Устройство для измерения углового

 

О П И С А Н И Е 37535!

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Содиалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства Ке

Заявлено 23.11,1971 (№ 1627024/29-14) с присоединением заявки г1о

Приоритет

Опубликовано 23.11!.1973. Бюллетень М 16

Дата опубликования описания 25.V.1973

М. Кл. E 021 3/48

Е 02j 9/20

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.879:34(088.8) Авторы изобретения

О. А. Залесов, Ю, М. Оглуздин и Л. И. Толпежииков

Московский ордена Трудового Красного Знамени горный институт

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВОГО

ОТКЛОНЕНИЯ КОВИА ЭКСКАВАТОРА OT ВЕРТИКАЛЬНОЙ

ПЛОСКОСТИ СТРЕЛЫ

30

Изобретение касается автоматизации горного оборудования.

Известно устройство для измерения углового отклонения ковша экскаватора от вертикальной плоскости стрелы, включающее датчики скорости и ускорения движения поворотной платформы, вычислитель параметров движения ковша с датчиками длин тягового и подъемного канатов и с выходными блоками определения расстояния ковша до плоскости, проходящей через ось вращения экскаватора и перпендикулярной к вертикальной плоскости стрелы, определения скорости изменения этого параметра, определения скорости изменения расстояния ковша до стрелы и определения обратной величины расстояния ковша до стрелы.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Для этого к блокам определения расстояния ковша до плоскости, проходящеи через ось вращения экскаватора и перпендикулярной к вертикальной плоскости стрелы, определения скорости изменения этого параметра, определения скорости изменения расстояния ковша до стрелы подключены соответственно блоки произведения, к входам одних из которых подключены датчики скорости и ускорения движения поворотной платформы, а выходы блоков произведения подключены на вход сумматора, выход которого соединен с одним из входов дополнительного блока произведения, другой вход которого подключен к блоку определения обратной величины расстояния ковша до стрелы, а выход соединен с интегратором, один из выходов которого, в слов очередь, соединен с блоком произведения, подключенного к блоку определения скорости изменения расстояния ковша до стрелы, 10 а другой — соединен со входом интегратора, связанного с сумматором.

На фиг. 1 показано положение ковша экскаватора в пространстве относительно вертикальной плоскости стрелы; на фиг. 2 — принципиальная схема предлагаемого устройства.

Предлагаемое устройство основано на определении углового отклонения ковша из уравнения его колебаний относительно вертикаль ой плоскости стрелы, которое имеет вид:

20 .,;. + + K - ей + О = О, где <р, q, q — угол, скорость и ускорение отклонения ковша, 0, Π— скорость и ускорение поворотной платформы, i:. — кратчайшее расстояние от ковша до стрелы, е — расстояние от ковша до плоскости, проходящей через ось вращения экскаватора и перпенди375351

10. =К,+-К,г, — К,l „„ / 2 г. ь

Кг + 1 4 + К7ь

15 кулярной к вертикальной плоскости стрелы, К вЂ” постоянный коэффициент.

В свою очередь, параметры траекторного движения ковша р и в связаны с длинами тягового (1,) и подъемного (1П) канатов следующим образом: где х — расстояние от пяты стрелы до проекции ковша на стрелу, К2, Кз, Кь Кь Кь К7— постоянные коэффициенты.

Устройство состоит из вычислителя 1 параметров движения ковша с датчиками длин тягового 2 и подъемного 8 канатов. В вычислителе 1 нелинейные операции возведение в

2 2 квадрат (I„ l„, х2) осуществляются соответственно на блоках 4, 5, б, извлечение квадратного корня (p l, — х2) — на блоке 7, воспроизведение зависимости 1/p — на блоке 8, а блоки 9, 10 выполняют операцию дифференцирования. На входы блоков 4, 5, 6, 7, 8, а также на входы блоков 11, 12 подается смещающее напряжение от источника питания 18. В вычислителе 1 нелинейные операции апроксимированы линейными.

Вычислитель 1 также содержит инвертор 14 и сумматор 15. На блоки 16, 17, 18 умножения и дополнительный блок 19 поступают соответственно с выходов блоков 12, 9, 10, 8 напряжения, пропорциональные величинам в, в, р„

1/р,. Кроме того, на блоки 17, 16 умножения поступают сигналы с датчиков скорости 20 и ускорения 21 движения поворотной платформы. Вход сумматора 22 соединен с выходами блоков умножения 16, 17, 18 и с выходом интегратора 28. Сумматор 22 выполняет функцию алгебраического суммирования, на выходе которого формируется напряжение, пропорциональное величине p q.

На выходе дополнительного блока умножения 19 формируется напряжение, пропорциональное ускорению углового отклонения ковша р. С выходов интеграторов 24 и 28 (с нулевыми начальными условиями) снимаются напряжения, пропорциональные скорости ср и го

25 зо

50 углу отклонения ковша экскаватора р. Полученные напряжения подаются соответственно на блоки 18 и 22.

Искомый параметр, т. е. угловое отклонение ковша от вертикальной плоскости стрелы экскаватора, снимается с выхода блока 28 в виде напряжения постоянного тока.

Значения длин тягового и подъемного канатов, а также скорости и ускорения поворотной платформы экскаватора определяются непосредственно из объекта.

Предмет изобретения

Устройство для измерения углового отклопения ковша экскаватора от вертикальной плоскости стрелы, включающее датчики скорости и ускорения движения поворотной платформы и вычислитель параметров движения ковша с датчиками длин тягового и подъемного канатов и с выходными блоками определения расстояния ковша до плоскости, проходящей через ось вращения экскаватора и перпендикулярной к вертикальной плоскости стрелы, определения скорости изменения этого параметра, определения скорости изменения расстояния ковша до стрелы и определения обратной величины расстояния ковша до стрелы, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, к блокам определения расстояния ковша до плоскости, проходящей через ось вращения экскаватора и перпендикулярной к вертикальной плоскости стрелы, определения скорости изменения этого параметра и скорости изменения расстояния ковша до стрелы подключены соответственно блоки произведения, к входам одних из которых подключены датчики скорости и ускорения движения поворотной платформы, а выходы блоков произведения гподключены на вход сумматора, выход которого соединен с одним из входов дополнительного блока произведения, другой вход которого подключен к блоку определения обратной величины расстояния ковша до стрелы, а выход соединен с интегратором, один из выходов которого, в свою очередь, соединен с блоком произведения, подключенного к блоку определения скорости изменения расстояния ковша до стрелы, а другой — соединен со входом интегратора, связанного с сумматором.

375351

Составитель В. Лысенко

Редактор Е. Дайч

Корректоры: Л, Царькова и Е. Денисова

Техред Т. Курилко

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 150776 Изд. ¹ 1353 Тираж 602 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская чаб., д. 4/5