.

6. В устройств< вания землесоса, к< чение скорости пер<

7. В устройств< ребойной работы з< щей ограничение с> вить землесос при < № 119483 е ле, управляющих работой серводвигателя атора.

3, отл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью устонений среднего значения насыщения пуль ровня, грунтомер снабжен контактами, авпитающее напряжение, на двух плечах мо<алях ограничивающие реле, изменением ус тся автоматическое перемещение заданного ения землесосного снаряда в сторону боль(. — 4, о тли ч аю щее ся тем, что, с целью

<ещения землесосного снаряда по прорези при (в случаях нарушения нормального режима якоря серводвигателя реостата возбуждения

tzoe сопротивление, снижающее скорость вравтоматически замыкаемое контактами реле

1 — 5 применение, с целью лучшего использо1 „

1и группы реле датчиков, снижающей ограни я землесоса по максимуму.

1 — 6 применение, с целью обеспечения беспеI., контактной группы реле датчиков, снимаюIno минимуму и дающей возможность остано-! ии процесса забора грунта.

¹ 1 19483 р. мм

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Редактор А. К. Лейкина Гр. 278

Информационно-издательский отдел. Подп. к печ. 25ХП-59 г.

Об ьем 0,51 п. л. Зак 4037 Тираж 810 Цена 75 коп.

Типография Комитета по делам изобретений н открытий при Совете Министров СССР

Москва, Петровка, 14.