Устройство управления копающим механизмом экскаватора

 

Изобретение относится к автоматическому управлению экскаваторами и позволяет повысить эффективность ограничения динамических нагрузок. Устройство содержит двигатель 1 экскаваторного механизма с питающим его преобразователем 2, регуляторы (Р) момента 3 и скорости 4 с датчи ками момента 5 двигателя и скорости 6. В цепи обратной связи Р 4 включен управляемый ограничитель 7 выходного сигнала, управляющий вход которого подключен к выходу суммирующего усилителя (СУ) 8. Два других входа СУ 8 соединены с выходом источника 9 постоянного напряжения и через диод 10 с выходом другого СУ 11. К входам СУ 11, включенного по схеме вычитания , подключены выходы датчика 5 непосредственно и через инерционное звено 12 соответственно. При увеличении момента на выходе СУ 11 появляется сигнап напря жения задания ограничения момента, пропорциональный стопорному моменту. На выходе СУ 8 формируется поступающий на ограничитель сигнал ограничения выходного сигнала Р 4 скорости, пропорциональный текущему ограничению момента, поступающему на вход Р 3. Вследствие инерционности звена 12 действие ограничения начнется еще до достижения допустимого значения момента. При уменьшении момента меняется знак выходного сигнала СУ 11, который не может поступать на вход СУ 8 из-за запертого диода 10. Задание на ограничение момента сохраняется на допустимом уровне. 1 ил. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю Е 02 F 9/20, 3/48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

П РИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ l

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4640914/03 (22) 20,01.89 (46) 15.04.91. Бюл, № 14 (71) Московский инженерно-строительный институт им.В.В.Куйбышева (72) В,Я.Ткаченко и Д.В,Ткаченко (53) 621.879(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 866074, кл. Е 02 F 9/20, 1977, Авторское свидетельство СССР № 1209733, кл. Е 02 F 9/20, 1984. (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ КОПАЮЩИМ МЕХАНИЗМОМ ЭКСКАВАТОРА (57) Изобретение относится к автоматическому управлению экскаваторами и позволяет повысить эффективность ограничения динамических нагрузок. Устройство содержит двигатель 1 экскаваторного механизма с питающим его преобразователем 2, регуляторы (P) момента 3 и скорости 4 с датчиками момента 5 двигателя и скорости 6. В цепи обратной связи Р 4 включен управляемый ограничитель 7 выходного сигнала, управляющий вход которого подключен к

„„. Ж„„1641951 А1 выходу суммирующего усилителя (СУ) 8. Два других входа СУ 8 соединены с выходом источника 9 постоянного напряжения и через диод 10 с выходом другого СУ 11. К входам СУ 11, включенного по схеме вычитания, подключены выходы датчика 5 непосредственно и через инерционное звено 12 соответственно. При увеличении момента на выходе CY 11 появляется сигнал напряжения задания ограничения момента, пропорциональный стопорному моменту, На выходе СУ 8 формируется поступающий на ограничитель 7 сигнал ограничения выходного сигнала P 4 скорости, пропорциональный текущему ограничению момента, поступающему на вход P 3, Вследствие инерционности звена 12 действие ограничения начнется еще до достижения допустимого значения момента. При уменьшении момента меняется знак выходного сигнала

СУ 11, который не может поступать на вход

СУ 8 из-за запертого диода 10. Задание на ограничение момента сохраняется на допустимом уровне. 1 ил.

1641951

Изобретение относится к управлению экскаваторами, а именно к механизмам тяги драглайна и механизма подьема экскаватора-лопаты.

Целью изобретения является повыше- 5 ние эффективности ограничения динамических нагрузок, На чертеже приведена функциональная схема устройства, Устройство управления копающим ме- 10 ханизмом экскаватора включает двигатель

1 экскаваторного механизма с питающшим его преобразователем 2, на входе которого включены соединенные последовательно регуляторы момента 3 и скорости 4 с под- 15 ключенными к их входам датчиком момента

5 двигателя и скорости 6, В цепи обратной связи регулятора 4 скорости включен управляемый ограничитель 7 выходного сигнала, 20

Управляющий вход ограничителя 7 подключен к выходу одного суммирующего усилителя 8, два входа которого соединены соответственно с выходом источника 9 постоянного напряжения и через диод 10 — с 25 выходом другого суммирующего усилителя

11. два входа которого, включенного по схеме вычитания, подключены к выходу датчика 5 момента непосредственно и через звено 12 соответственно. 30

Устройство работает следующим образом

В случае увеличения нагрузки привода возоастает сигнал с выхода датчика 5 момен а / ам М ° где Рлм — масшабный коэффи- 35 циент датчика. Этот сигнал поступает на входы суммирующего усилителя 11 непосредственно и через инерционное звено 12, где происходит вычитание и умножение разности на коэффициент усйления усили- 40 тели 11 Ку, При возрастании момента усиленная разность сигналов поступает на вход суммирующего усилителя через диод, где вычитается из выходного сигнала источника 9 постоянного напряжения, представ- 45 ляющего собой напряжение задания ограничения момента U>o, пропорциональное стопорному моменту М„,п.

Uso = /4дм Мстоп.

В результате на выходе суммирующего 50 усилителя 8 формируется поступающий на ограничитель 7 сигнал ограничения выходного сигнала регулятора 4 скорости Uo, который пропорционален текущему ограничению момента М, поступающему на 55 вход регулятора 3 момента с выхода регуляторэ 4 скорости е режиме ограничения: дм M

Uo = Ыдо — Ky (/4дм М . ), +рт где выражение (1 + рТ) в знаменателе второго члена в скобках приведенного выражения определяет задержки выходного сигнала инерционного звена 12 с постоянной времени Т/P — оператор преобразования

Лапласа).

Если момент увеличивается, то появляется опасность превышения моментом допустимого значения. На выходе суммирующего усилителя 11 появляется сигнал. Например, если момент M увеличивается линейно, то также линейно увеличивается сигнал, указанный первым в скобках приведенного выражения, а второй сигнал в скобках будет отставать по времени от первого вследствие инерционности звена 12, причем это отставание будет тем больше, чем меньше скорость нарастания момента.

Благодаря этому сигнал задания ограничения момента Uо уменьшается, действие ограничения начнется еще до достижения допустимого значения, а следовательно, заблаговременное снижение скорости механизма существенно уменьшит вероятность превышения моментом допустимого значения, т.е, эффективность ограничения момента существенно повысится, поскольку увеличение опасности возникновения больших динамических нагрузок вследствие увеличения скорости нарастания момента одновременно увеличивает упреждение срабатывания ограничения.

В то же время работа механизма с постоянным или медленно изменяющимся моментом сохраняет задание ограничения момента на допустимом уровне U>o (выражение в скобках практически равно нулю), что обеспечивает работу механизма 6 максимальными скоростями при нагрузках вплоть до стопорных и тем самым способствует повышению быстродействия механизма. При уменьшении момента выражение в скобках меняет знак, следовательно, меняет знак выходной сигнал суммирующего усилителя 11, который при этом не может поступать на вход суммирующего усилителя 8 из-за запертого диода 10, задание на ограничение момента также сохраняется на допустимом уровне U>o. При разгоне механизма с нормальным темпом нарастания момента двигателя почти до максимального, что способствует повышению быстродействия механизма, Зато в режимах стопорения при встрече ковша с трудно преодолимым препятствием эффективность снижения динамических-нагрузок вследствие упреждающего начала действия ограничения существенно повысится.

1641951

Составитель О. Капканец

Редактор В.Трубченко Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Т,Малец

Заказ 1426 Тираж 401 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Формула изобретения

Устройство управления копающим механизмом экскаватора, содержащее регулятор скорости, соединенный с первым входом регулятора момента, выход которого подключен к преобразователю двигателя, датчик момента двигателя, инерционное звено, источник постоянного напряжения, первый суммирующий усилитель и диод, о тл ича ющеесятем,что,сцельюповыше; ния эффективности ограничения динамических нагрузок, оно снабжено датчиком скорости, управляемым ограничителем выходного сигнала и вторым суммирующим усилителем, при этом датчик момента двигателя соединен со вторым входом регулятора момента, с первым входом первого суммирующего усилителя непосредственно. а со вторым входом " .через инерционное

5 звено, выход первого суммирующего усилителя через обратно включенный диод соединен с первым входом второго суммирующего усилителя, ко второму входу которого подключен источник постоянного

10 напряжения, выход второго суммирующего усилителя подключен к входу управляемого ограничителя выходного сигнала, первый выход которого соединен с первым входом регулятора скорости, а второй выход — с

15 первым входом регулятора момента.