Устройство для измерения углового отклонения ковша экскаватора от вертикальной плоскости

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВОГО ОТКЛОНЕНИЯ КОВША ЭКСКАВАТОРА ОТ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ПЛОСКОСТИ, содер жащее датчик тока якорной цепи двигателя поворота платформы, датчик скорости, блок вычисления параметров движения ковша и блок деления, выход которого связан с измерительным прибором, о тли чающее с я тем, что, с целью повышения точности измерения путем учета динамической составляющей момента сопротивления от раскачиваемого ковша, оно снабжено датчиком массы ковша, блоком умножения и блоком определения оценки динамического момента сопротивления от раскачиваемого ковша, входы которого соединены с выходами датчиков тока якорной цепи двигателя поворота платформы и скорости, а выход соединен с одним из входов блока деления, к второму входу которого подключен выход блока умножения, входы которого соединены с выходами датчика массы ковша и блока вычисления параметров движения ковша. 2. Устройство по п.I, отличающееся тем, что блок определения оценки динамического момента 9 сопротивления от. раскачиваемого ковша выполнен в виде последовательно соединенных первого сумматора, инерционного звена и второго сумматора, другой вход которого соединен с одним из входов первого сумматора непосредственно , причем оба йхода первого сумматора являются входами блока определения оценки динамического момента сопротивления от раскачиваемого ковша, а его выходом явСО ляется выход второго сумматора. ел

C0IO3 СОВЕТСКИХ

ИЮ

РЕСПУБЛИН (1% (11) 31Ю Е 02 F 3 48 С 0! С I 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /- :

К А В ТОРСКСИЕР СВИДЕТЕЛЬСТВУ

А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3634373/29-03 (22) 11.08.83 (46) 30.10.84. Бюл. 1д - 40 (72) С.В.Колодезев и Л.Д.Певзнер, (53) 621.879.38(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 420741, кл. Е 02 F 3/48, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 309235, кл. G 01 С 1/00, 1970 (прототип), (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВОГО ОТКЛОНЕНИЯ КОВША ЭКСКАВАТОРА ОТ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ПЛОСКОСТИ, содер,жащее датчик тока якорной цепи дви. гателя поворота платформы, датчик скорости, блок вычисления параметров движения ковша и блок деления, выход которого связан с измерительным прибором, о т л и ч а ю щ е е— с я тем, что, с целью повышения точности измерения путем учета динамической составляющей момента сопротивления от раскачиваемого ковша, оно снабжено датчиком массы ковша, блоком умножения и блоком определения оценки динамического момента сопротивления от раскачиваемого ковша, входы которого соединены с выходами датчиков тока якорной цепи двигателя поворота платформы и скорости, а выход соединен с одним из входов блока деления, к второму входу которого подключен выход блока умножения, входы которого соединены с выходами датчика массы ковша и блока вычисления параметров движения ковша.

2, Устройство по п.l, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок определения оценки динамического момента сопротивления от. раскачиваемого ковша выполнен в виде последовательно соединенных первого сумматора, инерционного звена и второго сумматора, другой вход которого соединен с одним из входов первого сумматора непосредственно, причем оба входа первого сумматора являются входами блока определения оценки динамического момента сопротивления от раскачиваемого ковша, а его выходом является выход второго сумматора.

1121357

Изобретение относится к автоматизации горнодобывающей промышленности и может быть использовано в системах управления экскаватором.

Известно устройство для определения положения ковша экскаваторадраглайна относительно стрелы, включающее рычаг, одним своим концом сочлененный с подъемным канатом, а другим связанный с измерителями yr- 1б ловых отклонений (1 3.

К недостаткам следует отнести ниэ кую точность, обусловленную механическими измерителями, наличием люфтов и зоны нечувствительности головных блоков.

Известно устройство для измерения углового отклонения ковша экскаватора от вертикальной плоскости, содержащее датчик тока якорной цепи двигателя поворота платформы, датчик скорости, блок вычисления параметров движения ковша и блок деления, выход которого связан с измерительным прибором (2g.

Недостатком данного устройства является низкая точность, обусловленная тем, что косвенный параметр, по которому определяют угол отклонения ковша экскаватора-драглайна, а именно динамический момент сопротивления, создаваемый отклоненным ковшом, вычисляется как разность момента двигателя, которому пропорционален ток якоря двигателя, и динамического момента, пропорционального ускорению платформы, принятого с целью упро. щения постоянной величиной. После достижения установившегося движения момент двигателя поворота равен ста" тическому моменту сопротивления, од" нако динамический момент сопротивления, создаваемый отклонением ковша, определяется также, как и на участке разгона.

iS

Цель изобретения - повышение точности измерения угла отклонения ковma путем точного учета динамической составляющей момента сопротивления от раскачиваемого ковша.

Указанная цель достигается тем, что устройство для измерения углового отклонения ковша экскаватора от вертикальной плоскости, содержащее датчик тока якорной цепи двигателя поворота платформы, датчик скорости, ээ блок вычисления параметров движения ковша и блок деления, выход ко" торого связан с измерительным прибором, снабжено датчиком массы ковша, блоком умножения и блоком определения оценки динамического момента сопротивления от раскачиваемого ковша, входы которого соединены с выходами датчиков тока якорной цепи, двигателя поворота платформы и скорости, а выход соединен с одним из входов блока деления, к второму входу которого подключен выход блока умножения, входы которого соединены с выходами датчика массы ковша и блока вычисления параметров движения ковша.

При этом блок определения оценки динамического момента сопротивления от раскачиваемого ковша выполнен в виде последовательно соединенных первого сумматора, инерционного звена и второго сумматора, другой вход которого соединен с одним из входов первого сумматора непосредственно, причем оба входа первого сумматора являются входами блока определения оценки динамического момента сопротивления от раскачиваемого ковша, а его выходом является выход второго сумматора.

На фиг.1 изображена функциональная схема устройства для измерения углового отклонения ковша экскаватора от вертикальной плоскости; на фиг.2 — функциональная схема блока определения оценки динамического момента сопротивления от раскачиваемого ковша.

Устройство для измерения углового отклонения ковша экскаватора от вертикальной плоскости включает дат; чик .1 массы ковша, выход которого подключен к одному из выходов блока 2 умножения, тахогенератор 3 через датчик 4 скорости подключен к одному из выходов блока 5 определения оценки динамического момента сопротивления от раскачиваемого ковша, к второму входу которого подключен датчик 6 тока якорной цепи двигателя поворота платформы, а выход блока 5 соединен с одним из входов блока 7 деления, другой вход которого соединен с выходом блока 2, второй вход которого соединен с выходом блока 8 вычисления параметров движения ковша, выход блока 7 деления соединен с входом вторичного прибора 9.

Блок 5 определения оценки динамического момента сопротивления

1121357 (фиг. 2 1 включает в себя сумматор 10, выход которого через инерционное звено ll соединен с первым входом второго сумматора 12, второй вход ко:торого соединен с вторым входом сумматора 10 два входа которого явля4 ются соответстственно первым и вто- рым входом блока 5.

Устройство для измерения углового отклонения ковша экскаватора от 10 вертикальной плоскости работает следующим образом.

В процессе перемещения стрелы отклонение ковша создает динамическую составляющую момента сопротивления, воздействующую через стрелу экскаватора на поворотную платформу и тем самым на вал поворотного двигателя, вызывая появление сигналов соот. ветственно на входе датчика 4 скорос- 20 ти и датчика 6 тока, Появившиеся сигналы 0 и 0 поступают на вход сумматора 10 (» иг.2) где преобразуется согласно соотношению

U -Ê О+Я»

33142 где

3„ „, — коэффициент передачи первого канала сум»

1 Я ю матора 10 . 30

Емф а„ - коэффициент передачи

»»» второго канала сумй матора 10;

К,К2 — соответственно коэффициент передачи датчика 4 скорости и тока; и», к»,т — соответственно масштабы по моменту, скорости и току дви40 гателя поворота;

3п — момент инерции двигателя и поворотной платформы, Ф вЂ” поток возбуждения двигателя поворота, с — магнитная постоянм ная двигателя поворота.

С выхода сумматора 10 напряжение поступает на вход инерционного зве- . на 0 и преобразуется в виде и- " u

Тр+1 3 где 0, — выходное напряжение ииер 55 ционного звена 11, T> T> — постоянная времени инер" ционного звена 11;

Т вЂ” электромаг постоянная времени якорной цепи двигателя. поворота.

Выходной сигнал U+ инерционного звена 11 поступает на вход сумматора

12, выходное значение сигнала равно

5 где К. =1 коэффициент передачи пер5 вого канала сумматора 12;

K = К- — коэффициент передачи вто6 3 рого канала сумматора 12.

Таким образом, на выходе блока 5 выходное напряжение 0 пропорционально функциональной зависимости

М = —" и»+Э

Ю

1 т Эп Тя Р+1 где И вЂ” оценка динамического момен1 та сопротивления от раска- . чиваемого ковша; соответственно скорость вращения и тока двигателя поворота.

С выхода блока 5 сигнал поступает на первый вход блока 7 деления, на второй вход которого поступает сигнал с выхода блока 2 умножения.

Выходной сигнал U блока 2 равен произведению поступающих на вход сигналов U+ к 0<

07=О 06

При подъеме ковша и повороте на выходе датчика l.массы ковша появляется сигнал U равный

0 =К»»»к где Гп к — масса ковша;

К вЂ” коэффициент передачи дат7 чика массы ковша.

С выхода блока 8 на вход блока 2 умножения поступает сигнал U npo6 порциональный ,0 *К R (tf f (t); где КО=1/К - коэффициент передачи блока 8;

R(tl — расстояние от ковша до оси вращения платформы;

Е(4! — частота колебания ковша;

К вЂ” коэффициент передачи блока 8.

Выходной сигнал блока 7 деления

0 равен частному от деления О и

0 и пропорцирнален эависимостй

М

" к" (tl f (t) гдето„- масса ковша, S 1l2) 957 б

R(t) — расстояние от ковша до осн вращения платформы;

t(4l - частота колебания ковша, Ч вЂ” угол отклонения ковша, М вЂ” динамическая составляющая момента сопротивления от раскачиЪаемого ковша.

Таким образом, в процессе работы привода поворота постоянно вычисляется угол отклонения ковша экскаватора-драглайна, что при использовании устройства в системах управления приводом поворота экскаваторадраглайна поэволяет улучшить динамические характеристики привода.

Использование изобретения такыре позволяет повысить точность вычисления угла отклонения ковша экскаватора-драглайна на 50Х вследствие учета динамической составляющей момента .сопротивления от раскачиваемого ковша и увеличить производительность экскаватора.

112! 357

Составитель Р.Гладун

Редактор Ю,Ковач Техред M.Íàäü Корректор М. Леонтюк

Заказ 7899/22 Тирам 643 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

Il3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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