Способ определения веса груза,перемещаемого ковшом экскаватора

 

Изобретение относится к весоизмерительной технике и позволяет повысить точность, и надежность определения веса. В процессе экскаващш кодовые сигналы блока 1 датчиков, связанного через узел 2 связи с объектом , поступают в анализатор 3 спектра и блок 4 оперативной памяти. По алгоритму, запрограммированному в программирующей матрице 6 микропроцессор 5 с помощью ана лизатора 3 и блока 4 оператив- . ной памяти определяет вес груза, перемещаемого ковшом экскаватора в одном цикле экскавации. Число измерений определяется по приведенной математической формуле. Изобретение дополнительное к основному авт.св. 1041879. 2 илл. о i9 (Л 00 о 00 Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

51) 4 С О1 С !9/18

)и

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1041879, (21) 3800016/24-10 (22) 09. 10.84 (46) 30.08.86. Бюл. Р 32 (71) Криворожский ордена Трудового

Красного Знамени горнорудный институт и Государственный ордена Трудового Красного Знамени институт по проектированию предприятий железорудной промьппленности ™Кривбасспроект" (72) В.М. Назаренко, Е.Л. Карашева и Н.И. Ипиенко (53) 681.269 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1041879, кл. G О1 G 19/18, 1982, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕСА ГРУЗА, ПЕРЕМЕЩАЕМОГО КОВШОМ ЭКСКАВАТОРА

„.SU,„„1254308 . А 2 (57) Изобретение относится к весонзмерительной технике и позволяет повысить точность и надежность определения веса. В процессе экскавации ко. довые сигналы бпока 1 датчиков, связанного через узел 2 связи с объектом, поступают в анализатор 3 спектра и блок 4 оперативной памяти.

По алгоритму, запрограммированному в программирующей матрице 6, микропроцессор 5 с помощью ана" лнзатора 3 и блока 4 .оперативной памяти определяет вес груза, перемещаемого ковшом экскаватора в одном цикле экскавации. Число измерений определяется по приведенной математической формуле. Изобретение дополнительное к основному авт.св.

Р 10418?9. 2 илл.

Горная масса, перемещаемая ковшом в, транспортное средство, неоднородна по своим физико-химическим свойствам, подвержен изменениям характер ведения буровзрывных работ„ различна квалификация обслуживающего персонала, что обуславливает случайный характер процессов перемещения массы ковшом экскаватора и количества горной массы, загружаемой в транспортное средство„

Экспериментально определена корреляционная функция случайного процесса количества груза перемещаемого ковшом экскаватора, которая аппроксимирована аналитическим выражением

-d

R(t) =D, 1 +D 1 cos P 7+

+В,1 3 (1) Aе 0 Пг 1 з дисперсии составляницих процесса; декременты затухания, независимая переменная,. л

Изобретение относится к весоизмерительной технике, может быть использовано для измерения веса груза в ковше одноковшового экскаватора и является дополнительным к авт.св.

У 1041879.

Известный способ определения веса груза заключается в измерении длин тя гово го и подъемног о ка нат ов, угла наклона стрелы экскаватора к гори-. зонту и усилия подъема, в многократном определении координат ковша и вычислении средних арифметических значений веса груженого и порожнего ковша и их разности в каждом рабочем цикле, выполнении измерений по всей траектории перемещения ковша, спределении по среднему арифметическому размаха и границ выборки и вычислении веса, как выборочного среднего.

Целью изобретения я:вляется повышение точности и надежности определения веса.

За счет определения частотного спектра случайного процесса количества груза в ковше экскаватора и характерных максимумов этого спектра способ позволяет определять вес груза перемещаемого ковшом экскаватора с любой заданной точностью, 1254308

Р,— частота гармонической составляющей.

Случайный процесс количества груза, перемещаемого ковшом экскаватора, с корреляционной функцией, заданной выражением (1), относится к ряду мультипликатных и нестационарньтх. Но для отработки одного

10 и того же забоя при идентичности гехнологических факторов процесс стационарен в "широком смысле".

Участки стационарности выделяются нз условия стремления к нулю корре15 ляционной функции R(>) при достаточно длинном интервале наблюдения (y )

Предлагаемый способ может быть проиллюстрирован следующим примером.

20 Выделяется участок частотного спектра в области низких частот,который, согласно исследованиям, проведенным в условиях железорудных предприятий (учтены физико-механические свойства добываемых руд),соответствует его экстремальной зоне.

Установлено, что для разрабатываемых пород характерными частотами случаиного процесса количества груза, пере0 мещаемого ковшом экскаватора, являются частоты в диапазоне 8,4 рад/с

16,8 рад/с, Проведенные исследования показали, что объем выборки n = 14 обес35 печивает относительную точность & =

= 0,05, доверительную вероятность

"г = 0,95. Он определен по формуле

40 п

8 где n — объе м вы б ор ки, б — среднее квадратическое откло нение, 4 о — относительная точность, — аргумент по функции Лапласа

В процессе загрузки транспортного средства одноковшовым экскаватором получают вес перемещаемой горной массы в каждом рабочем цикле как выборочное среднее, результаты 14 рабочих циклов накапливают в блоке one. ративной памяти и по алгоритму, запрограммированному в блоке программирующей матрицы, проверяют выполнение условия R(i) — 0 для выделения участка стационарности процесса, по программе статической обработки слу1254308

n = t 5 /b чайного процесса получают его частотный спектр, по которому определяют частоту второго максимума в области частот 12-18 1/с.

Обработка данных производится 5 микропроцессором и в оперативной памяти, где по частоте В характерного (например, второго) максимума вычисляют вес груза, перемещаемого ковшом экскаватора по эксперименталь 10 но установленной зависимости где m - вес перемещаемого груза, P — частота второго максимума 15 частотного спектра, R — - согласующий коэффициент,полученный экспериментально.

Установлено, что R принимает зна- чения О, 41666, 0,42857; 0,44047; 20

0,44642 в зависимости от удельного веса загружаемой породы, частота

16, 8 1/с, в соответствии с этим получают вес загружаемой массы 77,5 т. 25

На фиг.1 показана блок-схема устройства, реалиэующего предлагаемый способ; на фиг.2 — график частотного спектра случайного процесса количества груза, перемещаемого ковшом 30 экскаватора, изображающий плотность распределения дисперсий по частотам непрерывного спектра (площадь, ограниченная кривой на фиг.2, равна дисперсии случайного процесса) . приведенный график поясняет выбор частоты характерного максимума.

Устройство содержит блок датчиков 1, связанный через узел связи с объектом 2 с анализатором спектра 3 4О и блоком оперативной памяти 4. Микропроцессор 5 взаимосвязан с анализатором спектра 3 и с программирующей матрицей 6.

В процессе экскавации кодовые сигналы блока датчиков 1, связанного через блок связи с объектом, поступают в блок 3 — анализатор спектра, и блок 4 — оперативную память, По алгоритму, запрограммированному в блоке 6 (программирующая матрица), блок 5 (микропроцессор) с помощью блоков 3 и 4 определяет вес груза, перемещаемого ковшом экскаватора в одном цикле экскавации.,Предлагаемый способ повышает точность определения веса горной массы на 3-5Х, ее надежность с доверительной вероятностью г= 0,95. формула из обре те ния

Способ опрет(еления веса груза, перемещаемого ковшом экскаватора по авт.св. Р 1041879, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности и надежности определения веса, измерения выполняют в и циклах экскавации, получают частотный спектр случайного процесса количества груза, перемещаемого ковшом экскаватора, а вес груза определяют по частоте одного из характерных максимумов в низкочастотной части спектра, причем заданное число измерений и определяют по формуле где о — расчетное средне-квадратичное отклонение, о — заданная относительная точност ь — аргумент функции Лапласа, определяемый требуемой точност ью

1254308

Составитель П. Карманов

Техред И.Ходанич Корректор М. Шароши

Редактор А. Гулько

Заказ 4710 /44

Тираж ?05 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4