Способ определения крепости грунта при драгировании

 

Изобретение относится к области горной и строительной техники и предназначено для регулирования производительности землечерпательных агрегатов и драг. Цель изобретения - повышение точности определения крепости грунта при переменной жесткости механических характеристик привода черпаковой цепи (ЧЦ). Для этого выделяют сигнал, пропорциональный переменной составляющей скорости ЧЦ. Затем формируют сигнал амплитуды (А) переменной составляющей нагрузки ЧЦ суммированием сигналов, пропорциональных переменным составляющим нагрузки привода и скорости ЧЦ. Определяют отнощение усредненной во времени А переменной составляющей нагрузки ЧЦ к усредненной во времени А постоянной составляющей нагрузки привода ЧЦ. Полученное отнощение умножают на сигнал, пропорциональный скорости ЧЦ, и по результирующему сигналу судят о крепости грунта . Сигнал по усредненной во времени А переменной составляющей скорости ЧЦ позi воляет компенсировать ощибку, вызванную изменением величины переменной жесткости СЛ механических характеристик привода. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1268672 (51) 4 Е 02 Г 3/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ! О (21) 3910031/29-03 (22) 13.06.85 (46) 07.11.86. Бюл. № 41 (71) Научно-производственное объединение

«Сибцветметавтоматика» (72) Н. Б. Лыков, М. Е. Царегородцев, Е. Н. Гуков и Н. П. Чихачев (53) 622.271.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 264293, кл. В 03 С 3/02, 1967, Авторское свидетельство СССР № 1129289, кл. E 02 F 3/16, 1983, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРЕПОСТИ ГРУНТА ПРИ ДРАГИРОВАНИИ (57) Изобретение относится к области горной и строительной техники и предназначено для регулирования производительности землечерпательных агрегатов и драг. Цель изобретения — повышение точности определения крепости грунта при переменной жесткости механических характеристик привода черпаковой цепи (ЧЦ). Для этого выделяют сигнал, пропорциональный переменной составляющей скорости ЧЦ. Затем формируют сигнал амплитуды (A) переменной составляющей нагрузки ЧЦ суммированием сигналов, пропорциональных переменным составляющим нагрузки привода и скорости

ЧЦ. Определяют отношение усредненной во. времени А переменной составляющей нагрузки ЧЦ к усредненной во времени А постоянной составляющей нагрузки привода ЧЦ.

Полученное отношение умножают на сигнал, пропорциональный скорости ЧЦ, и по результирующему сигналу судят о крепости грунта. Сигнал по усредненной во времени А переменной составляющей скорости ЧЦ поз- а воляет компенсировать ошибку, вызванную изменением величины переменной жесткости механических характеристик привода. 3 ил. %ФУ

1268672

Изобретение относится к горной технике и может быть использовано при создании системы регулирования производительности землечерпательных агрегатов и драг.

Цель)с) изобретения является повышение точности определения крепости грунта при 5 переменной жесткости механических характеристик привода черпаковой цепи.

Сущность способа заключается в том, что выделяют сигнал, пропорциональный переменной составляющей скорости черпаковой цепи, формируют сигнал, пропорциональный амплитуде переменной составляющей нагрузки черпаковой цепи, суммированием сигналов, пропорциональных переменным составляющим нагрузки привода и скорости черпаковой цепи, измеряют результирующий сигнал отношения усредненной во времени амплитуды переменной составляющей нагрузки черпаковой цепи к усредненной во времени амплитуде постоянной составляющей нагрузки привода черпаковой цепи, умноженного на сигнал, пропорциональный скорости черпаковой цепи, и по результату судят о крепости грунта.

На фиг. 1 изображена блок-схема устрйства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 — механические характеристики привода черпаковой цепи; на фиг, 3 — — нагрузочная диаграмма черпаковой цепи.

Устройство, реализующее предлагаемый способ (фиг. 1), состоит из датчика 1 тока привода черпаковой цепи, выход которого соединен с фильтрами 2 и 3, выделяющими соответственно усредненную во времени амплитуду переменной составляющей тока нагрузки и усредненную во времени амплитуду постоянной составляющей тока нагрузки привода черпаковой цепи. Выход фильтра 2 соединен с входом суммирующего усилителя 4, выход которого соединен с входом делимого блока 5 деления.

Б ы ход фил ьтра 3 подкл ючен к дел ительному входу блока 5 деления. Датчик 6 скорости черпания подключен к фильтру 7, выход которого подключен к другому входу сум40 мирующего усилителя 4, и к входу множительного устройства 8, к другому входу которого подключен выход блока 5 деления. с игнал на выходе множительного устройства 8 характеризует крепость грунта при 45 драгировании.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

В процессе драгирования одновременно регистрируют ток нагрузки привода черпаковой цепи с помощью датчика 1 тока, 50 скорость черпания с помощью датчика 6 скорости, выделяют усредненную во времени амплитуду постоянной составляющей тока нагрузки привода (А-) с помощью фильтра 2, усредненную во времени амплитуду постоянной составляющей тока нагрузки привода черпаковой цепи (А=) с помощью фильтра 3, переменную составляющую скорости черпания (п ) с помощью фильтра 7. Затем последов ател ьн о осу ществл я ют опер а ци и сум м ирования усредненных во времени амплитуд переменных составляющих тока нагрузки при вода и скорости черпания (H-=A-+и-) с помощью суммирующего усилителя 4, деления переменной составляющей нагрузки черпаковой цепи на усредненную во времени амплитуду постоянной составляющей тока нагрузки привода — — — =К с помощью блока

МА

5 деления, умножения частного от де/ ления на сигнал скорости черпания Кхп =К с помощью блока 8 умножения. Выходной сигнал К блока 8 умножения характеризует крепость грунта независимо от изменения жесткости механических характеристик привода черпаковой цепи.

При черпании крепких пород, когда нагрузка черпаковой цепи превышает момент отсечки привода черпаковой цепи — момент

М2 (фиг. 2), привод переходит с жесткой на мягкую упорную часть характеристики.

В этом случае нагрузка черпаковой цепи изменяется от AfM ° до М.- (фиг: 3), нагрузка привода черпаковой цепи — от М до М2, а скорость черпаковой цепи снижается от о) до а2. П ри этом энергия, за и асенная в маховых массах привода, идет на преодоление пика нагрузки. При снятии пика нагрузки черпаковой цепи скорость черпания увеличивается от 0)2 до 0) с моментом привода М2. Датчик тока привода

1 и скорости черпания 6 вырабатывают сигналы, пропорциональные соответственно моменту нагрузки привода и скорости черпания. которые поступают на входы фильтров. Фильтр 2 выделяет усредненную во времени амплитуду переменной составляюшей тока нагрузки привода, фильтр 3 — усредненную во времени амплитуду постоянной составляющей привода черпаковой цепи, а фильтр 7усредненную во времени амплитуду переменной составляющей скорости черпания.

В случае переменной жесткости механических характеристик электропривода (фиг. 2), что является характерным для горных машин, при набросе нагрузки, действующей на черпаковую цепь, от М" до

Ммакс момент на валу электропривода меняется от М, до М,, скорость привода черпаковой цепи снижается от установленной о) до с02 (фиг. 3).

Преодоление пика нагрузки происходит за счет электроэнергии, потребляемой приводом из сети, при изменении момента нагрузки от Mi до М2 и за счет энергии маховых масс при изменении момента нагрузКИ От М2 ДО Мкакс.

Уравнение баланса энергий можно записать в следующем виде: — 1 () — 0 2) +(М2 — М1) >) I D t= (Мкакс—

f. 2 2

2 — МакH) сс) ) Л где 1 — момент инерции привода черпаковой цепи;

Л(— время действия пика нагрузки.

1268672

После преобразования получаем l (2(oi Ла — Лсо ) -1- ЛМ,ры,ь =

=ЛМ, Ы,Л, где Ля=о> — со — переменная составляющая скорости привода черпаковой цепи (скорости черпания);

ЛМ. =М2 — М1 — переменная составляющая момента (тока) нагрузки привода черпаковой цепи;

ЛМн=Ммакс — Ммин переменная составляю щая момента нагрузки черпаковой цепи.

Пренебрегая величиной Ла- вследствие ее малости, получаем

1со|Ло)+ЛМ ю Л(=ЛМн coi At, откуда

Ло)= — (ЛМ í Qt1 — ЛМпрД t t).

Если пренебречь разницей между величинами Atl и At2, (ЛМ„ЛМ„,) 41

Переменная составляющая скорости черпания пропорциональна той части момента нагрузки, которая превышает момент отсечки привода.

Использование предлагаемого способа позволяет повысить точность определения крепости грунта при драгировании, позволяет компенсировать ошибку, вызванную изменением величины переменной составляющей нагрузки привода черпаковой цепи из-за переменной жесткости механи5 ческих характеристик привода.

Форм ул а изобретения

Способ определения крепости грунта при драгировании, основанный на измерении наt0 грузки привода черпаковой цепи путем определения результирующего сигнала отношения усредненной во времени амплитуды переменной составляющей нагрузки черпаковой цепи к усредненной во времени амплитуде постоянной составляющей нагрузки привода черпаковой цепи, умноженного на сигнал, пропорциональный скорости черпаковой цепи, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения крепости грунта при переменной жесткости механических характеристик привода черпаковой цепи, выделяют сигнал, пропорциональный переменной составляющей скорости черпаковой цепи, а сигнал амплитуды переменной составляющей нагрузки черпаковой цепи формируют суммированием сигналов, пропорциональных переменным составляющим нагрузки привода и скорости черпаковой цепи.

l268672 / асс

Лсо

®2

Составитель И. Назаркина

Редактор И.Шулла Техрсд И. Верес Корректор И. Муска

Заказ 6001/2В Тираж 641 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4