Устройство для управления процессом копания карьерного экскаватора

 

Изобретение относится к системам ограничения динамических нагрузок в механизмах рабочего оборудования одноковшового экскаватора. Цель - улучшение качества управления экскаватором при одновременном повышении его произв-сти Устрво состоит из систем 1 и 6 управления приводом подъема и приводом напора, двух последовательно соединенных однополярных усилителей 13, 14, датчиков наюуз

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU,„1624097 A 2 (51)5 Е 02 F 9/20

- gò;ура

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 910956 (211 4675175/03 (22) 27.02.89 (46) 30.01.91. Бюл. № 4 (71) Московский инженерно-строительный институт им. В. В. Куйбышева и Свердловский горный институт им. В. В. Вахрушева (72) Ю. М. Иржак, Е. М. Садовников, В. Н. Полузадов, Л. А. Антропов, В. В. Елисеев и Е. П. Овдин (53) 621.879.34 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 910956, кл. Е 02 F 9/20, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ПРОЦЕССОМ КОПАНИЯ КАРЬЕРНОГО

ЭКСКАВАТОРА (57) Изобретение относится к системам ограничения динамических нагрузок в механизмах рабочего оборудования одноковшового экскаватора. Цель — улучшение качества управления экскаватором при одновременном повышении его произв-сти. Устрво состоит из систем l и 6 управления приводом подьема и приводом напора, двух последовательно соединенных однополярных усилителей 13, 14, датчиков нагруз1624097

1О з ки 11 и ее производной 12 привода подъема, подключенных к входам усилителя 13 и источника 15 напряжения, соединенного с входом усилителя 13. Система 1 состоит из последовательно соединенных регуляторов напряжения 2 и тока 3 подъема н подключена к преобразователю 4 двигат ел я 5 п одъем а. С и стем а 6 с остоит из последовательно, включенных регуляторов напряжения 7 и тока 8 напора и подключена к преобразователю 9 двигателя 10 напора. С входом системы 1 соединен задатчик !6 скорости привода подъема, который через прямовключенный развязываюИзобретение относится к системам управления электроприводами копающих механизмов одноковшового экскаватора, а именно к системам ограничения динамических нагрузок в механизмах рабочего оборудования, и является дополнительным к авт. св. М 910956.

Целью изобретения является улучшение качества управления экскаватором при одновременном повышении его производитЕльност и.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 — характеристики первого однополярного усилителя; на фиг. 3 — характеристики второго однополярного усилителя; на фнг. 4 — механические характеристики привода подъема и зависимость мощности привода от усилия, развиваемого этим приводом.

Устройство для управления процессом копания содержит систему 1 управления приводом подъема, состоящую из последовательно соединенных регулятора 2 напряжения подъема и регулятора 3 тока подьема. Система 1 управления подключена к преобразователю 4 подъема с присоединенным к нему двигателем 5 подьема. Система 6 управления приводом напора, состоящая из последовательно включенных регулятора 7 напряжения напора и регулятора 8 тока привода напора, подключена к преобразователю 9 с присоедннеHHblM к нему двигателем 10 напора. Датчик ! нагрузки привода подъема и датчик 12 производной нагрузки привода подьема подключены к входам первого однополярного усилителя 13, выход которого связан с одним из входов второго однополярного усилителя 14. Источник !5 постоянного напряжения подключен к входам первого 13 и второго 14 усилителей, задатчик 16 скорости привода подъема через развязывающнй элемент 17, выполненный в виде диода, подключен к входу первого однополярного усилителя.

55 щий элемент 7 в виде диода соединен с дополнительным входом усилителя 13. Выход усилителя 14 подключен к системе 6 управления. При значении нагрузки на привод подъема выше заданной на входе усилителя 14 появляется сигнал, действующий на уменьшение или реверсирование напорного усилия. Заданная нагрузка привода подъема определяется разностью сигналов с источника 15 и с задатчика 16 и равняется нагрузке, соответствующей усилию отсечки механической х-ки привода. При этой нагрузке привод подъема реализует максимум мощности на резание. 4 ил.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии сигналов на входе первого однополярного усилителя его характеристика имеет вид 13а (фиг. 2). Сигнал, снимаемый с источника 15 постоянного напряжения, действует в сторону уменьшения выходного напряжения усилителя 13 и смещает его характеристику в положение 13б.

Этот сигнал выбирается пропорциональным стопорному усилию привода подъема. Сигнал с датчика 11 нагрузки привода подъема направлен встречно сигналу с источника постоянного напряжения первого усилителя 13. При нагрузке на привод подъема больше заданной, на выходе первого однополярного усилителя 13 появляется напряжение, а при нагрузке меньше заданнойй — напряжение отсутствует.

Таким образом, первый усилитель 13 является по сути регулятором нагрузки привода подъема. Сигнал с датчика 12 производной нагрузки привода подъема устраняет колебательность тока якорной цепи привода напора.

Напряжение с выхода задатчика 16 скорости через диод 17 подается на вход первого усилителя 13. Диод 17 включен в направлении, пропускающем сигнал с полярностью, соответствующей заданию на подъем ковша. Этот сигнал действует встречно сигналу с источника 15 постоянного напряжения. Сигнал с задатчика 16 скорости с полярностью, соответствующей заданию на опускание ковша, диодом 17 на первый усилитель 13 не пропускается. Величина сигнала задатчика 16 скорости на

1 входе усилителя 13 выбирается из расчета, чтобы алгебраическая сумма сигналов с задатчика 16 скорости и источника 15 постоянного напряжения была пропорциональна усилию отсечки для соответствующей заданию на скорость механической характеристики привода подъема. Напряжение с выхода первого усилителя 13 поступает

1624097 на вход второго усилителя 14, имеющего при отсутствии сигналов на его входах характеристику 14а (фиг. 3). Напряжение с источника 15 постоянного напряжения действует в сторону уменьшения выходного напряжения второго усилителя 14 и смещает его характеристику в сторону положения 14б. Сигнал с выхода регулятора 7 напряжения системы 6 управления приводом напора сдвигает характеристику второго усилителя 14 из положения 14б в сторону уменьшения его выходного напряжения, если полярность регулятора напряжения соответствует моменту двигателя 10 напора, направленному на втягивание рукояти, и в противоположную сторону — если этот мо- 1 мент действует на выдвижение рукояти.

При максимальном сигнале на выходе регулятора 7 напряжения соответствующем выдвижению рукояти, характеристика второго усилителя занимает положение 14, а при максимальном сигнале обратной по- 2о лярности — положение 14в. Сигнал, пропорциональный напряжению насыщения первого усилителя 13, направлен встречно сигналу с источника 15 постоянного напряжения и сдвигает характеристику второго усилителя из положения 14в в положение 14а, а их положения 14а в положение 14г (фиг. 3). Сигнал с выхода второго усилителя 14 действует на вход регулятора 8 тока привода напора встречно выходному сигналу с регулятора 7 напря- «1 жения.

Таким образом, при значении нагрузки на привод подъема выше заданной на входе второго усилителя 14 появляется сигнал, действующий на уменьшение или реверсирование напорного усилителя, что ведет к уменьшению толщины стружки. Заданная нагрузка привода подъема определяется разностью сигналов с источника 15 постоянного напряжения и с задатчика 16 скорости подъема и равняется нагрузке, соответствующей усилию отсечки механической характеристики привода. При этой нагрузке привод подъема реализует максимум мощности, расходуемой на резание (фиг. 4), что ведет к сокращению времени заполнения ковша.

Динамические нагрузки на привод подъема снижаются за счет регулирования толщины стружки и за счет составляющей напорного усилия.

При нагрузке на привод подъема меньше заданной привод напора заглубляет ковш с максимальной интенсивностью, увеличивая толщину стружки. При работе на пониженной скорости подъема величина стабилизирующего усилия возрастает, что позволяет эффективнее осуществить заглубление ковша в тяжелых забоях.

Формула изобретения

Устройство для управления процессом копания карьерного экскаватора по авт. св. № 910956, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества управления экскаватором при одновременном повышении

его производительности, оно снабжено задатчиком скорости привода подъема и развязывающим элементом, причем выход задатчика скорости привода подъема соединен с входом системы управления привода подъема и через прямовключенный развязывающий элемент с дополнительным входом первого однополярного усилителя.

1624097

Оддс.

1,0

Составитель А Мартынов

Релак<ор Е Конча Техреду А. Кравчук Коррек Л. Пилипенко .Заказ 173 Тираж Нолписное

ВНН111111 Гос yдаретвенного комитета по изобретениям н открытиям при ГКНТ С(.с. Р

113035, Моеква, Ж вЂ” 35, Рву шская наб., д 4,<5

111и<н <во <етвс нно-ила«течьский комбинат «11атент». г Ужгород, v.÷. Гагарина, 101

Фаг. 4

05 10 сапие, упЯи5аип прибавя пп мма, пан. ed.