Способ определения веса груза,перемещаемого ковшом экскаватора
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕСА ГРУЗА , ПЕРЕМЕЩАЕМО ГО КОВШОМ ЭКСКАВАТОР А,. закл1Ьчающийся в измерений длин тягового и подъемного канатов, угла наклона стрелы экскаватора к горизонту и усилия подъема, в многократном определении координат ковша и вычис- , лении средних арифметических зна- , чений веса груженого и порожнего ковша и их разности в каждом рабочем цикле, отличающийся xeMi что, с целью повышения точности за счет выполнения измерений по всей траектории движения ковша, полученные по всей траектории перемещения ковша результаты вводят по данным уровням в оперативную память, а по окончании измерений по среднему арифметическому определяют размах и границы выборки, в соответствии с которыми вычисляют вес как выборочное среднее, причем единичные результаты .веса определяют по формуле Sn.L Р.; й„ ,(,) , 5„ - длина подъемного канагде t, i та и подъемное усилие, м, кН; (Л L ,Е - Длина стрелы и угол ее наклона, м, рад; LT,, декартовы координаты ковша в вертикальной плоскости стрелы, м; р«;вес ковша с учетом вер тикальной динамической составляющей подъемного усилия, кН; i - номер измерения. эо ;о
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (5» G 01 G 19 18.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ
К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3399828/18-10 (22) 18.02 ° 82 (46) 15.09.83. Бюл. 9 34 (72) A. С. Перминов, И. Г. Котлубовский, Ю.А. Королев и A.Ï. Максимов (71) Кемеровское отделение научйоисследовательского и проектно-конструкторского института по автоматизации угольной промышленности Гипроуглеавтоматизации (53) 681.269(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
Р 662820, кл. G 01 G 19/14, 1976.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 309098, кл. Е 02 F 3/26, 1969 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕСА ГРУВА,ПЕРЕМЕЩАЕМОГО КОВШОМ ЭКСКАВАТОРА . заключающийся в.измереййи длин тягового и подъемного канатов, угла наклона стрелы экскаватора к горизонту и усилия подъема, в многократном определении координат ковша и вычислении средних арифметических зна-. чений веса груженого и порожнего ковша и их разности в каждом рабвчем цикле, отличающийся тем,: что, с целью повышения точности эа
„„SU, „, ДЩ Я7Я А счет выполнения измерений по всей траектории движения ковша, полученные по всей. траектории перемещения ковша результаты вводят по данным уровням в оперативную память, а по окончании измерений по среднему арифметическому определяют размах и границы выборки, в соответствии с которыми вычисляют вес как выбороч. ное среднее, причем единичные результаты.веса определяют по формуле р
ki
К„, "cosE, ЫnE;)
4 где я,, 5я„ — длина подъемного каната и подъемное усилие, Е м,кН;
g,E; - HH /:T e a aa N наклона, м, рад;
L „d; — декартовы координаты С кевша в вертикальной плоскости стрелы, м; Я
P . — вес ковша с учетом вер тикальной динамической
Ф составляющей подъемного усилия, кНу номер измерения.
1041879
Изобретение относится к весоизмерительной технике, в частности к .способам измерения веса груза в ковше одноковшового экскаватора.
Известен способ определения веса ковша экскаватора-драглайна по величине усилий в тяговом и подъемном канатах с учетом координат ковша в пространстве.
Этот способ основан на измерении усилий в момент пересечения траекто- 30 рий ковша расчетной кривой в вертикальной плоскости стрелы с заранее заданной координатной зависимостью.
Эта кривая подобрана таким образом, что вероятность пересечения ее ков- )5 шом равна единице Г1) .
Однако в этом способе случайная оставляющая погрешности измерения очень высока, так как зависит от величины угла встречи траектории,с 20 расчетной кривой и.не защищена от воздействия всякого рода динамичес% ких помех.
Наиболее близким к-изобретению является способ определения веса гру- 25 за, перемещаемого ковшом экскаватора, заключающийся в измерении длин тягового и подъемного канатов, угла наклона стрелы экскаватора к горизонту и усилия подъема, в многократ-, ном определении координат ковша и вычислении средних арифметических значений веса груженого и порожнего ковша и их разности в каждом цикле экскавации (21 .
Этот способ обладает двумя сущест- З5 зенными недостатками: .измерение осуществляется не по веей траектории ковша, а только в той ее части, где она близка к расчетной кривой, причем. вероятность 40 их совмещения не равна единице, отсмща появляется погрешность измеренияу усреднение результатов многократного измерения подъемного усилия, ограниченных постоянными пороговыми значениями, привносит дополнительную ошибку, возникающую вследствие неравномерного заполнения ковша.
Целью изобретения является повы- 50 шение точности эа счет выполнения измерений по всей траектории движения. ковша.
Поставленная цель достигается тем, чтэ согласно способу определения веса груза,.перемещаемого ковшом экскаватора, заключающемуся в изме-. рении длин тягового и подъемного канатов, угла наклона стрелы экскаватора к горизонту и усилия подъема, 60
i в многократном определении координат ковша и вычислении средних арифметических значений веса груженого и порожнего ковша и их разности в каж- дом цикле экскавации, полученные .по 65 (2) к1 Рн + Рднн (После каждого вычисления полученные данные Рц, вводят в блок 3 оперативной памяти по эаданйым уровням, а по окончании измерений по другой программе блока 5 вычисляют среднее арифметическое Р„, по нему устанавс всей траектории .перемещения ковша результаты вводят по заданным уровням в оперативную память, и по окончании измерений по среднему арифметическому определяют размах и границы выборки, в соответствии с которымй вычисляют вес как выборочное среднее, причем единичные результаты веса определяют по формуле nj 1
Рк1 04 Д . с05 51п1; (1) где 8я,, 5 — длина свисающей части подъемного каната и. подъемное усилие м, кН;
L,Å„ — длина и угол наклона стрелы, м, рад;
Д;,, — декартовые координаты ковша в вертикальной плоскости стрелы, м;
Р„. — вес ковша с учетом а вертикальной динамической составляющей подь- . емного усилия, кй; номер измерения.
Полученные по всей траектории перемещения ковша результаты регистрируют по заданным уровням с помощью запоминающего устройства, по известному алгоритму находят .среднее арифметическое, устанавливают допустимые границы выборки и определяют
Ф выборочное среднее веса ковша.
На фиг.1 изображена блок-схема устройсэва, реализующего предлагаемый способ; на фиг.2 - график, поясняющий формулу.
Устройство содержит блок датчиков
1, связанный через узел связи с объектом 2 с блоком 3 оперативной памяти. Микропроцессор 4 взаимосвязан с блоком 3 и с блоком 5 программирующая матрица.
В процессе работы экскаватора при перемещении груженого и порожнего ковша кодовые сигналы с датчиков длин подъемного Eq и тягового 1, канатов, угла наклона стрелы E u подъемного усилия 5> блока датчиков
1 вводят в блок 3 оперативной памяти и по алгоритму, запрограммированному в блоке 5, периодически с помощью блоков 3 и 4 производят вычисления значений Р„; .
Значение величины Рн равняется весу (груженого и порожнего) ковша плюс динамическая составляющая Р нн, подъемного усилия бд,", направленная вертикально, а именно
1.0 ) 1879
20
Составитель В. Ширшов
Редактор С. Тимохина Техред:М.Гергель Корректор В, Бутяга
Тираж .643 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, М-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 7115/42
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, ливают размах g и границы выборки R иb а=Є— «2d; b=P„+ 2 а . (3) и вычисляют выборочное среднее Р„,„, соответствующее веау ковша
MЖс) =; . - Paiр1 где р. — частота появления j --ro события.
Проведенные исследования (4) по,казали, что динамические нагрузки подъемного усилия одноковшовых экскаваторов относятся к случайным стационарным процессам. Использование 15 статистики позволяет установить размах выборки д (0,7-1) Р;, исключающий анормальные оценки в переходных режимах работы привода подъема экскаватора.
На фиг,2 рабнчее оборудование драглайна представлено в вертикаль-, ной плоскости стрелы со следующими обоэначениямиг
AB - длина стрелы L,м;
Я вЂ” угол ее наклона к горизонту, . раде
6т,Q — - текущие длины тягового и подъемного канатов, м;
Й вЂ” расстояние от центра ковша
К до стрелы, м; — расстояние от пяты стрелы т до перпендикуляра d,м; щ Я„- углы, образованные стрелой и тяговым и подъемным канатами, рад;
5 5 — тяговое и подъемное усилия, » n воздействующие на ковш, кН;
Рп - вес ковша, кН.
Таким обраэомр реализация предложенного способа позволяет повысить точность определения веса горной массы на 3-4%.
