Способ учета основных показателей работы экскаватора- драглайна

 

1. СПОСОБ УЧЕТА ОСНОВНЫХ 1 ЭКСКАВАТОРАПОКАЗАТЕЛЕЙ РАБОТЫ ЭКСКАВАТОРАI Г e « Qv-cco(.5 trWC. Qt---I - ь « со5Ч/ L co5d-eiM5ii2.o -arcc TAeoL-const - угол наклона стрелы экскаватора к горизонту oL -const - расстояние между точками схода тягового и подъемного канатов с направляющих шкивов длина смотанных частей подъемного и тягового канатов; угол поворота стрелы экскаватора от ее перпендикулярного направления к продольной бровке уступа. ДРАГЛАЙНА, включающий измерение тока якорной цепи двигателя механизма подъема ковша и длин тягового и подъемного канатов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности учета за счет оперативного формирования информации о фактических значениях углов откоса отвала или прёдотвала, дополнительно измеряют угол поворота стрелы экскаватора от ее перпендикулярного направления к продольной бровке уступа и ток якорной цепи двигателя механизма тяги ковша, а измерение длин тягового и подъемного канатов производят при значениях токов якорных цепей двигателей механизмов подъема и тяги ковша , равных заданным и пропорциональных допустимым провисаниям тяговых и подъемных канатов, при этом тяговый канат располагают параллельно образующей откоса и определяют угол откоса отвала или предотвала в зоне расположения ковша по следующей формуле положения ковша по с -())}- . ,5-i-UT-tv,)ltT+e,i -Ч 2. Способ по -П. 1 , о т л и ч а ющ и и с я тем, что значения токов якорных цепей двигателей механизма подъема ( 3 я. п.) и механизма тяги ( О я. т.) задают в зависиот типа экскаватора в гтреV/ п t - мог Jan / 0,3 - - -inoM . ° Эа° - номинальные значетоков двигате

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦ1ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19} (И}

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2818751/29-03 (22) 09.08 79 (46) 23.08.83, Бюл. N 31 (72) А.И. Иартынов и А.И. Филиппенко (71) Государственный проектно" конструкторский и научно-исследовательский институт по автоматизации угольной промышленности (53) 621 879.38(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР и 546684, кл. Е 02 F 3/48, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР N 411199, кл. Е 02 F 9/20, 1970.

3. Авторское свидетельство СССР

И 387092, кл. E 02 F 3/48, 1969.

4. Авторское свидетельство СССР

И 371313, кл. Е 02 P 3/48, 1971.

5. Федоров Б.Д. и др. Основы геодезии и маркшейдерского дела. M.

"Недра", 1978, с. 59-60.

6. Авторское свидетельство СССР

N 343043,кл.Е 21 С 47/00,1967 (прототип). (5")(57) 1 ° СПОСОБ УЧЕТА ОСНОВНЫХ

ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАБОТЫ ЗКСКАВАТОРАeel(a@ceo (e op ь+о

Ь =o}"c+О. с0 + l c0sd юи1ыо -oYccos

re(}(.-const — угол наклона стрелы экскаватора к горизонту; (. -const — расстояние между точками схода тягового и подьемного канатов с направляющих шкивов; }}, т - длина смотанных частей подъемного и тягового канатов; ф — угол поворота стрелы экскаватора от ее перпендикулярного направления к продольной бровке уступа. д} Е 02 F 3/48; Е 0 F, /20

ДРАГЛАЙНА, включающий измерение тока якорной цепи двигателя механизма подъема ковша и длин тягового и подьемного канатов, о .т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности учета за счет оперативного формирования информации о факти.ческих значениях углов откоса отвала или предотвала, дополнительно измеряют угол поворота стрелы экскаватора от ее перпендикулярного направления к продольной бровке уступа и ток якорной цепи двигателя механизма тяги ковша, а измерение длин тягового и подьемного канатов производят при значениях токов якорных цепей двигателей механизмов подъема и тяги ковша, равных заданным и пропорциональных допустимым провисаниям тяговых и подьемных канатов, при этом тяговый канат располагают параллельно образующей откоса и определяют угол откоса отвара или предотвала в зоне расположения ковша по следующей формуле ,e „(e -ь„)И,+ Ä))$ .г и т Е(ОД О, — „" т и)6т 4®

2. Способ по.п. 1, отли чаюшийся тем, что значения токов якорных цепей двигателей механизма подъема (J я. и. ) и механизма тяги (} я. т.) задают в зависи" мости от типа экскаватора в npe"" делах где }, 3„- номинальные значе ом н(}м

5Ц: ния токов двигате. лей.

f (=а с

Bin! grccDs (0

СО C05d. ЯИ 10-В.СС0 ((Qual,+OP (p „)И,„р„)Ц М

1I 10368

Изобретение относится к области измерения параметров выполненной работы при проведении открытых горных работ с применением экскаваторовдраглайнов и, более точно, для.оценки фактических значений одного из важных параметров - угла откоса отвала и предотвала.

Известны различные способы и устройства, реализующие эти способы, 10 предназначенные для измерения параметров работы экскаватора-драглайна (1j, 2), (3) и Г43.

Известен способ измерения углов откоса отвала и предотвала при,много- 15 кратной перевалке вскрышных пород, предусматривающий проведение макшейдерской инструментальной съемки 51.

Однако этот способ трудоемок и требует значительного времени при его 20 исгюльзовании, в связи с чем применяется эпизодически при контроле параметров паспорта экскавации. В то же время экскаваторщику необходимо иметь оперативную информацию о величине yr - 2S ла откоса отвала, предотвала, чтобы обеспечить выполнение заданного значения угла. Важность оперативного формирования указанной информации для машиниста экскаватора обуславливается 30 тем, что нарушение заданного угла откоса отвала, предотвала приводит к нарушению параметров технологической схемы, которое, в свою очередь, связано с дополнительными экскаваторными работами.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ, включающий измерение длин тягового где С-const - угол наклона стрелы экскаватора к горизонту;

L-const - расстояние между точ" ками схода тягового и подъемного канатов с направляющих шкивов;

4, Е - длины смотанных частей подъемного и тягового каната;

7 - угол поворота стрелы экскаватора от ее пер. пендикулярного направления к продольной бровке уступа.

При этом значения токов якорных частей цепей двигателей механизма

50 2 и подъемного канатов, тока якорной цепи двигателя механизма подъема ковша, угла поворота платформы экскаватора, контроль операций разгрузки ковша и сравнение текущих длин тягового и подъемного канатов с установленными величинами. Способ позволяет учитывать основные гюказатели работы драглайна 6).

Однако известный способ не позволяет оперативно (flopMHpoBBTb информацию о величине угла откоса отвала и предотвала при использовании экскаватора на вскрышных работах по бестранспортной схеме и поэтому не обеспечивает эффективных технологических режимов работы экскаватора.

Целью изобретения является повышение точности учета работы экскаватора за счет оперативного формирования информации о фактических значениях уггюв откоса отвала или предотвала.

Поставленная цель достигается тем, что измеряют угол поворота стрелы экскаватора от ее перпендикулярного направления к продольной бровке уступа и ток якорной цепи привода механизма тяги ковша, а измерение. длин тягового и подъемного канатов производят при значениях тока приводов механизмов тяги и подъема ковша, равных заданным и пропорциональных допустимым провисаниям тягового и подъемного канатов, при этом тяговый канат расгюлагают параллельно образующей откоса и определяют угол откоса отвала или предотвала в зоне расположения ковша по следующей формуле подъема ковша (Э q q ) и механизма тяги (дт ) задают в зависимости от экскаватора в пределах ном где „,: т - номинальные значения токов двигателей.

На фиг. 1 и 2 показана схема взаимного расположения элементов конструкций экскаватора, забоя, отвала и измеряемые параметры, на фиг. 3 функциональная схема устройства, реализующего способ.

Сущность способа состоит в следующем.

36850 (6) при этом

2 АО = Lo = (.cos 0(., (9) а где 1, - угол между вертикалью,опуом щенной из точки схода подъемного каната (точка В) и струной тягового каната; ра

Н - высота отвеса подъемного ва- Зо каната до его пересечения ук с линией откоса (сторона ВД треугольника РВД);

Lo - проекция стороны AB тремой, о угольника АВД на горизонтальной плоскости.

Отметим, что вертикальная плоскость стрелы в процессе экскавации и при проведении измерения угла откоса предотвала может находиться под из т углом ф от перпендикулярного направления к бровке уступа (фиг.16). (1) Угол от коса предот вала должен измеряться в перпендикулярной плос" кости к бровке уступа, поэтому угол ф должен быть учтен, что и обеспе(2) чивается следующим образом (фиг. 16) из треугольника Р AO следует

= А О = L cosg (10)

L 0 = Lcosdcos 9 (11)

Гогда из треугольника А ОД (фиг. 1в) е3п Т

1 ;,. — l* 6i oL

4о 1 coed. coeЧ

35 о,я.+об « e +e, СЕ.-Е.) 7 т тогда

Э 10

Для определения угла откоса отвала в точке, принадлежащей прямой перпендикулярной бровке уступа и образующей поверхность отвала в данном сечении, располагают загруженный ковш. Затем производят выбор провисаний тягового и подъемного канатов путем создания соответствующих моментов на валах приводных двигателей механизмов тяги и подъема ковша, при этом тяговый канат располагают параллельно плоскости откоса, включающей указанную выше прямую. При одновременном достижении установленных значений токов в якорных цепях соответствующих двигателей. т.е.

3 01

9т ягт

«3 2 ор 3"Д " определяют длины свисающих с направляющих шкивов частей тягового Я г и подъемного 1и канатов и угол р °

j поворота стрелы экскаватора от ее перпендикулярного направления к и дольной бровке уьтупа и по формул (14} определяют угол откоса отвал в указанном выше сечении. При эт учитывается, что 4-const и ее вел чина указана в паспорте экскавато или документации по наладке экска тора, L-(const) берется из констр торской документации экскаватора, угол г может изменяться в предела от 0в до 80о, а угол $ между пря соединяющей точки схода подъемног и тягового канатов с направляющих шкивов, и струной тягового каната находится в пределах 10 -Я .

Геометрические соотношения, ис пользуемые в способе, следующие: треугопиника АВД риг. 2а) следуе

1. Е -К

cos f—

ХЬОРТ или после преобразования

«g

j. --à1"ññîü e Ops+op „(g,-e „)(e +K>)

- длины свисающих частей подъемного и тягового канатов; — угол наклона линии AB

S к горизонту;

- угол между линией АВ и струной тягового каната (линией АД) .

Из треугольника АВД, построенного в вертикальной плоскости стрелы (фиг. 1а) следует

120 - У (4)

5 1n ф-

Н з1пГ

L (5)

sInY

Н

sIn

Иэ треугольника АВО следует

08

20 АВ на Ь =OB=L s in, тогда

h - Н - д ее 1 . Lsin M (8)

s ln Ý

51п с;

1 где

- расстояние между точками схода подъемного (точка В) и тягового (точка А) канатов с направляющих шкивов Мит сре« L В1и ссоВ<С е. )

cia )Ь =ОС ст.О

СОЪФ can c coed (12) ГА (13) или

Устройство для реализации способа содержит (фиг. 2) датчик 1 угла поворота стрелы, датчики 2 и 3 длин свисающих частей тягового и подъемного канатов, блок 4 управления, вычислитель 5 и индикатор 6.

Блок 4 управления включает пороговые элементы 7 и 8, кнопку с замыкающими контактами 9, связанный с ними входами элемент И 10 и реле 11, под25 ключенное к выходу элемента И 10.

Вычислитель 5 включает сумматоры

13, 14, 15 и 16, инверторы 17 и 18, множительные узлы 19, 20 v 21, делители 22, 23 и 24, преобразователь 25 функции arccos, преобразова

30 тели 26 и 27 функции sin, преобразователь 28 функции cos преобразователь 29 функции агсТд. Входы сумматора 12 через замыкающие контакты реле 11 блока 4 связаны с выходами датчиков 2 и 3. Один вход сумматора

13 подключен к соответствующему входу сумматора 12, другой вход сумматора 13 через инвертор 17 связан с дру-. гим входом сумматора 12. Выходы сумматоров 12 и 13 через множительный узел 19 подключены к множительному узлу 20, на другой вход которого по цепи 30 подается сигнал, пропорциональный величине 0,5 45

Выход узла 20 соединен с одним входом сумматора 14, на другой вход которого по цепи 31 подается сигнал, пропорциональный величине 0,5 L. Выход сумматора 14 связан с одним вхо- 50 дом делителя 22, другой вход которого через замкнутый контакт реле 11 связан с выходом датчика 2. Выход делителя 22 через последовательно соединенные преобразователи 25 и 26 соеди-55 нен с одним входом делителя 23, другой вход которого через последовательно соединенные инвертор 18, сумматор 15, преобразователь 27 связан с выходом преобразователя 25. На второй вход сумматора 15 по цепи 32 подается сигнал, пропорциональный углу 120 . Выход делителя 23 через множительный узел 21 связан с одним входом сумматора 16, на второй вход которого по цепи 33 поступает сигнал, пропорциональный величине (-tgg).

На второй вход множительного узла 21 по цепи 34 поступает сигнал, пропорциональный величине 1/co+. Выход сумматора 16 подключен кодному входу делителя 24, другой вход которого через преобразователь 28, замыкающий контакт реле 11 связан с выходом датчика 1. Выход делителя 24 через преобразователь 29 и замыкающий контакт реле 11 соединея с индикатором 6. По цепям 35 и 36 элементы 7 и 8 блока 4 соединены с токовыми цепями двигателей механизмов подъема и тяги ковша.

Устройство работает следующим образом.

При необходимости измерения угла наклона образующей откоса предотвала в нужном профиле машинист экскаватора располагает загруженный ковш в любой точке образующей и создает усилия в подъемном и тяговом канатах, чтобы отсутствовали их провисы, при этом ковш продолжал бы находиться в выбранной точке, а тяговый канат располагался параллельно образующей откоса предотвала. После выполнения перечисленных операций машинист нажимает кнопку 9 и если токи в приводах подъема и тяги имеют значения не ниже установленного, то срабатывают пороговые элементы 7 и 8, элемент И 10 и реле 11 замыкает свои контакты. Выходные сигналы датчиков

2 и 3 суммируются сумматорами 12, 13 и поступают на множительный узел

19, на выходе которого формируется си гH BJt у (Р q )(qи- С и

Сигнал у и сигнал, пропорциональный величине 0,5 1/L, перемножаются узлом 20, а результат суммируется с си гн алом, пропорциональным вели чине

0,5 L т.е. на выходе сумматора 14 формируется угнал

З,= — „(Е, + Е,)(Е,- „>.ÎÐ. (ф

1036850

Далее, сигнал у поступает на делитель 22, с выхода которого частное от деления у на Е поступает на

2 преобразователь 25. После преобразования входной величины на выходе преобразователя формируется сигнал

1 у-OrCCOS B»8 "

Ст о,6 „H, е„1(е,-t,„1 .

Затем преобразователем 26 обесйечивается нахождение s i, сумматором

15 обеспечивается формирование сигнала у =- 120 -) ъ

Преобразователь 27 обеспечивает нахождение sin(120 ), на выходе делителя 23 формируется сигнал

s in it

@ in

После перемножения множительным узлом 21 сигнала у! с сигналом 1/сов А и суммирования результата сумматором

16 с сигналом (-т.ц43 на выходе сумматора 16 формируется сигнал

sin+

У = .

Делитель 2!! обеспечивает формирование сигнала

COS Ф который преобразуется преобразователем 29 в искомый угол (= a1-Ckg уи аУС1

5 С059 1!I Г COSd

8еличина $ постуйает на индикатор

6 для визуального наблюдения.

При наличии на экскаваторе мини-ЭВМ (в последнее время наблюдается тенденция применения бортовых мини-ЭВМ на мощных драглайнах для автоматизации и оптимизации процесса управления экскаватором) расчетная !

5 формула для искомого угла наклона образующей отвала или предотвала реа- . лизуется программно, т.е. на мини-ЭВИ кроме других функций возлагается еще функция вычислителя. ю

Оперативное формирование информации о величине угла наклона образую. щей отвала крайне важно для правильного ведения горных работ, поскольку отклонение в меньшую или большую сторону фактического угла наклона сопряжено соответственно с возникновением опасности обрушения отвала (снижается безопасност ь проведения горных работ) или с увеличением объемов переэкскавации (до 20 и более). зо

Таким образом, отклонение фактического угла наклона образующей отвала от заданного значения ведет к значительным дополнительным затратам, которые могут быть устранены при использовании предлагаемого способа.

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, ч

ВНИИПИ Заказ 5955/30

1036850

Тираж 673

Подписное