Система стабилизации натяжения подъемного каната экскаватора-драглайна

 

Изобретение относится к ириводам копающих механизмов экскаваторов-драглайнов и позволяет повысить производительность экскаватора путем устранения возможности нарушения процесса заглубления ковша и образования слабины подъемного каната при любом направлении вращения привода подъема (ПП). Система содержит устройство 1 управления ПП, преобразователь 2, двигатель 3, командоаппарат 4, датчик 5 статической составляющей тока, датчик 6 производной статического тока, задатчик 7 натяжения подъемного каната, два усилителя 8 и 9 с насьпцением, датчик скорости 10 привода подъема и нелинейное звено (НЗ) 11 с характеристикой типа сигнатура . Сигнал с датчика скорости 10 поступает на вход НЗ 11, выходом подключенного к входу усилителя 8. В зависимости от знака скорости ПП сигнал с выхода НЗ 11 корректирует сигнал заданного натяжения на величину, пропорциональную значению сил статического сопротивления перемещению ПП. 3 ил. О СП оо to о со ел о fsj

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (511 4 Е 02 Г 9/20

:3 : ф(;:д т;, .д а1 ! ЬЫЬЛй О ХЫ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (6 ) 599023 (21) 4005280/29-03 (22) 08.01.86 (46) 30.06.87. Бюл. № 24 (71) Московский инженерно-строительный институт им. В. В. Куйбышева (72) Ю. М. Иржак (53) 621.879 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 825785, кл. E 02 F 3/48, Е 02 F 9/20, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 599023, кл. Е 02 F 9/20, Н 02 Р 5/00, 1975. (54) СИСТЕМА СТАБИЛИЗАЦИИ НАТЯЖЕНИЯ ПОДЪЕМНОГО КАНАТА ЭКСКАВАТОРА-ДРАГЛАЙ НА (57) Изобретение относится к приводам копаюших механизмов экскаваторов-драглайнов и позволяет повысить производительность экскаватора путем устранения возможÄÄSUÄÄ 1320350 А 2 ности нарушения процесса заглубления ковша и образования слабины подъемного каната при любом направлении врашения привода подъема (ПГ1). Система содержит устройство 1 управления Г1П, преобразователь 2, двигатель 3, командоаппарат 4, датчик 5 статической составляющей тока, датчик 6 производной статического тока, задатчик 7 натяжения подьемного каната, два усилителя 8 и 9 с насыщением, датчик скорости 10 привода под ьема и нелинейное звено (НЗ) 11 с характеристикой типа сигнатура. Сигнал с датчика скорости 10 поступает на вход НЗ 11. выходом подключенного к входу усилителя 8. В зависимости от знака скорости Г1П сигнал с выхода НЗ ! корректирует сигнал заданного натяжения на величину, пропорциональную значению сил статического сопротивления перемещению ПП. 3 ил.

20350

Р .= KSi:g И Vr, Изобретение относится к приводам кспающих механизмов экскаваторов-драглайиов и предназначено для управления этими механизмами при регулировании натяжения подъемного каната и в процессе черпания грунта.

Цель изобретения — повышение производительности экскаватора путем устранения возможности нарушения процесса заглубления ковша и образования слабины подьсмного каната при любом направлении вращения привода подъема.

На фиг. 1 изображена функциональная схема системы стабилизации натяжения подъемного каната экскаватора; на фиг. 2-характеристика первого усилителя; на на фиг. 3 — характеристика второго усилителя.

Система содержит устройство 1 управления приводом подъема, преобразователь 2, двигатель 3, командоаппарат 4, датчик 5 статической составляющей тока, датчик 6 производной статического тока, задатчик 7 натяжения подъемного каната, первый 8 и второй 9 усилители с насыщением, датчик 10 скорости привода подъема и нелинейное звено 11 с характеристикой типа сигнатура.

Устройство управления приводом подьема 1 подключено к преобразователю 2, питающему двигатель 3. Первый вход устройства управления приводом 1 подъема связан с командоаппаратом 4.

Датчик 5 статического тока, датчик 6 производной статического тока и задатчик 7 натяжения подъемного каната подключены к входам первого усилителя 8, выход которого подключен к одному из входов второго 9 усилителя с насыщением, к другому входу которого подключен командоапиарат 4.

Датчик 10 скорости привода подъема через нелинейное звено l l с характеристикой типа сигнатура подключен к входу первого усилителя 8. Выход второго усилителя 9 соединен с входом устройства 1 управления приводом подъема.

Система работает следующим образом.

Сигнал с выхода задатчика 7 натяжения действует на вход однополярного усилителя 8, с характеристикой, показанной на фиг. 2, в сторону увеличения его выходного сигнала, а сигнал с выхода датчика 5 статического тока имеет обратную полярность. Поскольку статический ток двигателя 3 однозначно характеризует натяжение подъемного каната на ободе барабана подъемной лебедки, то усилитель 8 вьиголняет функцию регулятора натяжения подь< мно. о каната. При натяжении каната, мсиыием заданного, на выходе первого усилителя 8 имеется напряжение, а при натяжении каната, большем заданного, иа выходе этого усилителя напряжение равно нулю. Датчик 6 производной статического тока подключается на вход первого усили2 теля 8 для устранения колебательности ири стабилизации натяжения подъемного каната.

Сигнал с выхода первого усилителя 8, поступающий на вход второго усилителя 9, действует в сторону увеличения его выходного напряжения. При отсутствии сигналов на входе второго усилителя 9 его характеристика имеет вид 12а (фиг. 3). Напряжение с выхода командоаппарата 4, направленное на спуск ковша, действует в

10 сторону увеличения выходного напряжения второго усилителя 9. Напряжение на выходе командоаппарата 4, соответствующее крайнему положению на спуск или подъем ковша, смещает характеристику второго усилителя

l5

9 соответственно в положение 12б или 12в.

Максимальный сигнал с выхода первого усилителя 8 в два раза по модулю превышает максимальный сигнал с выхода командоаппарата 4. Такая полярность и сооТношение по величине сигналов, поступающих на входы второго усилителя 9, обеспечивает получение на выходе этого усилителя сигнала, равного () Uper — Ur« IIpH U per) U««

У, 0 IlpH Uper(U««

25 где Uper — — напряжения на выходе первого усилителя 8;

Ц,„— напряжение на выходе командоапиарата 4, измеренное от макси30 мального сигнала на спуск ковша.

Поэтому суммарный сигнал на входе системы 1 управления равен наибольшему из двух сигналов — с выхода командоаппарата 4 подъема или с выхода первого усилителя 8, являющегося регуля35 тором натяжения подьемного каната.

Таким образом, ири уменьшении натяжения подьемного каната меньше заданного появляется напряжение на выходе первого усилителя 8. Если командоаппарат 4 находится в положении, отличном от край4Q него на подьем ковша, то на выходе второго усилителя 9 также появляется напряжение и скорость двигателя 3 увеличивается в направлении выбора слабины подьемного каната. Анализ сил статического сопротивления перемещению подъемного механизма показывает, что величина этих сил составляет до 20 — ЗОО от веса упряжи ковша. Система стабилизации должна поддерживать усилие привода подъема, обеспечивающее удержание на весу упряжи ковша.

В связи с этим, неучет сил статического сопротивления не может не сказаться на точности стабилизации натяжения подъемного каната.

Силы статического сопротивления перемещению F от привода подьема, как показали исследования, связаны со скоростью привода следующим соотношением

1320350

Формула изобретения

НОлдЯЯВнце нО 5хОд8

Фиг. 2

3 где У вЂ” скорость привода подъема;

К вЂ” постоянный коэффициент.

Коррекция задания на натяжение подъемного каната на величину сил статического сопротивления перемещению механической части привода под.ьема осуществляется следующим образом.

Сигнал с датчика 10 скорости привода подъема поступает на вход нелинейного звена 11, характеристика которого реализует зависимость (1). При скорости привода подъема, направленной на уменьшение длины подъемного каната, что просходит при черпании грунта с углом между подъемным и тяговым канатами, меньшем 90; на выходе нелинейного звена 11 появляется сигнал, действующий согласно с сигналом с задатчика 7 натяжения подъемного каната.

При черпании в забое, когда просходит вытравление подъемного каната (при угле между подъемным и тяговым накатами большем 90 ), сигнал на выходе нели- 20 нейного звена 11 действует встречно сигналу с задатчика 7 натяжения.

В качестве датчика 10 скорости подъемной лебедки может использоваться датчик

ЭДС двигателя, легко реализуемый с помо. щью датчиков тока и напряжения привода.

Нелинейное звено 11 может быть выполнено на операционном усилителе.

Задатчик 7 натяжения представляет собой потенциометр, с помощью которого постоянный сигнал снимается в систему стабилизации.

Датчик 5 статического тока, являющийся датчиком упругого момента, реализуется с помощью операционных усилителей, решающих основное уравнение движения привода.

Первый 8 и второй 9 усилители с насыщением могут реализоваться также с помощью интегральных микросхем, например, серии К5513Д1, Использование предлагаемой системы стабилизации натяжения подъемного каната облегчает работу машиниста при управлении экскаватором, позволяет исключить образование слабины подъемного каната при любых положениях ковша и тем самым уменьшить динамические нагрузки на электромеханическую систему привода подъема и повысить производительность экскаватора.

Система стабилизации натяжения подъемного каната экскаватора-драглайна по авт. св. № 599023, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности путем устранения возможности нарушения процесса заглубления ковша и образования слабины подъемного каната при любом направлении вращения привода подъема, оно снабжено дополнительно датчиком скорости и нелинейным звеном, причем выход датчика скорости подключен к входу нелинейного звена, выход которого подключен к входу первого усилителя. О

Составитель В. Чуприн

Редактор H. Киштулинец Техред И. Верес Корректор Н. Король

Заказ 2622/29 Тираж 606 I1îäïHñHîå

ВНИИГГИ Государственного комитета СССР по лелям изобретений и открытий

113035, Москва, Ж- 35, Раушская няо., д. 4/5

Г1роььзгьодствеььно-полььгряфьь гескос предприятие, г. Ужгород, ул. I! роек гная, 4