Устройство для автоматического регулирования режима работы машин виброударного действия

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Саниалистических республик

Зависимое от авт. свидетельства № 251433

Заявлено 30.1V.1970 (№ 1434529/29-33) M. Кл. В 28с 1/18

Е 02d 7/18

G 05d 13/62 с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 2i3.1/1111972. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 15.IX.1972

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 666.97.033.16:

:624.155.15 (088.8) Авторы изобретения

В. А. Шилков, П. М. Киселев и В. К. Густоев

Заявитель

j е.:.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

РЕ)КИМА РАБОТЫ МАШИН ВИБРОУДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ

По основному авт. св, № 251433 известно устройство для автоматического регулирования режима работы машин виброударного действия.

Цель изобретения — обеспечить требуемую точность поддержания регулируемой величины.

Достигается это тем, что разрезное кольцо раапределителя импульсов вьополнено с четырьмя секторами, два из которых, смежные и малые, имеют длину, не превосходящую величину допустимого отклонения регулируемой величины от заданного значения, и соединены с началами обмоток поляризованного реле, осуществляющего релейное подключение регулирующего воздействия, два других больших сектора соединены с началами оомоток другого поляризованного реле, обеспечивающего при необходимости осуществление плавного изменения регулирующего воздействия, причем каждый малый сектор соединен с большим через диод, а между общими точками реле и сплошным контактным кольцом распределителя импульсов включен датчик момента удара.

В процессе работы таких машин виброударного действия как вибротрамбовки и вибромолоты для разработки мерзлых грунтов происходит скоротечное изменение внешних возмущений в связи с быстрым изменением физико-механических свойств грунта при воздействии на него рабочих органов этих машин.

При уплотнении грунта способом поверхностного вибротрамбования наиболее быстрое изменение возмущений наблюдается в начальный период уплотнения. Получить закон изменения возмущений (грунтовых условий) сложно, однако была установлена закономерность, что одному и тому же значению фазового угла удара и (углово»y положению эксцентриситета эксцентрикового вала или дебаланса в момент рабочего органа машины) соответствуют (при прочих равных условиях) большие значения скорости вращения эксцонтрикового вала о при работе на рыхлом грунте, чем при работе на том же, но более плотном грунте.

Для поддержания постоянного зн ачения я=а»д =Const в процессе работы машин рассматриваемого типа необходимо регулировать скорость вращения эксцентрикового вала в диапазоне значений от от„,,-, соответствующей работе в оптимальном режиме на наиболее рыхлом грунте, до ото,;„, соответствующей работе в режиме с наибольшим ожидаемым коэффициентом восстановления скорости R.

Максимальное быстродействие устройства

30 с одновременным обеспечением требуемого

348362

3 качества регулирования при быстрых изменениях возмущений может быть достигнуто лишь при комбинированном управлении: с использованием одновременно плавного и релейного изменения регулирующего воздействия.

Изобретение поясняется чертежом.

Система автоматического регулирования фазово го угла удара содер>кит датчик 1 момента удара, распределитель импульсов 2, являющийся одновременно датчиком поло>кения кривошипа и частью логического устройства и логических элементов, управляющих системой питания силового двигателя.

В схеме в качестве логических элементов приняты поляризованные трехпозициопное и двухпозиционное реле. В принципе могут быть ис пользованы любые другие устройства, позволяющие осуществлять требуемую функцию логики.

Разрезное кольцо 8 распределителя импульсов состоит из четырех изолированпых секторов А, В, В .и Г, причем длины секторов В и Г назначаются,по расчету из условия обеспечения отклонений фактических фазовых углов а удара от задаваемого а„...,,-., в допустимых пределах An, Распределитель импульсов устана вливается на машине виброударного действия таким образом, чтобы осевая линия S — S, проходящая через середину промежутка между секторами В и Г, находилась в требуемом угловом положении относительно линии, проходящей через точки положения оси кривошипа (дебаланса) в крайнем верхнем и нижнем положениях, т. е. в поло>кении требуемого а„, „. В устройстве,предусмотрено также сплошное кольцо 4 распределителя импульсов.

Положение кривошипа в любой момент времени характеризует положение вращающегося вместе с ним скользящего контакта 5, связывающего сплошное кольцо 4 распределителя импульсов с соответствующими секторами разрезного кольца 8. С секторами Г и

В соединены концы последовательно соединенных обмоток двухпозиционного поляризованного реле б. К секторам А и Б аналогичным образом подключены последовательно соединенные обмотки трехпозиционного поляризованного реле 7.

Датчик 1 момента удара выдает импульс в момент удара рабочего органа машины об ограничитель сектора А и Г. Секторы Б и В соединены между собой соответственно диодами 8 и 9, что позволяет пропускать сигнал с датчика момента удара только в направлении «сектор А — сектор Г» или «сектор Б— сектор В».

Система работает следующим образом.

Когда в момент удара рабочего органа кривошип находится в зоне сектора А (при а(а,п,,, причем ошибка An =n><> — n)

)Лад,п,), контакт 5 соединяет сектор А со сплошным кольцом 4, При этом поступивший с датчика 1 момента удара импульс проходит

25 зо

4 через обмотку реле 7 и .по цепи «сплошное кольцо 4 — вращающийся контакт 5 — сектор А — точка С вЂ” диод 8 — точка а — оомотку реле б. При этом оба реле срабатывают. Их средние контакты замкнут соответствующие,неподви>кные контакты, обеспечивая включение устройства для плавного изменения регулирующего воздействия в сторону увеличения оборотов приводного двигателя (интегрирующего звена) и одновременно с этим включение устройства для релейного (скачкообразного) включения составляющей регулирующего воздействия, которая в сумме с плавно изменяющейся составляющей обеспечивает включение двигателя на полную мощность. Как известно, способы непосредственного изменения скорости вращения силовых двигателей могут быть различными, На чертеже в качестве примера рассмотрен возмо>кный вариант регулирования скорости вращения асинхронного электродвигателя с помощью дросселя насыщения 10 с двумя обмотками,подмагничивания 11 и 12.

Изменение величины плавно изменяющейся составляющей регулирующего воздействия и величины релейно-включаемой составляющей U>, осуществляется изменением величины сопротивления включенных в цепи питания обмоток управления 11 и 12 соответственно переменных резисторов И и 14.

Это достигается перемещением в противоположные стороны их ползунков с помощью исполнительного двигателя 15.

При срабатывании реле б и 7 при положении контакта 5 в зоне сектора А происходит следующее: подвижный контакт трехпозиционного реле 7 осуществляет коммутацию реверсивного двигателя 15 для вращения через редуктор 1б ползунка потенциометра 18, на уменьшение активного сопротивления в цепи обмотки управления 11 и вращения ползунка потенциометра на увеличение активного сопротивления в цепи обмотки управления 12.

При этом увеличивается У>,, и уменьшается величина U,,, Однако их сумма остается неизменной. Ввиду дискретного поступления сигнала с датчика момента удара (один импульс за ударный цикл) для удержания подви>кного контакта реле 7 до следующего сигнала с датчика 1 в замкнутом положении предусматривается временная задержка,при отпускании реле за счет включения параллельно обмотке реле 7 емкости 17 и емкости

18 и включением диода 19 (20).

На схеме эти конденсаторы .и диоды показа,ны пунктиром.

Подмагничивание дросселя насыщения 10 достигает максимума за счет одновременного приложения к его обмоткам соответственно напряжений U, и Уу„обеспечивая включение двигателя 21 на полную мощность.

Состояние контактов реле б и 7 остается таким до тех пор пока в момент подачи сигнала с датчика 1 контакт 5 остается в зоне сектора А, т. е. когда величина отклонения

348362

Предмет изобретения

St

Составитель В. Алекперов

Техред Л. Евдонов

Редактор Г. Кузьмина

Корректор T. Миронова

Заказ 3006, 1 Изд. М 1235 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4,5

Типография, пр. Сапунова, 2 фазового угла от заданного значения больше допустимого. При уменьшении ошибки до допустимых пределов, т. е. в том случае, когда импульс от датчика 1 поступает при положении ко нтакта 5 в зоне сектора Г (или В), происходит размыкание контакта реле 7, При этом двигатель 15 останавливается, фиксируя текущее положение ползунков потенциометров 18 и 14, т. е. величины U, и U

Очевидно, что при положении контакта 5 в зоне секторов Г и В, т. е. в области допустимых ошибок, будет, производиться регулирование оборотов двигателя 21 посредством релейного подключения и отключения регулирующего воздействия Uy,. относительно постоянно приложенного U,,. .Так как всегда сумма U,+с1у, остается неизменной, то и в этом случае системой обеспечивается максимальное быстродействие.

Когда поступит импульс с датчика 1 при положении контакта 5 в зоне сектора Б, то он пройдет через обмотку реле 7 и реле 8. При срабатывании этих реле происходит замыка,ние контакта реле 7, чем осуществляется реверс двигателя 15, и замыкание соответствующего контакта реле б. При этом отключается цепь управления и обеспечивается максимальное быстродействие системы, Устройство для автоматического регулирования режима работы машин виброударного действия по авт. св. № 251433, отличающееся тем, что, с целью достижения максимального быстродействия системы прн обеспечении требуемой точности поддержания регулируемой величины, разрезное кольцо распределителя импульсов выполнено с четырьмя секторами, два из которых, смежные и малые, имеют длину, не превосходящую величину допустимого отклонения регулируемой величины от заданного значения, и соединены с началами обмоток поляризованного реле, осуществляющего релейное подключение регулирующего воздействия, два других больших сектора соединены с началами обмоток другого поляризованного реле, обеспечивающего при необходимости осуществление плавного изменения регулирующего воздействия, причем каждый малый сектор соединен с большим через диод, а между общими точками реле и сплошным контактным кольцом распределителя импульсов включен датчик момента удара.