Устройство для управления процессом грунтозабора землесосного снаряда
(19) RU (11) (51) 5 E 02 F 3 88
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ
К ПАТЕНТУ
4 а
Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5019970/03 (22) 08.07.91 (46) 30.1093 Бюп Ма Э9-40 (75) Плющаев В.И.; Савельев В.Н. (73) Плющаев Валерий Иванович (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ГРУНТОЗАБОРА 3EIWlECOCHOI О
СНАРЯДА (57) Изобретение относится к автоматизации управления технологическими процессами земснарядов и позволяет повысить надежность работы исполнительных механизмов земснаряда за счет снижения частоты включения привода рамоподъемной лебедки. Это достигается за счет введения в устройство датчика 22 ослабления троса, указателя 23 режима работы и блока 24 коммутации К первому входу блока коммутации подключен датчик 22 ослабления троса К второму входу блока коммутации подключен указатель 23. К третьему, четвертому и пятому входам блока коммутации подключены ñî ответственно первый, третий и четвертый выходы дешифратора 20. Выходы блока коммутации подключены к входам привода рамоподъемной лебедки. Блок коммутации содержит элемент ИЛИ вЂ” НЕ
25, инвертор 26, RS-триггер 27, элементы И вЂ” НЕ
28,29,30,Э1. 1 ил
2002000
И.".обретение относится к автОматике тора u состояния грунтоприе»чн,lv„выход гидромеханизмов. а именно к устройствам элемента И 11 и выход retiep3T»»p.э 17 T3I TOуправления технологическими процессами DI»lx импульсов подключены к входам блока землососных снарядов. 21 задания режимов, выходы которого подЦель изобретения — повышение 11адеж- 5 ключены к входам приводов 15, 16 становых ности работы земснаряда эа сч. . г снижения лебедок. К перво»лу и второму входам блока частоты включений привода рамоподъем- 24 коммутации rloAI .лючсны дагчик 22 осной лебедки, лабления троса и укэз31оль 23 режима рабоНа чертеже пр1чведена структурная схе- ты, к третьему входу через второй элемент ма предлагаемого устройст ва. НЕ 19 подключен первый выход дешифpBTO
Устройство для управления процессом ра 20, к четвертому и пятому входам блока грунтозабора землесосного снаряда содер- 24 комму1ации подкл»оче1 ы гре1ий и четвержит датчик 1 положения грунгоприемника, тый выходы дешифратора 20, а выходы блэдатчик 2 напора, датчик 3 электропровод- ка 24 коммутации подключены к пятому и ност пульпы. датчик 4 вакуума, сумматор 5, 15 шестому входил пр иода 9 р31лоподьемнг»й анализатор 6состояния грунгаподьомника, лебедки, блоки 7 и 8 компараторов, привод 9 рамо- В блоке 24 ком,1утации первый элемент подьемной лебедки, формирователь 10 сиг- И-НЕ 28 подключе! I к Уста1133О«НО1Лу S- IXOналов, элемент И 11, элементы ИЛИ-НЕ ду R5-1риггера 27,; :»".од второго элемента
12-14, приводы 15 и 16 становых лебедок. 20 И-НЕ 29 через элемент ИЛИ+)Е 25 подклюгенератор 17 тактовых импульсов, эиаменты, чен к установочному R-входу Я-три гера, НЕ IO и 19, дешифратор 20, блок 21 задания выходы ко горого подк -»с: »ены к перьым вхорежимов. Устройство также содержит дат- дам тре1ьаго и II .TrcpTo;o элементов И-НЕ чик22ослабления троса,указатель23режи- 30, 31 соогветс»ванно, вторые входы кокома работы и блок 24 коммутации, Блок 25- рь»х объединены и являются третьим входом коммутации в свою очередь содержит зле- блока 24 коммутаци,i, 3, .х выходы являются мeнт ИЛИ-НЕ 25, инвертор 26. »1"-триггер îblходэми блока 24 коммутации, выход иII2», "-лементы И-НЕ 28-,11, вертера 26 г»одклк.:,: » к втг.р, Iy входу элеВыход датчика 2 напора подкгпочен к мечт:. И. !И-НЕ"..5, г»рнч м»пеги ььч и в1о,:-3.1
nep3oIa»z e>logy c»мм3тора 5, L»b!xo < да,чика 0 ьходы первогo .э ле»313;;13 l, l-lE 28» первы.-ч, 3 элек1ропроводнсРти подк:Ilo«e! к второму второй и трет«й t>xn;,ы 3Toporo элемен»3 вход суммэгора 5 и к герв„:и входам ана- И-HE 29 явля отеч c>>TI:. Tcòl»åíío первы.,:, лизатора б состояния грунтоприемннка и вторы:л, третьим, т:.з .р»ть»»м и пл i ы "л оходэблока 8 компараторов, выход датчика 4 ва- ми бло».3 4 коммугац и. куусла подключен к ретьему входу суммато- «"5 YcTp(»AGTво pr Otaгье следуюшлм обраоа 5 и к вторым входам анализатора 0 зсм, состояния грунтаг1о»»ьемника v1 олока 8 ком- Cyl1n3Top 5, обрабатывая и.»формаци»о параторов, один выход которого через пер- датчиков 2-4, ». >рмл»рует анэлоговый сигвый элеманг HE 18 подключен к первому нал, UI»t»x, который;1оже- из»:.енят1ся от Одо
ВХОду ЭЛЕМЕНта И 11, а Втсрсй ВЫХОД вЂ” К 0 Umax. СИГНаЛ С ВЫХОда СуММачера 5 ЧЕРЕЗ второму входу элемента И 11, к третьему и блок 7 компараторов подается на входы элечетвертому входам которого подключены ментов ИЛИ-НЕ Ж-14. Соотноше»»ия уста1 3 соответственно оДин иэ выхоДов фоРмиРо- вок компаоатоРов у,, Uy HE 19 первый выход дешифратора 20, вто- "5 зависимости от уоог»ня 3!<3noioaoro сигнала рой, третий и четвертый выходы которого Ust,x на выходе сумм:пора 5 I!3 выходах Х1, подключены к соответствующим входам Х2, Хз блока 7 компэраторов гоявляется одпривода 9 рамоподьемной лебедки, к на из комбинаций "000", "100", "110" или первому входу которого подключены вто- "1»1", рой выход формирователя 10 сигналов, к 50 При отсутствии ".:.,гнала на выхОдЕ СуМвходам КОтврОГО ПОДКЛЮЧЕНЫ BI IXOQH»L»»3T«l1 Матор3 5 Ug»»x=0 H3 Lb! Xop3X KOMf!3p3TOpQG ка 1 положения грунтоприемника, выход присутствуют логические "0", В этой ситуасумматора 5 подключен к входу блока ком- ции (ь1ал вакуум, мал напор, велика провопараторов 7, три выхода которого через со- димость пульпы) о1сутствует материал в ответствующие элементы ИЛИ-НЕ 12-14 55 зоне всэсывания. Н3 iep3uM выходедешиф.подключены к трем входам дешифрэтора ратор320 поясняе1гя логический "0" и блоку 20, к четвертому входу которого подключен 24 коммутации дл;.Tcя команда на опускавторой выход формирователя 10 сигналов, а ние р3мы. С ростом U.„„сумматора 5 сначак вторым и третьим входам элементов ИЛИ- ла ср303» ывэет один хом,;3l>3Tnp, затем двэ НЕ 12-14 подключены два выхсда анаЛиэа- компэрзтОР3, 3 33Т3;1 Вга трИ B peaynI,T3Te 2002000 па второму, третьему и четвертому выходам дешифратора 20 на вход привода 9 рамопадьемной лебедки соответственно пода отся команды "Стоп", "Рама вверх и "Ра>ла вверх быстро", К одному из входов дешифратора 20 подклю ен первый выход формирователя 10 сигналов движения и положения грунтоподьемника, который блокирует подьем рамы выше заданного предела для предотвращения аварийной ситуации. Дешифратор 20 при этом блокируется не3c висимо от наличия сигнал loB на входах /10-А2. Одновременно в приводе 9 рамоГ«адьемной лебедки откл>ача«атся выходы дешифратора и подклю «а;атся органы ручнага управления, расположенные на пульте оператора земснаряда. Дальнейший подьем рамы вазма. ;ен толька при ручкам упрае >>:Н1л q ;! 1o =нятия блокировки 1л включенля устройства а работу след, ет воучную опустить раму на м>л>«ималь>«а разрешенную глубину, При этом «а управляющий вход дешифратара 20 подается разреша>ощий потенциал (логическая "1", и команды на его выходе форм".pyforf.ff в заев>лсимасти ат камб«>нации 4а f г ) >;;Gila. ;. И. Д., f >р; «arr>pe>«и«грi" «топадье..«>«и.а «ï,. Е > а .i <. . f« «О . I P G Ø!; Ò >f! I > B bl У Of,C Q Ь >! a > > « I 3 « f Oра б co::1 .f>."«ия Гру>,,T! I> ."., .!>:""",«>ка flooT ïo>of лаг1 .; «е 1" >а > fr! !»II Nfli. НЕ 12- ) 4; > I pl> зтаь,; «а Г>ха>дах АС-/,. дс!> л Idpa тор,: г, f а;,;пяетс :of",>«II>«au! Iя 0>>1, > га саатветстиvo по .,ьеклу рaмы ffверх с большой скоростью, ь>стрь>й падьем рамы проходит незааиси> «о GT урзвня сиг.«алэ на сумматоре 5 (и соответстве> на >«езалис«лма ат сигналов на вь>хад блока 7 ка«лпаратар011) 40 маме«ла подьема рамы да минимально разрешен«>ой глубины или да момента самоликвидации засс>рен .я гру>«тападьем>««лка и его защитной решетк",. Перемещен««е зе««снаряда па траншее с помощью привода становых лебедок 15 и 16 вазь«аж>«а только в сит яции. когда одноьае>«анна сабл>одены четыре условия; 1) дешифраторам выдается команда i: низ", 2) рама ;Ia грунте, неподвижна (To есть находится HB твердом подстилающем слое); 3) отсутствует материал в зоне всасывания, поэтому вакуум меньше некоторой óñта«овки (устанавливается в блоке 8 ка>. па;:атаров); 4) правадймссгь из-за огсутствия мате....излв выше некоторой ларагавай (величина >«эра. а та.же у:танавпивается в блоке 8 кам з«, эторав). При этом на всех четыре входах элемента И 11 присутствуют логические "1", т.е. тем самым дается разрешение блоку 21 эв. . дания режимов, который управляет работой 5 прива,1ов становых лебедок 15 и 16, В процессе работы земснаряда имеет место ситуации, когда дешифратор формирует команду на опускание рамы, грунто10 подъемник опускается на неразработанный грунт, при этом происходит размыкание cuf;oeGA цепи электродвигателя рамоподьемной лебедки, так как срабатывает датчик ослабления троса рамоподьемной лебедки. 15 После выбора грунта под грунтоподъемникам ан ...ускается, выбирается слабина троса, замыкается силовая цепь электродвигателя. агуществля«ощего принудительное огускание грунтоподъемника до 20 «омента достижения дна выработки, Затем цик,> повторяется. То есть происходят частые до 10-15 включений в минуту кратковреме> нь>е (на 1-2 с) включения элек радвигателя. 25 Дви атель электрапривода рамоподьем»ай гебедки перегревается, кпнтакгпры ъ1ектраг>ривада подвергаются усиле: If«OM, и с> Введение в у тройство дзгчика 22 ос30 лебл=>лия трос, . указателя 23 режима paGOты I; io>.a 24 коммутации и кснкретчое испслн..-:>«>ле последнего снижает средцю>о часта1у српбатfif.a>«v электродвигателя 1 р «вода рамаподьемнай лебсдки под то35 кам и потребляемую мощность, увеличивая срок его службы. При перекл>ачении в автоматический режим рабаты и указателя 23 режима работы на вхадь, элементов И-НЕ 28 и 29 пода40 ется логическая "1, При ослаблении троса (грунтаприемник на дне> на вторсй вход первого элемента И-НЕ 28 также подается ль .ческая 1 с датчика 22 ослабления трос . На выходе элемента И-НЕ 28 при этом 45 в>>з>«икает логический "QF, устанавливаю«ц> и RS-триггер 27 по входу S в состояние ,>«а выходе — "1". на выходе 0 — "0"). Кама> да "Рама вниз" с дешифратора 20(его первый проинвертираванный выход) через 50 четгертыл эле> ент И-НЕ 31 подается в канал управления тормазом привода 9 рамопадьемной лебедки (вход "Т" привода 9), а качал управления контактором "Рама вниз (вход " привода 9) блокируется, так как на 55 вь>ходе третьего элсмента И-НЕ 30 при этом f>Ol I«ч>:C Ка>« "1 ". Есл>л устройство переводится в ручной режим работы или проходит хотя бы один раз одна из команд "PSMa вверх" или "Рама „-верх бь(с) с)0" От де(()1>1()),э,t(;(.,;{:r. (ЕтвЕ>-;тЬ((1 ВЫХОДЫ ДЕНИ Фрл.){: 1 (О Г(РОУОДИГ ПО(." ((. > !(Й .«2 )З . ((»г ). (1. тР( входов второго элемента И+({ -. . ..", -(2 (t)Ltt r(,Ð 27 по В-ихаДУ (((епаэ э()е(гн», : п,{>1-(<{i «Я с)»(гтаНс)()ПИ)2!Э!!. (СЯ П ? . >, U{>(; {эуе«cл ка)(ал управа (;1." ). р :- " ходе четвертого элеме((т:>, 1-{ Г-.. ) { логическая "1") и при наличии к»3". ",,.1(1 "Рама вниз" ", ge(L(Li(t);)arnpa 20 раб»; (-: ()эп управления контактаром с Рама л(,из {()(,I ход третьего элемента И i{Е Х; г,-р(!(эг),( рамоподьемн(эй лебедки 9. (1) о р (у л . . L" з о {) р т е 11 !.:, 1, уС({ 1 (.Г )Q tr);{ у-1(Г{РОЦЕС,О! ){ { Р,:! { Г{)„- 5(.Р,) СОг;НОГO (,) P,{- q;IP,, „-(;; 1(аППРа, аг)КУУР)-,), ПО»1 )){(в((1(Я ГГ 11!» (I.{;(t:.: .1ника и алектг)опрс()одности 1(„>I:.-! ратар так овь х нмн ль(;оп, ({)!)()(>:(1(э > - 11(л! СИГНаЛО!3, )НсЗЛИэсзт(О«) (; IL!)I f (iq(Н ((ЭПО 1 Ót((«I(1(a С! !гМ 11)Р г >! Cit";,;: ров, два э»((эс((е(та l (:-, эпеме) (»,, г;.1;", эл»3к(()((га (>1ЛИ . р{Г це(и.ф{)(11-2; >)г (,: =,:-. ДаНИЯ Рж<ИМ(1)), 11()И(!(С Г> Степ!а(. !г)!,, ;(. :-: ((!1ОИ ОД j)elf »>,П !1 ах((1 ° (с, »((- (- i. ), »! )тс((> К (r! ) >а )а! г, ((с(! )сс> ду су.,магер-, выход !)эгс((1к; ВГ)((Ь»)(") (г fti (. (., t;(с:;г.с> v ((-, с!, y((!iii(1) i;i- с 1 )г «с!!а с(iff В "tt; ° г, .1 t : с с "1,. С(21 i (21)13 И, с-(>,с(1, (г,) tt гг;,сссн,.а;; г), -) (I (а.с(1;/, (ОЧ )t; ); t;)t ; !,Е;.tL(,",, - "(с! - с, »: .)р))с(р) n»а),:,:.,;i:ал,;:.,(!О;„ t (Ó,. H1 С«j{ )Lt(- .;.!(1;;,, ) П,)Э..» (О i; i:! р,; О „)(>(, а>)и({ в,),од 1 )-аа»э(, Вмй Э. .О()ЕР) (i ti ((о»(с..л(!) -,, 1, ((Г :.. Хо(С) . . Л 3(Г)вri T»! { f, а Д!) .с (), )»t 1 —; с, с ° рому вхг)ду элемен«а И, г «рот), м;:- -1 . веятому входам которог(),; ).{к(11».; Соответственно один из выходов ", .Омиравателя сигналов и через вт {2!2L):. -)с: Н{= ПЕРВЫЙ ВЫХОД ДС(()и({.(г)а)ОРЛ, Птл(> третий и чет((Ерть(й выхадьt: От.){)а() и 4ключены и соотеетствуюн им ад;t. ; п,) ",. вода рамопод).емной лебедки, к )ере«).. входу котооого падклю е(втг){)а». э i.;î4 формироьателя сигналов, к вход м >атарого подключены выходы датчикэ па»а)к!)ния, выход сумматора п()дкл)о(B .: входу второго блока компара)оров, три вbtx(."!i;; КОТОРОГО ЧЕРЕЗ СП(2тввтСтВУЮЩ(Л. ЭПЕМЕ: тЬ. ИЛИ - HF подключены к трем входам д,;жифратора, к четэерто>.у входу которого ПадКЛЮЧЕН Втарай ВЫХОД 1(гОр . ИООВатЕЛЛ СИГНаЛОВ, а К 6 OPb! М И Tf)BTL L ã)! ВХ()да(>(;(О(: »:",;" тг. с с(((,! .; « Л 1(с с(- О 1 Г с :!(О(;с!» гл .. =., эп 11» ;-(-«а(1,"(1" ", 1 > У(.2:.!Наэг " ",(лляе; .гс, г(с г);,г ° )(>: - " . -" .)(, . .:"t::",1tit :. »iitV(>«t,;r ! с . : ". . .: (»1,: (.;({ г .":(,, 1() .)({ 1 „(с., ., (,,t с ;(tl ) l1! I ltit (! ,l! t:!iti(1 j,t! (,«II (с (.,; .. с;;, . с>! II i- ггсв i. ) ; ; ". . .;,, ; 1\ »с! ti (ill/(it (!.— () с i,: I + г у»((! l > 1 : . . t .« с с « t (! I 1» 1 I t Ъ— .)г 1: ! ., .! Iг« с с г с с ((, с ( (!«г и )с;:, ! , г 1, 1tI » г-(t ,1с . : гг . 1 . ° . ! ° °, (с :. ((.> -({; Г((- { (г) ! г (! .,, . (- i l, I i) 11(IB if )3(.IХ()Д с (1, -, (-;1») i "",,(-11,">(>()н ; !!» с ас ;", -.(г(())B, !t(-1 ()ä в;а (!)!.) Э 1,.; -,; (,(«»»; q,)Е)„1(;)1-, t«{j)сЛ » г!(к,". .t--.. I:, ) (с!а!1у {< Bx()4V :(B1а 1)! а I)»2»((.. »11() Iвны (f О iff 7(3»>{)таf (! :=.(Г ) )tat,H»>, «тГ>(1(,, г )»)1 " -, - - г(>(1 . :1 11 я(1()я (1(СЧ "Еl с- г( (i {i j (! i" ", .;,i (; { ",»l:>:,,, ().t t;tI (л(, (L(;! Iw,! вы:, Е,Ь(тс-. (сЫA сд-)МИ r)паi . 1 " 1") T ) (I;I«((с(Ll(IB! Г> )РЭ ПГ!)1<Л ()ЧЕ(! ((":,((JB!);; 1У» (, .)е.)»)нт; 11!1(1 - {{Е, пРичем 1)Э>жЫ(! Ll 1:1:.)»).,(1 ГсХОдн t)F?pB()(Î ЭЛЕМЕН)а .):с ! . {: 1; fit;.>1 . И, Е»П(г): ° И Г)рт!)и ВХОДЫ i "(()г>г i,- ;i :".,-" i {i -;(; . ются гг>«>тветс ° -:(i i,а f ! ! I! », 1 ! !» I t t, с (се i p)g ° ° с(Е ((3»tp11.(»1 1! .11(! с" B,,(. "1!1 "г! . > ()! 1(,tl(»! -с(1>г(И.
