Устройство управления приводами ковша экскаватора

 

Изобретение относится к строительно-дорожной технике и предназначено для управления движением ковша экскаватора-драглайна,но может быть использовано для управления другими строительными машинамии механизмами,например погрузчиками,транспортерами и т.п.Целью изобретения является повьш1ение точности ус тройства.Направление вращения привода подъема фиксируется первым импульсным датчиком перемещения и на его выходах формируются две сдвинутые одна относительно другой на 90 импульсные последовательности. Эти импульсные последовательности учетверяются в первом датчике направления вращения и в нем также формируется опорная последовательность. Частота опорной последовательности в делителе делится на коэффициент задания траектории ковша экскаватора, задаваемый машинистом. Остальные импульсные последовательности с выходов первого датчика направления вращения поступают на первый и второй входы блока распределения импульсов. Импульсная последовательность с выхода делителя поступает на третий вход блока распределе«ия импульсов. Направление вращения привода тяги фиксируется вторым импульсным датчиком перемещения и на его выходах формируются две сдвинутые одна относительно другой на 90 импульс-ные последовательности . Эти импульсные последовательности учетверяются во втором датчике направления вращения и с его выходов поступают на четвертый и пятый входы блока распределения импульсов , а с его выходов - на первый и второй входы блока синхронизации. Сигналы с первого и второго выходов блока синхронизации поступают на входы Суммирование и Вычитание реверсивного счетчика, а с его выхода через преобразователь код-аналог - на вход усилителя мощности. Усилитель мощности воздействует на электродвигатель привода тяги. 1 з.п. ф-лы, 1 ид. о (Л ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

475 А1 (19) (11) (5D 4 G 05 В !1/01

4, 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3688197/24-24 (22) 09.0 1.84 (46) 07.08 ° 86. Бюл. ¹ 29 (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени инженерно-строительный институт им. В.B.Êóéáûøåâà (72) С.М.Пушкарев, В.П.Будянов, В,Я.Ткаченко, Е.В.Арсина и M.À.Ãîðдеев (53) 62-50 (088.8) (56) Рози А.А. и Федотов А.И. Числовые сиСтемы программного управления машинами и агрегатами. — Л.: Лениздат, 1973, с. 42-44.

Авторское свидетельство СССР

¹ 679932, кл. С 05 В 11/01, 1976. (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПРИВОДАМИ

КОВША ЭКСКАВАТОРА (57) Изобретение относится к строительно-дорожной технике и предназначено для управления движением ковша экскаватора-драглайна,но может быть использовано для управления другими строительными машинамии механизмами,например погрузчиками, транспортерами и т.п.Целью изобретенияявляется повышение точностиустройства.Направление вращения приводаподъема фиксируется первым импульсным датчиком перемещения и на его выходах формируются две сдвинутые одна относительно другой на 90 импульсные последовательности.

Эти импульсные последовательности учетверяются в первом датчике направления вращения и в нем также формируется опорная последовательность.

Частота опорной последовательности в делителе делится на коэффициент задания траектории ковша экскаватора, задаваемый машинистом. Остальные импульсные последовательности с выходов первого датчика направления вращения поступают на первый и второй входы блока распределения импульсов.

Импульсная последовательность с выхода делителя поступает на третий зход блока распределения импульсов.

Направление вращения привода тяги фиксируется вторым импульсным датчиком перемещения и на его выходах формируются две сдвинутые одна относио тельно другой на 90 импульсные последовательности. Эти импульсные последовательности учетверяются во втором датчике направления вращения и с его выходов поступают на четвертый и пятый входы блока распределения импульсов, а с его выходов — на первый и второй входы блока синхронизации.

Сигналы с первого и второго выхоцов блока синхронизации поступают на входы "Суммирование" и "Вычитаниен реверсивного счетчика, а с его выхода через преобразователь код-аналог — на вход усилителя мощности. Усилитель мощности воздействует на электродвигатель привода тяги. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1 т494-75

Изобретение относит я к строительНо-äîðoæíîé технике и преднлзнлчено для управления движением ковша эксклваторл-драгллйна, и может быть использовано для управления другими 5 строительными машинами и механизмами, например, погрузчиками, транспортерами и т.п, Цель изобретения — повышение точности устройства ° 1О

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит первый 1 и второй 2 импульсные датчики перемещения, первый 3 и второй 4 датчики направле- 15 ния вращения, делитель 5„ блок б распределения импульсов„ элементы

И 7-10, элементы ИЛИ 11 и 12, элементы 13 и 14 задержки, блок 15 синхронизации„ реверсивный счетчик 16, преобразователь 17 код-аналог, усилитель 18 мощности, электродвигатель

19, приводы 20 и 21 соответственно тяги и подъема, эадатчик 2? крутизны траектории ковша. При этом Ч

25 т

)„, 3„ †. углы поворота и угловые скорости соответственно приводов 20 и 21 тяги и подъема, f — сигнал на i-м

J выходе j-ro функционального элемента или блока, f„ выходной сигнал

j-го функционального элемента или блока.

В состав блока б распределения импульсов входят элементы И 7-10, элементы ИЛИ 11 и 12 и элементы 13 и 14 задержки.

В состав привода 20 тяги входят усилитель 18 мощности и электродвигатель 19.

Устройство работает следующим образом.

При движении ковша экскаватора на траекториях подъема и опускания по желанию машиниста может осуществляться изменение направления движения ковша, что происходит в результате перемены направления движения приводов 20 и 21 соответственно тяги и подъема. В зависимости от направления вращения приводов 20 и 21 тяги и подъема одна из импульсных последовательностей f,, f„ или f, f на выходах импульсных датчиков 1 и 2 перемещения опережает другую последовательность на 90 (на 0,5 шага кодирования, например, при вращении привода 21 подъема против часовой стрелки. Последовательность f„ опе— режает f. --,,,Датчики 3 и 4 направления

° 1 вращения выполняют следующие функции: учетверяют число импульсов, поступающих с выходов импульсных датчи— ков 1 и 2 перемещения с помощью спе-. циальных умножителей частоты (не показаны), преобразуют полученные импульсные сигналы в импульсы требуемой длительности, определяют направление вращения приводов 20 и 21 тяги и подъема и формируют на своих выходах в зависимости от направления вращения импульсные последователь2. з т ности f. или f u f или f,,при

3 4 1 опережающей последовательности f, на входе датчика 3 направления вращения на его выходе появляется выходная импульсная последовательность

f. з

Делитель 5 уменьшает частоту нейтральной импульсной последователь1 ности f на каждом выходе датчика 3

3 направления вращения в соответствии с принятым в данном устройстве алгоритмом управления где 3 — рассогласование между заданным и действительным положениями ковша при его движении пс-траектории; лР„ а1 — изменения длин канатов подъе" ма и тяги, которым пропорциональны числа импульсов по1 2 следов ательностей f, f „è

1сс1 — коэффициент задания траектории ковша экскаватора, устанавливаемый машинистом с помощью задатчика 22 крутизны траектории ковша путем изменения его выходного сигнала

Задание траектории".

Делитель 5 работает как частотный модулятор и преобразует в соответствии с сигналом Задание траектории и числом К,представленным в параллельном потенциальном двоичном коде, входную нейтральную последовательность импульсов f, в выходную последовательность f: пс формуле ь

1 причем 1." служит в делителе 5 эта-!! лонной импульсной после онательностью, верхняя члс тл которой соот1249475 ветствует наибольшей скорости вращения привода 21 подъема экскаватора.

Блок 6 распределения импульсов и блок 15 синхронизации служат в системе для разделения во времени импульсов всех встречающихся в процессе работы экскаватора импульсных последовательностей в каналах подъег з з ма и тяги: f» f, f и f, f„. При

3 5 этом импульсные последовательности 1О

3.

Й, f, соответствующие разным направлейиям вращения привода 21 подъема, подаются вместе с нейтральной

1 импульсной последовательностью f3, частота которой уменьшена в соответ- 15 ствии с коэффициентом к делителя 5 на входы элементов И 7 и 8 блока распределения импульсов, а их выходные

I сигналы поступают на входы элементов И 9 и 10, включенных последова- 2О тельно с элементами 13 и 14 задержки и на входы элементов ИЛИ 11 и 12. Выходные сигналы f u f элементов т

И 7 и 8 и датчика 4 направления враг щения f u f проходят на входы бло- 25

Ч ка 15 синхронизации через элементы

ИЛИ 11 и 12. Однако в том случае, когда импульсы последовательностей

f u f или f» f совпадают друг с

Ч другом по времени, т.е. возникает О возможность пропадания одного импульса, поступающего на один из входов блока 15 синхронизации, и как следствие, уменьшается точность работы устройства, в блоке 6 распределения импульсов предусмотрено дополнительное разделение по времени этих импульсов с помощью элементов И 9 (или 12) и элемента 13 (14) задержки.

Далее на выходе блока 15 синхрони- 4О зации разделенные по времени импульсы в зависимости от направлений- вращения приводов 20 и 21 тяги и подъема и в соответствии с принятым в устройстве алгоритмом управления по- 4> ступают на входы 1Сложение" или

"Вычитание" реверсивного счетчика 16.

В преобразователе 17 код-аналог осуществляется преобразование кода на выходах реверсивного счетчика 16 в напряжение постоянного тока, пропорциональное количеству импульсов, поданных на входы реверсивного счетчика 16. В общем, лучае выходное напряжение преобразователя 17 код †аналог, подаваемое через усилитель 18 мощности на электродвигатель 19 привода 20 тяги, является функцией интеграла разности частот f (Е ) и .з

f (f ), а знак этого интеграла оп4 4 з ределяется неравенствами f, (f ) > (f ) f (f ) f (f ), «ото выполйяются в зависимости от того, какие из последовательностей имеют место в рассматриваемый момент движения ковша. Устра. :; во управления приводами ковша экск: .. атора построено на основе некотор х отдельных элементов таких блоков систем регулирования дискретного типа P-Д, что унифицирует построение всего устройства управления и упрощает его конструкцию.

Формула изобретения, 1. Устройство управления приводами ковша экскаватора, содержащее задатчик крутизны траектории ковша, первый импульсный датчик перемещения, кинематически связанный с приводом подъема ковша и соединенный выходами с соответствующими входами первого датчика направления вращения, подключенного выходами соответственно к первому и второму входам блока распределения импульсов, второй импульсный датчик перемещения. кинематически связанный с приводом тяги ковша и соединенный выходами с соответствующими входами второго датчика направления вращения, блок синхронизации, подключенный выходами к соответствующим входам реверсивного счетчика, соединенного выходом с входом преобразователя код-аналог, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно снабжено делителем, соединенным первым входом с выходом задатчика крутизны траектории ковша, вторым входом — с третьим выходом первого датчика направления вращения, а выходом — с третьим входом блока распределения импульсов, подключенного четвертым и пятым входами соответственно к первому и второму выходам второго датчика направления вращения, а первым и вторым выходами — соответственно к первому и второму входам блока синхронизации.

2, Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ. е е с я тем, что блок распределения импульсов содержит четыре элемента И, два элемента ИЛИ и два oëåìåíòà задержки, причем пер1249475 l0

Составитель Ю.Гладков

Техред H.Áîíêàëî

Редактор О.Головач

Корректор А. Зимокосов

Заказ 4321/47 Тираж 836

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная, 4 вый вход первого элемента И соединен с первым входом второго элемента И, а выход - с первыми входами первого элемента ИЛИ и третьего элемента И, подключенного вторым входом к второму входу первого элемента ИЛИ, а выходом через первый элемент задержки — к третьему входу первого элемента ИЛИ, первый вход четверто— го элемента И соединен с выходом второго элемента И и с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход — с вторым входом второго элемента ИЛИ, а выход через второй элемент задержки с третьим входом второго элемента ИЛИ, второй вход первого элемента И, второй вход второго элемента И, первый вход первого элемента И, второй вход четвертого элемента И, второй вход третьего элемента И и выходы первого и второго элементов ИЛИ являются первым, вторым третьим четвертым и пятым входами и первым и вторым выходами блока распределения импульсов.