Патент ссср 153956

 

Класс Н 02р; 21с, 59.„

G 051; 21d; 35

Е 021; 84d, 3 № 153956

СССР. . .,1 ! л;.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная группа М 91

Д.-P. А. Каминская

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ УДАРНЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ

НАГРУЗОК ПРИ ВЫБОРЕ ЗАЗОРОВ В РЕДУКТОРЕ МЕХАНИЗМА

ПОВОРОТА ЭКСКАВАТОРА

Заявлено 19 февраля 1962 г. за 4 766080/24-7 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений и товарных знаков» М 8 за 1963 г.

В начале процессов разгона и торможения поворотной платформы одноковшового экскаватора в редукторе механизма поворота возникают ударные динамические нагрузки, обусловленные наличием зазоров в кинематических редукторах поворота (Н. Г. Домбровский и

С. A. Панкратов, «Землеройные машины»).

Величина ударной нагрузки тем больше, чем больше скорость двигателя поворота в момент удара при разгоне, либо чем меньше скорость двигателя в момент удара при торможении платформы (т. е. чем больше относительная скорость двигателя и платформы в момент выбора зазора в передаче) .

В электроприводе по системе генератор — двигатель (à — Д) для уменьшения ударов в передачах уменьшается темп разгона и торможе1 ия двигателя поворота путем замедления (демпфирования) электромагнитных переходных процессов нарастания и спадания напряжения генератора.

В существующих устройствах для замедления переходных процессов в генераторе в систему регулирования возбуждения генератора вводятся гибкие отрицательные обратные связи по напряжению генератора, либо по напряжению выхода усилителя, питающего обмотку возбуждения генератора (N. И. Крайцберг «Электропривод строительных машин и механизмов»).

Как показали исследования, проведенные в эксплуатационных условиях на экскаваторах, а также на электронной моделирующей уста№ 15395б ковке, демпфирование электромагнитных процессов в генераторе приводит к существенному снижению величины ударных динамических нагрузок в редукторе поворота при выборе зазоров в передачах.

Вместе с тем увеличение длительности переходных процессов в генераторе оказывает отрицательное влияние на время разгона и торможения поворотной платформы экскаватора: при увеличении длительности переходных процессов в генераторе уменьшается величина тока якоря двигателя при разгонах и торможениях, что приводит к увеличению времени разгона и торможения платформы.

Поскольку платформа обладает большой маховой массой, увеличение длительности переходных процессов в генераторе до определенной степени не оказывает практически существенного влияния на величину тока якоря при разгоне и торможении. Однако при дальнейшем демпфировании переходных процессов в генераторе величина тока якоря прп разгоне и торможении платформы начинает заметно уменьшаться, что приводит к существенному увеличению времени разгона и торможения поворотной платформы, т. е. к снижению производительности экскаватора.

Это обстоятельство ограничивает возможность уменьшения ударных нагрузок при выборе зазора вследствие демпфирования переходных процессов в генераторе.

Предметом настоящего изобретения является устройство для ограничения ударных динамичсских нагрузок в редукторе механизма поворота экскаватора при выборе зазоров в передачах путем демпфирования электромагнитных переходных процессов в системе возбуждения генератора, которое не имеет вышеуказанного недостатка. B предлагаемом устройстве степень демпфирования переходных процессов в генераторе при выборе зазоров в передачах не влияет на время разгона и торможения поворотной платформы.

Это достигается путем введения необходимого демпфирования электромагнитных переходных процессов в генераторе только в течение времени выбора зазоров в передачах и автоматического исключения этого демпфирования после выбора зазоров.

Как и в известных схемах управления электроприводом по системе à — Д, в предлагаемом устройстве применены: усилитель для регулирования возбуждения генерачора; узел токовой отсечки; отрицательная гибкая обратная связь по напряжению генератора, служащая для уменьшения ускорения привода при разгоне и торможении в период выбора зазоров и осуществленная с помощью стабилизирующего трансформатора, к вторичной обмотке которого подключена стабилизирующая обмотка усилителя.

Предлагаемое устройство отличается тем, что с целью повышения производительности экскаватора, параллельно стабилизирующей обмотке присоединен через выпрямительный мост полупроводниковый триод, цепь эмиттер — база которого подключена через второй выпрямительный мост к падению напряжения на сопротивлении, находящемся в цепи токовой отсечки. Это обеспечивает уменьшение коэффициента усиления упомянутой гибкой отрицательной обратной связи по окончании выбора зазоров в редукторе.

Электрическая схема устройства приведена на чертеже.

Двигатель поворота 1 питается от генератора 2, обмотка 3 независимого возбуждения которого питается от усилителя 4 (электромашинного, магнитного и т. п.).

Усилитель имеет три основные управляющие обмотки: задающую обмотку 5, на которую подается напряжение С „р. управления, обмот№ 15395б ку б жесткой отрицательной обратной связи по напряжению генератора и обмотку 7 гибкой отрицательной обратной связи по току якоря с отсечкой. Запирающее напряжение Ь, .в цепи этой обмотки снимается с потенциометра 8.

Устойчивый характер переходных процессов и демпфирование скорости изменения напряжения генератора достигаются посредством введения гибкой отрицательной обратной связи по напряжению генератора с помощью стабилизирующего трансформатора 9, на выход которого включена стабилизирующая обмотка 10 усилителя.

Как отмечалось выше, коэффициент усиления цепи гибкой обратной связи по напряжению генератора имеет два различных значения: в период выбора зазоров в передачах этот коэффициент усиления значительно больше, чем B период разгона и торможения платформы после выбора зазоров, При этом уменьшение коэффициента усиления после выбора зазоров в передачах осуществляется автоматически с помощью выпрямительного моста 11 и полупроводникового триода 12, работающего в режиме ключа.

Цепь эмиттер — база триода 12 через выпрямительный мост 18 включена на падение напряжения в сопротивлении 14, включенном в цепь обмотки 7 усилителя 4.

В начале периодов разгона и торможения платформы, когда зазор в передачах еще не выбран и двигатель вращается отдельно от платформы, ток якоря двигателя гораздо меньше тока отсечки, при котором начинает работать обмотка 7 обратной связи по току якоря. Поэтому обмотка 7 усилителя током не обтекается, и напряжение в цепи эмиттер — база триода 12 равно нулю. Триод 12 в этом режиме заперт, и весь ток, протекающий во вторичной обмотке стабилизирующего трансформатора 9, протекает через обмотку 10 усилителя. П) и этом обеспечивается максимальное значение коэффициента усиления цепи гибкой обратной связи по напряжению генератора, т. е. максимальное демпфирование переходных процессов в генераторе и соответствующее уменьшение ударных динамических нагрузок в редукторе при выборе зазора.

После выбора зазоров в передачах величина маховой массы привода резко увеличивается, так как до выбора зазора она была равна только маховой массе двигателя, а после выбора зазора она становится равной сумме маховых масс двигателя и платформы. Это приводит к резкому увеличению тока якоря. Этот ток после выбора зазора в передачах становится больше тока отсечки, и в действие вступает токоВыЙ узел усилителЯ, сОстОЯщиЙ из Обмотки 7 и потенциометра 8, ограничивающий значение тока якоря при разгоне и торможении платформы. При этом в цепи база — эмиттер полупроводникового триода 12 появляется напряжение. Триод 12 открывается и через его цепь эмиттер †коллект, сопротивление 15 и два вентиля, входящие в состав выпрямительного моста 11, начинает протекать часть общего тока вторичной обмотки стабилизирующего трансформатора 9.

Коэффициент усиления цепи гибкой обратной связи по напряжению генератора при этом резко уменьшается. Степень уменьшения коэффициента усиления зависит от соотношения величин сопротивлений 15 и 16 и сопротивления обмотки 10 и может регулироваться s широких пределах. Подбирается этот коэффициент в режимах разгона и торможения после выбора зазоров так, чтобы обеспечивался устой1ивый переходной процесс.

¹ 153956

Как следует из вышеизложенного, описанное устройство обеспечивает полную независимость между степенью демпфирования электромагнитных переходных процессов в генераторе до выбора зазоров в передачах, которая устанавливается, исходя из необходимого уменьшения ударных динимических нагрузок в редукторе, и временем разгона и торможения поворотной платформы после выбора зазоров в передачах.

Предмет изобретения

Устройство для ограничения ударных динамических нагрузок при выборе зазоров в редукторе механизма поворота экскаватора с электроприводом по системе à — Д, содержащее усилитель для регулирования возбуждения генератора, узел токовой отсечки и отрицательную гибкую обратную связь по напряжению генератора, служащую для уменьшения ускорения привода при разгоне и торможении в период выбора зазоров и осуществляемую с помощью стабилизирующего трансформатора, к вторичной обмотке которого подключена стабилизирующая обмотка усилителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности экскаватора путем уменьшения времени разгона и торможения электропрнвода, параллельно стабилизирующей обмотке через выпрямительный мост присоединен полупроводниковый триод, цепь эмиттер — база которого подключена через второй выпрямительный мост к падению напряжения на сопротивлении в цепи токовой отсечки, что обеспечивает уменьшение коэффициента усиления упомянутой гибкой отрицательной обратной связи по окончании выбора зазоров в редукторе.

Редактор В. М. Парнес Текред А. А. Камышникова Корректор Т. В. Муллина

Подп. к печ. 28/VI — 63 r. Формат бум. 70)<108>/1в Объем 0,35 изд. л.

Заказ 1614!19 Тираж 1227 Цена 4 коп.

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4.

Типография, пр. Сапунова, 2.