Патент ссср 194011
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
l mY 401 l
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 16.Х1.1965 (№ 1038476/29-14) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 13Л11.1967. Бюллетень № 7
Дата опубликования описания 23Л .1967
Кл. 84d, 3/74
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
МПК Е 02f
УДК 621.879.45-52.002.56 (088.8) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЗЕМЛЕСОСНЫМ СНАРЯДОМ
Известны устройства для управления землесосным снарядом, имеющим плавучий корпус, на котором смонтированы землесос с напорным трубопроводом, всасывающий трубопровод с датчиком вакуума и разрыхлителем с электроприводом, а также механизм папильонирования с электроприводом. В этих устройствах для управления землесосными снарядами основными датчиками являются датчики трех параметров: вакуума во всасывающем трубопроводе, давления в напорном трубопроводе и консистенции пульпы.
Однако это не позволяет качественно регулировать процесс разработки грунта, Кроме того, подобная система регулирования требует строгой согласованности и соответствия устанавливаемых на датчиках пределов допустимых изменений условиям работы землесосного снаряда по всем трем параметрам.
Неправильная установка пределов на любом из трех датчиков вызывает ложные сигналы, чем нарушается нормальный режим работы, Предлагаемое устройство выполнено с датчиком токовой нагрузки электропривода разрыхлителя и датчиком расхода пульпы в напорном трубопроводе, которые совместно с датчиком вакуума через сумматор подключены к непрерывному пропорционально-интегральному с предварением регулятору, соединенному с электроприводом механизма папильонирования.
На фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2—
5 статическая характеристика датчика токовой нагрузки электродвигателя рыхлителя; на фиг. 3 — статическая характеристика датчика вакуума (расхода); на фиг. 4 — графически изображен рабочий процесс устройства, 1р
Описываемое устройство содержит следующие элементы: а) датчик токовой нагрузки 1 электродвигателя роторного разрыхлителя с линейной характеристикой, который ускоряет
15 поступление в систему управления информации об изменении процесса грунтозабора и ограничивает нагрузку, возникающую на рыхлителе; б) датчики-преобразователи сигналов ва2р куума 2 во всасывающем трубопроводе и расхода 8 в напорном трубопроводе, имеющие нелинейную характеристику, причем нулевое значение сигнала с этих датчиков можно получить в любой точке шкалы, т. е. характери25 стику датчиков можно смещать по шкале датчика от нулевого до максимального значения; в) сумматор 4 (суммирующий блок) с тремя входами и одним выходом, в котором можЗр но осуществлять алгебраическое суммирова1940ll
65 ние в любых соотношениях сигналов, поступающих с датчиков 1, 2, 3;
r) непрерывный регулятор 5, на котором можно формировать один из следующих законов регулирования: пропорциональный, интегральный, изодромный и изодромный с предварением; д) устройство б для плавного изменения скорости вращения папильонажных лебедок б.
Скорость меняется пропорционально изменению сигнала, поступающего с выхода регулятора 5
Нелинейная характеристика датчиков 2 и 3 обеспечивает проведение необходимого анализа процессов, происходящих при разработке грунта, в суммирующем блоке 4.
Сигналы от датчика токовой нагрузки 1 электродвигателя роторного разрыхлителя и датчика вакуума 2, установленного на всасывающем трубопроводе, и от датчика расхода 3 пульпы, установленного на напорном трубопроводе, поступают в суммирующий блок 4. Датчики вакуума и расхода должны быть отрегулированы так, чтобы значения параметров, которым соответствуют нулевые сигналы, поступающие с этих датчиков, находились за критическими значениями рабочего диапазона изменений данных параметров, соответствующих условиям работы земснаряда. При этом направление изменения сигналов должно быть выбрано таким, чтобы при приближении параметров к критическому значению сигналы, поступающие с данных датчиков, уменьшались.
У датчика токовой нагрузки 1 электродвигателя разрыхлителя нулевой сигнал соответствует отсутствию токовой нагрузки на двигателе.
В суммирующем блоке 4 сигналы с датчиков вакуума 2 и расхода 3 суммируются с одинаковым знаком, который является противоположным по отношению к знаку с датчика токовой нагрузки 1 электродвигателя разрыхлителя. При равенстве сигнала, поступающего с датчика токовой нагрузки 1, су.мме сигналов, поступающих с датчиков вакуума и расхода, сигнал на выходе суммирующей схемы равняется нулю. Следовательно, сумма сигналов с датчиков 2 и 3 является заданием для поддержания определенной токовой нагрузки электродвигателя ротора разрыхлителя, т. е. определяет и количество грунта, забираемого грунтозаборным устройством.
Рабочий диапазон изменения вакуума и расхода попадает в нелинейную часть характеристики этих датчиков таким образом, что при работе землесосного снаряда с пульпой низкой консистенции величина суммы сигналов с данных датчиков, при изменении данных параметров, изменяется незначительно и задание для токовой нагрузки электродвигателя ротора разрыхлителя, которое должна поддерживать система регулирования, будет наибольшим.
4
При большой консистенции пульпы значения вакуума и расхода стремятся к критическим значениям и, соответственно, перемещаются (по характеристикам датчиков) в область, где изменение параметров вызывает более значительное изменение суммы сигналов от данных датчиков и тем самым значительное изменение задания токовой нагрузки электродвигателя разрыхлителя. Так, при приближении значений вакуума и расхода к критическим задание токовой нагрузки электродвигателя разрыхлителя будет уменьшено.
Система регулирования снизит скорость перемещения грунтозаборного устройства по прорези забоя и значительно уменьшит количество забираемого грунта и, соответственно, снизит токовую нагрузку электродвигателя разрыхлителя до равенства ее сумме сигналов с датчиков вакуума н расхода. Следовательно, параметры не могут достигнуть критических значений.
С суммирующего блока 4 сигнал поступает на регулятор 5. Регулятор в соответствии с законом регулирования, на который он настроен, воздействует на устройство б для изменения скорости вращения папильонажных лебедок, являющееся его исполнительным механизмом. Изменение скорости вращения папильонажных лебедок изменяет скорость перемещения грунтозаборного устройства по прорези забоя.
Данная система регулирования не ограничивает увеличения консистенции пульпы при работе землесосного снаряда. Количество забираемого землеснарядом грунта регулируется только в зависимости от загрузки оборудования: всасывающей части пульпопровода (вакуум), напорной части пульпопровода (расход) и разрыхлителя.
При настройке устройства требуется определение только критических значений параметров, при которых начинаются аварийные режимы работы двигателя разрыхлителя всасывающей и напорной частей пульпопровода.
Надежность работы системы обусловливается применением только бесконтактных элементов, Предмет изобретения
Устройство для управления землесосным снарядом, имеющим плавучий корпус, на котором смонтированы землесос с напорным трубопроводом, всасывающий трубопровод с датчиком вакуума и установленным на его конце разрыхлителем с электроприводом, а также механизм папильонирования с электроприводом, отличающееся тем, что, с целью повышения качества регулирования рабочего процесса землесосного снаряда, устройство выполнено с датчиком токовой нагрузки электропривода разрыхлителя и датчиком расхода пульпы в напорном трубопроводе, которые совместно с датчиком вакуума через сумма194011
Фиг 1 тор подключены к непрерывному пропорцио нально-интегральному с предварением реина сигнала на дая нагрузи лрадЮигалеля гулятору, соединенному с электроприводом механизма папильонирования. крити ение значения вакуума и расход
1f ! радочий диапазон изменения расхода
I радочий диапазон изменения далуума (| . 1, харалтеристика дапмина 3скууиа ! ила датчика раиода.7 толодая нагрузка ментроддига. тепя разрьалитепч а -сигнал, поступающий с датчика
9 суммирующее устройстдо
Фиг Ф
Составитель Э. Шохрина
Техред Л. Бриккер Корректоры: М. П. Ромашова и Г. E. Опарина
Редактор М. Жиляева
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 1361/16 Тираж 535 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Центр, пр. Серова, д. 4
