Способ определения веса ковша экскаватора с материалом

 

О П I+% -А Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ п11 469893

Союз советских

Социалистических

Республик

V АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.03.73 (21) 1895481/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05,05.75. Бюллетень ¹ 17

Дата опубликования описания 07.08.75 (51) М. Кл. С 01g 23/36

Государственный комитет

Совета Министраа СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 681.269(088.8) (72) Автор изобретения

Г. Д. Афанасьев

Северо-Кавказский горно-металлургический институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕСА КОВША

ЭКСКАВАТОРА " МАТЕРИАЛОМ

Изобретение относится к области весоизмерительной техники.

Известен способ измерения веса ковша экскаватора, использующий сигнал статической составляющей тока двигателя подъема и сигнал датчика вхождения ковша в зоны взвешивания. Однако этот способ не обеспечивает требуемую точность из-за отсутствия прямого учета центробежных сил, действующих на ковш при повороте платформы эк- 10 скаватора.

По предлагаемому способу синусоидальные сигналы напряжений с датчиков выбираемой длины подъемного и тягового канатов сдвигают по фазе на углы, соответствую- 15 щие углам наклона канатов в вертикальной плоскости, амплитуды этих сигналов умножают на коэффициент, пропорциональный соответственно, сигналам датчиков статической составляющей токов двигателей подъема 20 и тяги, преобразованные сигналы складывают и из суммарного сигнала путем вычитания сигнала горизонтальной составляющей, пропорционального центробежной силе, действующей на ковш, выделяют сигнал верти- 25 кальной составляющей, пропорциональной зесу ковша с материалом.

На чертеже показана блок-схема устройства, с помощью которого может быть осуществлен предлагаемый способ. 30

Устройство содержит поворотные трансформаторы 1 и 2, сумматор 3, фазовые дискриминаторы 4 и 5, интеграторы 6 и 7, фазовращатели 8 и 9, амплитудные модуляторы 10:и

11, сумматоры 12 и 13, фазовые дискриминаторы 14 и 15, интеграторы 16 и 17, амплитудные модуляторы 18 и 19, фазовращатели 20 и 21, источник стабилизированного синусоидального напряжения 22 и индикатор веса 23.

Работа устройства основана на моделировании треугольника, образуемого подъемным и тяговым канатами и линией между точками схода этих канатов со шкивов, и сил, действующих в точке подвески ковша, напряжениями переменного тока постоянной частоты. Амплитуды соответствующих напряжений при этом пропорциональны длинам сторон треугольников и величинам векторов сил, а фазовые сдвиги соответствуют направлениям,векторов и стопон. Платформа экскаватора вращается вокруг вертикальной оси.

При работе экскаватора .выбирается длина подъемного и тягового канатов Ае и Аз с помощью поворотных трансформаторов 1 и 2 преобразуется соответственно в,напряжения

U и U, амплитуды которых пропорциональны выбираемой длине канатов. Эти напряжения, а также напряжение U, имеющее амплитуду, прогорциональпую расстоянию между точками схода подъемного и тягового канатов

469893

4 со шкивов, и фазу, равную углу, образованному линией, соединяющей точки схода, и вертикалью, подаются на сумматор 3. Амплитуда и фаза напряжения UI в процессе работы устройства не меняется. Дискриминатор 4 преобразует фазовый сдвиг вектора напряжения

Up> на выходе сумматора 3 относительно вектора, перпендикулярного U< в,напряжение постоянного тока Uz<. Фазовый дискриминатор 5 преобразует фазовый сдвиг между векторами напряжений Up и UI в напряжение постоянного тока U><. Интеграторы б и 7 и фазовращатели 8 и 9 изменяют фазы стабилизированных по амплитуде напряжений Уя3 и U33 возбуждения поворотных трансформаторов 1 и 2 до тех пор, пока вектор напряжения Up< не станет близок к нулю (в пределах чувствительности схемы). При этом векторы напряжений U> и

Up имеют направления, моделирующие направления подъемного и тягового канатов.

Напряжения постоянного тока U>< и U><, поступающие с датчиков статического тока двигателей подъемного и тягового механизмом и пропорциональные статическим .натяжениям соответствующих канатов, подаются на модуляторы 10 и 11. В качестве напряжений несущей частоты используются напряжения U> и

Up Таким образом, напряжение U< на выходе модулятора 10 имеет амплитуду, пропорциональную натяжению подъемного каната, и фазу, равную углу, образованному направлением подъемного каната и вертикалью. Точно также напряжение U> на выходе модулятора 11 моделирует вектор напряжения тягового ка.ната.

Напряжения U,è U5 суммируются в сумматоре 12, напряжение Up на,выходе которого моделирует вектор равнодействующей сил в точке подвески ковша.

Напряжение Up подается на сумматор 13 вместе с напряжением U;, имеющим, нулевую фазу и моделирующим вес ковша, и напряжением U8, имеющим фазу — и моделирующим

2 центробежную силу, действующую на ковш при вращении платформы экскаватора. Напряжение U в установившемся режиме работы устройства равно нулю, что обеспечивается астатическим регулятором, состоящим из фазовых дискриминаторов 15:и 14, интеграторов

16 и 17 и амплитудных модуляторов 18 и 19.

Фазовращатель 20 обеспечивает фазовый

10 2 сдвиг — напряжения Ugp относительно напряжения Up. Фазовращатель 21 сдвигает вектор напряжения U< относительно Up на угол, равный углу, образованому линией между точками схода подъемного и

15 тягового канатов со шкивов и вертикалью.

Напряжение U7 поступает на,индикатор веса

23. Напряжение Up, имеющее нулевую фазу, снимается с выхода источника стабилизированного синусоидального напряжения 22.

Предмет изобретения

Способ определения, веса ковша экскавато25 ра с материалом путем использования сигналов статической составляющей токов двигателей подъема и тяги и сигналов датчиков выбираемой длины подъемного и тягового канатов, отличающи и ся тем, что, с целью повыше30 ния точности, синусоидальные сигналы напряжений с датчиков выбираемой длины подъемного и тягового канатов сдвигают по фазе на углы, соответствующие углам наклона канатов в вертикальной плоскости, амплитуды этих

35 сигналов умножают на коэффициент, пропор. циональный соответственно сигналам датчикоь статической составляющей токов двигателей подъема и тяги, преобразованные сигналы складывают и из суммарного сигнала путем

40 вычитания сигнала горизонтальной составляющей, пропорционального центробежной силе, действующей на ковш, выделяют сигнал вертикальной составляющей, пропорциональный весу ковша с материалом.

469893

1Г

Составитель Т. Мартынова

Техред Е. Подурушина

Редактор О. Филиппова

Корректор Н. Лебедева

Типография, пр. Сапунова,2

Заказ 1852/18 Изд. ЛЪ 685 Тираж 740 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5