Способ управления процессом копания на одноковшовых экскаваторах и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к горной пром-сти и предназначено для управления рабочим оборудованием экскаваторов-лопат и драглайнов. Цель - ограничение динамических нагрузок в рабочих механизмах. Способ основан на измерении усилий в упругих элементах механизма напора и подъема и формировании сигнала управления приводами подъема соответственно. Способ осуществляется устр-вом, состоящим из преобразователей 1 и 7 с двигателями 2 и 8 механизмов подъема и напора, блоков 3 и 9 управления электроприводами подъема и напора, задатчиков 4, 10 скоростей механизмов подъема и напора, датчиков 12, 6 усилия в упругих элементах механизмов подъема и напора и регуляторов 5 и 11. Интегрированный сигнал с датчика 12 характеризует скорость движения ковша по направлению подъема и поступает на вход регулятора 11, где производится его коррекция. Интегрированный сигнал с датчика 6 характеризует скорость движения ковша по направлению напора и корректируется в регуляторе 5. Перекрестные обратные связи между электроприводами подъема и напора более полно используют взаимосвязь между копающими механизмами экскаватора. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

СО(ОЗ ("OBB ТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ч> Е 02 F 9/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Г10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (0 с V ,00

О (21) 4456699/03 (22) 11.07.88 !

46) 23.08.91. Бюл. М 31 (71) Красноярский политехнический институт и

Свердловский горный институт им. В.B. Вахрушева (72) В.П. Кочетков, К,М, Сидоренко, Л.А. Антропов и В.Н. Полузадов (53) 621.879.34 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 732465, кл, Е 02 F 9/20, 1978.

Авторское свидетельство СССР

hk 977623, кл. Е 02 F 9/20, 1981.

Авторское свидетельство СССР

N 1425276, кл, Е 02 F 9/20, 1986. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

КОПАНИЯ НА ОДНОКОВШОВЫХ ЭКСКАВАТОРАХ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к горной промсти и предназначено для управления рабочим оборудованием экскаваторов-лопат и драглайнов, Цель — ограничение динамических нагрузок в рабочих механизмах. Спо„.,5U 1671801 А1 соб основан на измерении усилий в упругих элементах механизма напора и подьема и формировании сигнала управления приводами подьема соответственно. Способ осуществляется устр-вом, состоящим из преобразователей 1 и 7 с двигателями 2 и 8 механизмов подъема и напора, блоков 3 и 9 управления электроприводами подьема и напора. задатчиков 4, 10 скоростей механизмов подъема и напора, датчиков 12, 6 усилия в упругих элементах механизмов подъема и напора и регуляторов 5 и 11.

Интегрированный сигнал с датчика 12 характеризует скорость движения ковша по направлению подъема и поступает на вход регулятора 11, где производится его коррекция. Интегрированный сигнал с датчика 6 характеризует скорость движения ковша по направлению напора и корректируется в регуляторе 5, Перекрестные обратные связи между электроприводами подьема и напора более полно используют взаимосвязь между капающими механизмами экскаватора. 2 с.п.ф-лы, 2 ил.

1671801

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для управления рабочим оборудованием экскаваторов-лопат и драглайнов.

Целью изобретения является ограничение динамических нагрузок эа счет введения перекрестных обратных связей механизмов подъема и напора (тяги), На фиг.1 представлена структурная схема устройства управления процессом копания; на фиг.2 — электрическая схема блоков перекрестных связей.

Устройство состоит из привода механизма подъема, состоящего из преобразователя 1, двигателя 2, блока 3 управления, одним из входов соединенного с эадатчиком 4 привода подъема, а другим — с выходом первого регулятора 5, связанного с выходом датчика 6 усилия в упругих элементах механизма напора. Кроме этого, в устройство также входит привод механизма напора, включающий преобразователь 7 с двигателем 8, блок 9 управления, одним входом соединенный с выходом задатчика 10 привода напора. а вторым входом — с выходом второго регулятора 11, к входу которого подключен датчик 12 усилия в упругих элементах механизма подъема.

Способ автоматического управления процессом копания на одноковшовых экскаваторах осуществляется следующим образом.

В процессе копания усилия, возникающие в механизмах напора и подъема, снимаются датчиками усилия механизма напора 6 и подъема 12. Интегрированный сигнал с датчика 12 усилия подъема характеризует скорость движения ковша по направлению подъема. Этот сигнал поступает на вход регулятора 11, где производится коррекция этого сигнала в соответствии с формулой та P ТнР + 1

Кн 0,05Р + 1 0,05ТнР + 1 где ҄— постоянная времени, определяемая отношением момента инерции к жесткости и некомпенсируемых постоянных привода напора;

Кн — коэффициент передачи, определяемый отношением момента инерции и некомпенсируемых постоянных времени привода напора;

m>z — масса ковша.

Аналогично происходит управление электроприводом подъема.

Интегрированный сигнал с датчика 6 усилия механизма напора характеризует скорость движения ковша по направлению напора. Э гот сигнал поступает на вход регулятора 5, где производится коррекция этого ( сигнала в соответствии с формулой

mizP (ТпР + 1 1 (0,05Р + 1 Кп Г0,05ТпР + 1 ) где Тп — постоянная времени, определяемая

10 отношением момен э UlHt. рции некомпенсируемых постоянных и жесткостью привода;

Кп — коэффициент передачи, определяемый отношением момента инерции привода подъема и компенсируемых постоянных

15 времени контура скорости, Регуляторы механизмов подъема и напора (тяги) выполнены идентично.

Электрическая схема обоих регуляторов состоит иэ последовательно соединенных

20 суммирующего усилителя 13, включенного на вход усилителя 14, суммирующего усилителя

15, усилителя 16, выход которого является выходом регуляторов, к которому подключен интегратор-сумматор 17, выходом соединен25 ный с вторыми входами самого интеграторасумматора 17 и суммирующего усилителя 15.

Кроме этого, к выходу усилителя 14 подключен интегратор 18, выходом соединенный с вторым входом суммирующего усилителя 13.

30 Перекрестные обратные связи между электроприводами подъема и напора более полно используют взаимосвязь между копающими механизмами экскаватора и позволяют осуществить более точную регулировку этими

35 приводами в зависимости от проходящих в них процессов. Перекрестные обратные связи дают воэможность получить абсолютно инвариантную к возмущающим воздействиям систему. Это позволяет ограничить динами40 ческие нагрузки величинами, не превышающими стопорное значение, а также увеличить производительность за счет сокращения времени копания, что достигается за счет устранения остановки приводов копающих

45 механизмов даже при встрече ковша с непреодолимыми препятствиями (невзорванный негабарит).

Формула изобретения

1. Способ управления процессом копа50 ния на одноковшовых экскаваторах с электроприводами постоянного тока механизмов напора и подъема, основанный на измерении величины усилия в упругих элементах механизма подъема и формирований управ55 ляющего сигнала привода напора с учетом величины усилия в упругих элементах механизма подъема, отличающийся тем, что, с целью ограничения динамических нагрузок в рабочих механизмах. дополнитель1671801

Вх дав

ФуГ 2

Составитель А.Мартынов

Техред М.Моргентал Корректор Л.Бескид

Редактор И.Горная

Заказ 2809 Тираж 379 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 но измеряют усилие в упругих элементах механизма напора и формируют сигнал управления приводом механизма подъема с учетом величины усилия в упругих элементах механизма напора. 5

2. Устройство управления процессом копания одноковшовых экскаваторов, содержащее регулируемые электроприводы постоянного тока механизмов подъема и напора, задатчики скоростей механизмов подъема и напора, блоки управления приводами подъема и напора, датчики усилия в упругих элементах механизмов подъема и напора, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью ограничения динамических нагрузок в рабочих механизмах, оно дополнительно снабжено двумя регуляторами, при этом эадатчики скорости механизмов подъема и напора соединены соответственно с первыми входами блоков управления приводов подъема и напора, датчик усилия в упругом элементе механизма напора через соответствующий регулятор соединен с вторым входом блока управления механизма подъема, а выход датчика усилия в упругим элементе механизма подъема через соответствующий регулятор соединен с вторым входом блока управления механизма напора.