Способ управления электроприводом черпаковой цепи драги

 

ГМ. Л. Сузцальницкий и И. В. Иванова (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский йиститут

1 золота и рецких металлов

f71) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ

ЧЕРПАКОВОЙ UEHH ДРАГИ

Изобретение огносится к электротехнике и может быть использовано при " управлении приводами механизмов, работающих на упор, например, при управлении процессом черпания на црагах и других землеройных машинах, отрабатываюших 5 породы, соцержашие крупные включения типа валунов.

При встрече черпаковой цепи с круп- ным включением привод черпаковой цепи стопоригся. Эффективность отработки пород при этом зависит от усилий, которые способен развить привод чериаюшего устрсйства.

Момент, развиваемый приводом .при стопорении, слагается из двух составляю ших: статического момента (M . ) и цинамического (МАщ ).

Статический момент определяется

20 механической характерисгикой привоца, т.е. он вполне определен и однозначно зависит от параметров настройки привоца.

Динамический момент, развиваемый приводом при встрече с крупным включением (стопорении), опрецеляется параметр рами привода (кинематической схемой, маховыми t массами) и интенсивностью стопорения, которая зависит or начальной скорости стопорения, поцатливости препятствия и жесткости закрепления сваи цраги в пороце. Жесткость закрепления сваи в породе, в свою очередь, зависит от глубины погружения сваи и в ряде случаев от характера подстилающих пород.

Наиболее характерен случай, когда в начале отработки забоя свая погружена в эфельный отвал на небольшую глубину и поц возцействием внешних сил может в нем перемешаться, а по мере огработки забоя глубина погружения сваи увеличивается в результате подсыпки эфельной фракции, и возможность перемешения ее уменьшается, Наибольпп1е динамические усилия при стопорении возникают при столкновении черпаков с препятствием абсолютной жесткости, а свая попадает одному и тому же якорному току цвига- теля. Стопорная ветвь механической характеристики привода формируется путем токоограничения с постоянной у ставкой по току. Поэтому в сгопорном режиме более высоким начальным скоростям стопорения соогветствует меньший статический момент, но больший динамический (пропорционально начальной скорости стопорения) и наоборот 2 ) .

Нецосгаток данного способа заключается в том, что суммарное усилие, воздействуюшее на препятствие, не регули-. руется оператором ни по величине, ни по длительности воздействия, поскольку цинамический момент усилия сгопорения носит случайный характер в зависимости

or поцатливости препятсгвия и в ряце случаев может быгь ниже М

Наиболее близок к предлагаемому способ управления элекгропривоцом черпаковой цепи цраги при огработке валуносодержащих россыпей, при когором измеряют нагрузку элЕктропривоца, срав ивают ее с зацанной и при превышении наФ грузкой электропривоца заданного значения снижают скоросгь вращения элекгропривоца цо полной его остановки, а заданную нагрузку корректируют в зависимости or величины начальной скорости сгопорения электропривода $3) .

При использовании известного способа применительно к приводу цражной .черпаковой цепи обеспечивается прецотврашение возникновения усилий, превышающих

Мдсп, однако не полностью используются прочностные возможности рабочего органа при преодолении препятствий. По мере снижения зацанной скорости привода увеличивает уставку статического стопорного момента, чго способствует решению этой задачи, но уставка всегда выбирается из условия сложения статического момента и динамического, возникаюшего при столкновении с препятствием минимальной поцагливости. Реальные сгопорения чаще происходят с препятствиями, податливости которых сушесгвенно больше, Цель изобретения - повышение производительности драги путем наиболее полного использования прочностных возможностей элементов черпаковой цепи при преодолении препятствия.

Указанная цель цостигается тем, что согласно способу управления элекгропривоцом черпаковой цепи цраги при огра« ботке валуносоцержащих россыпей, при котором измеряют нагрузку привода, сраг3 1001403 в расшелину скальных пород и не имеет, возможности свобоцного пе ремешения.

Таким образом, цинамический момент (МА и) привода черпаковой цепи произ вольно меняется в довольно широких пределах .и не может управляться оператором.

Во всем циапазоне рабочих скоростей стагический момент упора устанавливают из расчета, чтобы он в сумме с максимально возможным цинамическим момен- щ том не превышал величины допустимого моменга (М сг ).

Малая эффективность способа преоцо. ления препятствия черпаковой цепью изза сгопорных режимов ее привоца объяс. няется тем, что суммарное стопорное

Й силие часто оказывается меньшим, чем д-ц (если препятствие обладает поцатливостью), а также тем„что максимально возможное усилие M . .должно бьггь й071 приложено к рабочему органу в течение некоторого времени, а цинамическая составляющая после остановки привода как только ускорение привоца станет равным нулю исчезает. 25

Если препятствие не преодолено, его отделяют путем отработки окружающих

ropoq, на что тратится от минут qo часа и более.

Извесген способ управления электроприводом черпаковой цепи, согласно которому в кинематическую схему привода черпаковой цепи ввоцят муфту предельного момента (шинопневматическую), ограничивающую сумму стагического и динамического моментов привода цопустимой величиной. При достаточно резком стопорении черпаковой цепи к препятствию, вызвавшему стопорение, прикладывается усилие, соответствующее допустимому по условиям прочности исполнительного органа (черпаковой цени) f 1)..

Недостаток такого способа связан с тем, что прикладываемое к препятствию усилие только ограничивается по величине, но его нельзя создать по желанию оператора на необхоцимое время. Поэтому способ хотя и позволяет BpBQoTBpBTHTh поломки элементов привода, но не может быть эффективно использован при отра50 ботке валуносодержаших пород.

Известен способ управления приводом черпаковой цепи, при котором скорость привода регулируют по системе постоянной мощности (электроцвигагели постоянного тока, скорость которых регулирует55 ся путем изменения тока возбуждения).

По мере повышения скорости снижается статический момент, соотвегствуюший

5 10014 нивают ее с зацанной и при превышении нагрузкой привоца зацанного значения снижают скорость электропривоца цо его полной остановки, а заданную нагрузку корректируют в зависимости or величины начальной скорости стопорения электр привода, после полной остановки элекгропривода при стопорении осуществляют выдержку времени, равную времени они» жения максимально возможных цинамичес-16 ких усилий стопорения цо нуля, статический момент привоца увеличивают цо значения максимально допустимого момента, а после того, как привоц начнет набирать, скорость при преоцолении препятствия, 15 статический момент уменьшают цо его исходного значения.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема усгройства, реализующего способ управления элекгропривоцом черпаковой gp цепи цраги, на фиг. 2 — механические характеристики элекгропривоца.

На оцин вход регулятора 1 напряжения поцается сигнал зацания скорости привода И ОД . Выхоцное напряжение регуля- 25 тора 1И подается на электроцвигагель

2 постоянного тока привоца черпаковой цепи цраги. Нагрузка элекгропривоца

М измеряется блоком 23, и измеренный сигчал поцаегся на пороговый узел щ

4 контура токоограничения, гце осушествляется сравнение измеренного значения нагрузки с заданным. Выхоц порогового узла 4 соецинен со вторым вхоцом регулятора 1 напряжения цля снижения его выходного напряжения при превышении измеренным значением нагрузки заданного. На управляющие входы порогового узла поступает выходной сигнал коммутирующего блока 5. Коммутирующий блок имеет цва входа: на один поцаегся сигнал зацанной скоросги И д, на вгоройсигнал с выхоца цетектора 6 нулевой скорости, пропущенный через блок 7 временной зацержки.

Пороговое устройство 4 выполнено из последовательно включенных стабили- тронов и имеет столько входов, сколько стабилитронов оно в себя включает.

Количество стабилитронов зависит or

50 того, на сколько интервалов по соображениям точности регулирования разбит циапазон изменения заданной нагрузки цвигателя при изменении зацанного значения скорости И д . В принципе пороговое устройство может быть и не цискрегным, а непрерывным (при использовании функциональных устройств), реализующим функцию, определяемую огибающей, про03 6 хоцяшей через точки перегиба механичес ких характеристик (фиг. 2). Эти гочки еют координаты г" НЧ МСт и

) нач 2 Стх

Коммутирующий блок является обычным программным блоком.

Начальной скоростью,И„, „, при стопорении является зацанная привоцу ско» рость, т.е.И,,, = И о, Инс ч =ИВ А

Способ реализуется слецуюшим образом.

Оператор устанавливает требуемое значение скорости привоца черпаковой цепи Ир,< д . Сигнал поступает на первый вхоц коммутирующего устройства 5, ко торсе корректирует эацанное значение нагрузки привода М. д, включая в цепь токоограничения требуемое количество стабилитронов (формирование механической характеристики со стопорным моментом соответствующим И цД ).

При встрече исполнительного органа с препятствием момент привоца M рас-, тет, сигнал нагрузки превышает соответствуюшую величину М с д н на вход ре гулятора 1 напряжения по цепи токоограничения поступаег разностный сигнал межцу измеренным значением нагрузки и зацанным, вслецсгвие чего выходное напряжение регулятора 1 и скорость цвигагеля 2 снижаются цо нуля. В моменг остановки цвигателя к исполнительному органу приложены статический момент двигателя N и цинамический момент

Мд, соответствующий накопленной маховыми массами кинетической энергии.

Послецний момент приложен кратковременно. Максимальное время приложения его

Г опрецеляется расчетом или эксперимен тально. На это время насграивается блок

7 временной зацержки. В результате цейсгвия суммы статического и пинамического моментов препятствие в процессе стопорения привоца может быгь преодолена и тогца нагрузка двигагеля уменьшится, выходной сигнал блока 3 станет .меньше зацанного (опрецеленного порого. вым значен ие м узла 4 ), и ц вига гель повысит скорость цо pyog, Если укаэанной суммы усилий не .хватило цля.прео цоления препятствия (а сумма эта как правило меньше N > ), то на вход коммутирующего блока 5 через время Ч," поступает сигнал с выхода детектора 6 нулевой скоросги, и коммугируюший блок

5 путем включения в цепь гокоограничения соответствуюшего количосгва стабилитронов устанавливас г И МдщПри этом к препятствию ок зьнмегся прило

7 I 0014 женным статическое усилие, максималь но возможное пе:прочностным условиям исполнительного органа на любое требуе мое цля преодоления этого првпятствия время (если преодоление препятствия во обще по силам данному приводу), После того, как препятствие буцет преодолено и привод начнет набирать скорость, сигнал на выходе детектора нулевой скорости исчезнет, и соответст 30 венно исчезнет сигнал на втором входе коммутирующего блока 5, поступающий с блока 7 временной задержки. Коммути рующий блок 5 вновь включит в цепь токоограничения количество стабилитро 15 нов, опрецеляюшее соответствие стопорного момента М щп зацанной скорости

И цД, т,е. вернет систему к исхоцному значению в том случае если за это время не было изменено д с д. 20

Применение, изобретения позволяет на. иболее полно использовать прочностные возможности стопорения путем обеспечения равенствастопорного момента электро;, привода максимально допустимому зйаче 2g

1 / нию вне зависимости от податливости о нрепятствия, вызывающего стопорение.

Повышение полноты использования прочностных возможностей элементов черпаковой цепи цраги способствует ин- Зо тенсификации технологических процессов, степень которой определяется частотой возникновения стопорных режимов, что привоцит к повышению производительности *драги.

Формула изобретении

Сйособ управления электроприводом черпаковой цепи цраги при отработке

03 8

Ьалуносоцержаших россыпей, при котором измеряют нагрузку электропривоца, срав нивают ее с заданной и при превышении нагрузкой элекгропривоца заданного зна чения снижают скорость вращения электро привоца до его полной остановки, а зацанную нагрузку корректируют в зависимости от величины начальной-скорости стопорения электропривода, о т л и ч аю ш и и с я тем, что, с целью повышения произвоцительности цраги путем наиболее полного использования прочностных возможностей элементов черпаковой цепи при преоцолении препятствия, после полной остановки электропривоца при стопорении осуществляют выцержку времени, равную времени снижения максимально возможных цинамических усилий стопоре ния до нуля, затем увеличивают статический момент электропривоца цо значения максимально цопустимого, а после того, как электропривоц начнет набирать скоросгь при преодолении препятствия, сга- . тический момент уменьшают цо его исходного значения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 200397, кл. F16 Н 35/10, 1968.

2. Электрооборуцование драги 210Л,>

Расчетнопояснительная записка

% РПЗЗ-210Д 59-12. Иркутский завоц тяжелого машиностроения. Вып. OTK-БЭП, 1 955.

3. Авторское свицетельство СССР

¹ 456345, кл. Н 02 P 5/.06, 1975.

1001403

l7

1 а у

2 л щ idun 4e

Фж. 8

Составитель А. ГоловченкоРедактор Л. Пчелинская Техред Т.Фанта

Корректор А. Д зятк о

Подписное

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 1440/71 Тираж 685

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5