Устройство для взвешивания груза в автосамосвале

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЗВЕШИВАНИЯ ГРУЗА В АВТОСАМОСВАЛЕ, содержащее датчики давления в цилиндрах подвески , подключенные к входам блока суммирования и усиления, к выходу которого подключены сигнальный блок, выходной прибор и диффе енциатор, выходом подключенный к входу компаратора , источник напряжения коррекции, . подключенный через переключатель к входу блока суммирования и усиления, и коммутатор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений путем уменьшения влияния временных изменений параметров цилиндров подвески, в неговведены элемент задержки, вход которого подключен к выходу дифференциатора, запускающий триггер, один вход которого подключен к выходу компаратора, а другой - к выходу переключателя, элемент И, входы которого подключены к выходам запускающего триггера и элемента задержки, реле времени, запоминающий элемент, усилитель-вычитатель и два симметричных триггера, один вход коммутатора и один вход усилителя-вычитателя подключены к выходу блока суммирования и усиления, другой вход коммутатора и вход реле времени подключены к выходу элемента И, выход реле времени подключен к третьему входу коммутатора, к четвертому входу которого подключен запоминающий элемент, выход коммутатора подключен к другому входу усилитёля-вычитателя , выход которого соединен с одними входами симметричных триггеров, другие входы которых подключены к выходу компаратора, а выходы - к входам переключателя.

С01ОЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (»9) (11) . (5!)4 G 01 G ..19 12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTWI (21) 3793324/24-10 (22) 20.06.84 (46) 07.11.85.Áþë. II» .41 .(7 1) Ленинградский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени горный институт им. Г.В.Плеханова (72) В.АФГардзиш и И.А.Семенов (53) 681.269(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И" 527601, кл. G 01 G 19/08, 1976.

Авторское свидетельство СССР

lI» 1089428, кл. :-G 01 G 19/08, 1983. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЗВЕШИВАНИЯ

ГРУЗА В АВТОСАМОСВАЛЕ, содержащее датчики давления в цилиндрах подвески, подключенные к входам блока суммирования и усиления, к выходу которого подключены сигнальный блок, выходной прибор и дифференциатор, выходом подключенный к входу компаратора, источник напряжения коррекции, .подключенный через переключатель к входу блока суммирования и усиления, и коммутатор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений путем уменьшения влияния временных изменений параметров цилиндров подвески, в него введены элемент задержки, вход которого подключен к выходу дифференциатора, запускающий триггер, один вход которого подключен к выходу компаратора, а другой — к выходу переключателя, элемент И, входы которого подключены к выходам запускающего триггера и элемента задержки, реле времени, запоминающий элемент, усилитель-вычитатель и два симметричных триггера, причем один вход коммутатора и один вход усилителя-вычитателя подключены к выходу блока суммирования и усиления, другой вход коммутатора и вход реле времени подключены к выходу элемента И, выход реле времени подключен к третьему входу коммутатора, к четвертому входу которого подключен запоминающий элемент, выход коммутатора подключен к другому входу усилителя-вычитателя, выход которого соединен с одними входами симметричных триггеров, другие входы которых подключены к выходу компаратора, а выходы — к входам переключателя.! 190203

Изобретение относится к весоизмерительной технике.

Цель изобретения — повышение стабильности точности измерений путем уменьшения влияния временных изменений параметров цилиндров подвески автосамосвала.

На фиг. 1 представлена функционаьная блок-схема устройства; на фиг.2график изменения выходного сигнала при загрузке автосамосвала экскаватором; на фиг. 3 — график зависимости погрешности взвешивания от времени действия процесса вибрационного сглаживания.

Устройство содержит четыре датчика l давления, подсоединенные к полостям цилиндров подвески с давлеP<» Pnn, Рь ° Рзп

20 подключенные к входу блока 2 суммирования и усиления, выход которого соединен с выходным прибором 3, сигнальным блоком 4 и дифференциатором

5. Выход компаратора 6 соединен с одним входом запускающего триггера

8, выход которого совместно с выходом элемента 7 задержки подключены к входам элемента И 9. Выход последнего подключен к входу реле 10 времени, выход которого совместно с выходом элемента И 9 подсоединены к двум входам коммутатора ll, третий вход которого соединен с выходом блока 2 суммирования и усиления, а З5 четвертый вход — с запоминающим элементом 12. Выход коммутатора 11 совместно с выходом блока 2 суммирова ния и усиления соединены с двумя входами усилителя-вычитателя !3, выход 40 которого подключен к входам первого и второго симметричных триггеров.

14 и 15. Вторые входы триггеров

14 и 15 соединены с выходом компаратора 6. Выходы триггеров !4 и 15 45 подключены к двум входам переключателя 16, на третий вход которого подано постоянное напряжение U. Эдин выход переключателя 16 подключен к входу блока 2 суммирования и усиле- 50 ния, второй — к второму входу запускающего триггера 8.

Датчики 1 давления являются стандартными серийными и подсоединяются к полостям цилиндров подвески при 55 помощи имеющихся обратных клапанов.

Сигнальный блок 4 включает три симметричных компаратора (не показаны ), пороги срабатывания которых настраиваются на величины напряжения с выхода блока 2, соответствующие 807., 90Х и 100Х загрузки кузова, а также три сигнальных лампы желтого, зеленого и красного цветов. Дифферен.циатор 5 является элементом аналогового дифференцирования, выполненным на операционном усилителе.

Устройство работает следующим образом.

Датчики 1 давления измеряют давление газа Рпл Рпп Рз ° Рва полостях передних и задних, первого и левого цилиндров подвески, автосамосвала. Усиленный блоком 2 суммарный сигнал, пропорциональный массе груженой подресоренной части автосамосвала, измеряется выходным прибором

3, проградуированным в единицах массы. Сигнал с выхода блока 2 поступает также на вход сигнального блока 41 в котором при соответствии сигнала

807, 997. и 100Х использованию грузоподъемности машины включаются соответствующие компараторы и сигнальные лампы, информирующие машиниста экскаватора о ходе загрузки машины н позволяющие наиболее полно использовать ее грузоподъемность.

Измерения в таком режиме выполняются с большой погрешностью, обусловленной силами сухого трения контактирующих поверхностей цилиндров подвески. Поскольку сила сухого трения в каждом цилиндре подвески, например,автосамосвала БелА3-549, может достигать 3,5 ° 10 Н, то погрешность измерения составит !ОХ в относительных единицах. Согласно ГОСТ

8401-80 и инструкции о порядке контроля добычи и вскрыши на карьерах погрешность разового измерения массы груза в заполненном сосуде (автосамосвале ) с помощью устройств аналогичного назначения не должна превышать

+4Х, Требования по точности и быстродействию взвешивания груза обеспечивают элементы 5-16. В основу их работы положены эффект вибрационного сглаживания, возникающий на автосамосвале.

На фиг. 2 представлена осциллограмма процесса загрузки автосамосвала экскаватором, характеризующая изменение сигнала с выхода блока 2 во времени t. После окончания колебаний, вызванных разгрузкой ковша экскава1190203 4 тора, сигнал продолжает медленно изменяться, что длится в течении 2530 с. Это и есть процесс вибрационного сглаживания, возникающий от действия на цилиндры подвески вибраций от работы силового агрегата автосамосвала. Под действием вибраций поршни .,цилиндров подвески медленно сползают к положения статического равновесия, определяемого действующей на 10 каждый цилиндр подвески нагрузкой.

Сползание продолжается до тех пор, пока действие вибраций не компенсируется действием сухого трения. Экспериментально установлено, что в кон- 15 це процесса вибрационного сглаживания (фиг.3 ) погрешность с/ взвешива" ния груза составляет +3,2 < 3,5Х что полностью удовлетворяет предьявляемым требованиям по точности 20 взвешивания. Однако длительность процесса сглаживания оказывается соизмеримой с циклом экскавации, продолжающимся 20-35 с. Поэтому необходимо более оперативное выпол- 2S некие измерения (в течение 5-7 с ), чтобы машинист экскаватора, ориентируясь по включению световых предупредительных сигналов, мог регупировать заполнение ковша экскавато- 3б ра, особенно в последних циклах экскавации, чтобы исключить большой недогруз или перегруз автосамосвапа..

Дифференциатор 5 фиксирует колебания подрессоренной части автосамо- 35 свала, возникающие от разгрузки ковша экскаватора. Сигнал на его вы.ходе имеет не нулевое значение только при наличии колебаний U на выходе. В канале колебаний срабатыва- 40 ет компаратор б и своим выходным сигналом взводит запускающий триггер

8 и сбрасывает на ™О" триггеры 14 и 15, которые приводят в исходное состояние коммутатор 16, отключающий от входа блока 2 корректирующее напряжение. После окончания колебаний сигнал на выходе дифференциатора 5 становится равным нулю.

С задержкой времени, равной 0,7 пе- 5О риода колебаний, на выходе элемента 7 задержки появляется сигнал, который совместно с сигналом запускающего триггера 8 вызывает срабатывание элемента И 9. Задержка появления сигнала на выходе элемента.7 задержки, равная 1 с, необходима для того, чтобы исключить срабатывание элемента И 9 до окончания колебаний сигнала с выхода дифференциатора 5, например, в моменты его перехода через нулевое значение.

После .включения элемента И 9 сиг налом с его выхода .запускается реле

10 времени, а коммутатор 11 подключает запоминающий элемент 12 к. выходу блока 2 суммирования и усиления и сразу же отключает его. На элементе 12 запоминается напряжение

U>> с выхода блока 2 после окончания колебаний подрессоренной части.

Через 3 с по команде от реле 10 времени коммутатор 11 подключает элемент 12 к одному входу усилителявычитателя 13, на второй вход которого постоянно подается напряжение

Uy с выхода блока 2 суммирования и усиления. Время срабатывания реле

10 выбирается с учетом того, что в первые 3 с после окончания колебаний наблюдается наиболее активный процесс вибрационного сглаживания (фиг.3 ), т.е. наиболее резкий спад. или увеличение напряжения U>. Раэностный сигнал с выхода усилителя- . вычитателя 13 в зависимости от знака взводит симметричные триггеры 14 или 15, которые воздействуют на пе-. реключатель 16. Перекл1очатель 16 подключает к входу блока 2 суммирования и усиления корректирующее напряжения U = 4 U â соответствии с неравенствами

Uy >- U y 0, включается триггер

14, U-= -Цк

U g — U y (О, включается триггер

15, U = +Бк

Uy> — U> =О, триггеры не включаются, U=O.

Взвешивание массы груза с учетом коррекции, например B автосамосвале

БелА3-549, выполняется в соответствии с выражением где М вЂ” масса груза,кг; К„-„- коэффициент преобразования датчика давления, В/Па; К„ =0,988 - коэффициент, учитывающйй наклон передних цилиндров подвески к оси передних колес; K> = 1,46 — коэффициент, учитывающий влияние реактивных рычагов задней подвески автосамосвала; К масштабный коэффициент, кг/В, М„„—

1190203

Фаа. l

Составитель В.1циршов

Редактор Ar, Шандор Техред Л.Мартяшова Корректор Г.Решетник

Заказ 6961/43 Тираж 702 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Чосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул.Проектная, 4 масса порожней подрессоренной части автосамосвала.

Величину напряжения коррекции U необходимо выбрать соответствующей

-6X относительной погрешности(фиг.3) °

Тогда длялюбого случаяпогрешность взвешивания массыгруза непревысит 4Ж.

После включения переключателя 16 сигналом с его выхода триггер 8 устанавливается в исходное состояние, подготавливая схему к следующей коррекциии после загрузки следующей порции груза экскаватором.