Устройство для измерения величины загрузки ковша экскаватора

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 446599

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 15.02.73 (21) 1884236, 29-14 с присоединением заявки М (32) Приоритет

Опубликовано 15.10.74. Бюллетень чв 38

Дата опубликования описания 05.06.75 (51) М. Кл. Е 02f 9/20

Н 03k 19/20

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621.879.53..08 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. И. Филиппенко, И. А. Савченко, И. А. Борисенков, P. С. Шамсутдинов и А. С. Перминов

Государственный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по автоматизации угольной промышленности и Кузнецкий филиал Научно-исследовательского и проектно-конструкторского института по добыче полезных ископаемых открытым способом (71 Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЕЛИЧИНЪ| ЗАГРУЗКИ

КОВША ЭКСКАВАТОРА

Изобретение относится к области автоматического контроля и учета основных .показателей работы экскаваторов цикличного действия.

Известно устройство для измерения величины загрузки ковша экскаватора, включающее аналого-дискретный преобразователь, реверсивные счетные схемы, счетную схему числа преобразований, схемы «И», «ИЛИ», генератор импульсов, усилитель низкой частоты, двухполупериодный выпрямитель, пороговое устройство.

Цель изобретения — повысить точность взвешивания ковша.

Достигается это тем, что устройство для измерения величины загрузки ковша экскаватора выполнено со схемой «НЕ», выход которой соединен со входом аналого-дискретного преобразователя.

Аналого-дискретный преобразователь содержит два преобразователя «напряжение— частота», выходы, которых соединены с,первыми входами схем «И», вторые входы которых связаны с выходом пускового тритгера, третьи, входы соединены параллельно с выходом схемы «НЕ», а выход одной из схем «И» соединен со счетной схемой, выходы триггеров которой через схему «И» и времязадерживающий элемент соединвны с шиной сброса триггеров этой счетной схемы, соответствующие входы пускового триггера и триггера остановки соединены, параллельно, выход триггера остановки через последовательно соединенную другую схему «И» и схему

5 «ИЛИ» связан со вторым входом пускового триггера, а второй вход этой схемы «И» соединен с входом времязадерживающего элемента.

На чертеже представлена блок-схема уст10 ройства.

Устройство содержит: аналого-дискретный преобразователь 1, реверсивные счетные схемы 2, 3, счетную схему 4 числа преобразований, схемы «И» 5 — 10, схемы «ИЛИ» 11, 12, 15 схему «НЕ» 13, генератор импульсов 14, триггеры ° 15, 16 и 17, усилитель низкой частоты

18, двухполуперподный выпрямитель 19, пороговое устройство 20 и счетную схему 21.

Аналого-дискретный преобразователь 1 свя20 зан с входом усилителя низкой частоты 18, с выходом «НЕ» 13, с входом счетной схемы

4, с входом «ИЛИ» 12 и с входом триггера 17.

Счетная схема 4 подключена соответствующими выходами к схемам «И» 5, 8, 9. Счетная

25 схема 21 связана с выходами схем «И» 7, «ИЛИ» 11 и входами схем «И» 8, 9.

Генератор 14 через схему «И» 7 подключен к соответствующему входу схемы «ИЛИ >

12, выход которой связан с входом реверсив30 ной счетной схемы 3. Соответствующие;входы

446599 счетной схемы 3 связаны с выходами триггера 17, а выходы через схему «И» 6 подключены к входу триггера 16 и схемы «ИЛИ» 11.

Соответствующие входы триггеров 16, 17 подключены параллельно, а выход триггера

16 связан с другим входом «И» 7. Выходы схем «И» 8, 9 через схему «И» 10 связаны с входом, счетной схемы 2 и входом схемы

«ИЛИ» 11. Выходы триггера 15 подключены к,соответствующим входам реверсивной счетной схемы 2. Аналого-дискретный преобразователь,1 содержит два преобразователя «напряжение — частота» 22, 23, выходы которых подключены к соответствующим входам схем

«И» 24, 25. Выход схемы «И» 24 соединен с входом счетной схемы 26, выходы триггеров которой через схему «И» 27 и времязадерживающий элемент 28 подключены к шине сброса. Выход схемы «И» 27 подключен,,кроме того, к входу счетной схемы 4 и к входу схемы «И» 29. Второй вход схемы .«И» 29 соединен с выходом триггера остановки 30, а выход 29 через схему «ИЛИ» 31 подключен к .входу пускового,триггера 32, другой, вход которого связан с соответствующим входом триггера 30.

Работает устройство следующим .образом.

Входной сигнал У„поступает на входы аналого-дискретного преобразователя 1 и усилителя низкой частоты 18, с выхода, которого усиленный низкочастотный сигнал, характеризующий динамические процессы в . системе

«ковш — пр ивод» и являющийся помехой, поступает на выпрямитель 19. Выходной сигнал с выпрямителя 19 поступает на,пороговое устройство 20, которое формирует прямоугольные импульсы соответствующей длительности лри превышении переменной составляющей,сигнала определенного уровня.

Выходной сигнал с порогового устройства

20 через схему «НЕ» 13 соответствующим образом воздействует на схемы «И» 24, 25, .подготавливая или запрещая их работу. Прн поступлении сигнала по цепи 33 переключается триггер остановки, при этом исчезает сигнал «1» с соответствующего входа «И» 29, и переключается пусковой триггер 32, в результате чего открываются схемы «И» 24, 25 и на их выходах т оявляются импульсы .с частотой лреобразователей «напряжение — частота» 22, 23, если уровень динамической помехи в измеренном сигнале не превышает установленного уровня. Эти преобразователи выполнены одинаково, на вход преобразователя 22 .подается постоянное напряжение Uo величина которого определяет постоянный интервал интегрирования, а на вход преобразователя 23,поступает измеряемый сигнал U, отягченный .динамической помехой U„..

Схемы «И» 24, 25 работают только при уровне U„, меньшем |принятого, следовательно, преобразование U„a пропорциональное

25 зо

45 ло

65 число импульсов обеспечивается при таком же условии.

Выходные импульсы преобразователя 23 через схему «ИЛИ» 12 поступают па реверсивную схему 3, где суммируются, так как соответствующим сигналом по цепи 34 реверсивная счетная схема 3 подготовлена для работы в режиме сложения.

Импульсы с выхода схемы «И» 24,поступают на счетную схему 26. При достижении числа импульсов определенного уровня срабатывает схема «И» 27, в результате hiего в счетной схеме 4 фиксируется импульс, сигнализирующий об окончании первого интервала интегрирования, а счетная схема 26 через время, определяемое элементом 28, приводится в исходное состояние. Далее процесс:преобразования сигнала У, продолжается аналогичным образом.

Окончание процесса многократного преобразования измеряемого сигнала может осуществляться двояко. В первом случае окончание:преобразования наступает при поступлении сигнала по цепи 35, который переключает триггер остановки 30. В результате этого схема «И» 29 подготавливается для .работы по соответствующему входу и в момент окончания очередного интервала интегрирования срабатывает, так,как па выходе «И» 27 в этот момент вырабатывается импульс. Сигнал с выхода схемы «И» 29 через схему

«ИЛИ» 31,поступает на триггер 32 и переключает его, в результате чего схемы «И» 24, «И» 25 закрываются и процесс преобразования заканчивается.

Во втором случае .процесс преобразования заканчивается при достижении заданного числа,интервалов интегрирования, что фиксируется схемой «И» 5. Выходной сигнал со схемы «И» 5 через схему «ИЛИ» 31 поступает на триггер 32 и переключает его, в результате чего на схемах «И» 24, 25 исключаются условия совпадения всех входных сигналов, т. е. процесс преобразования прекращается.

Таким образом, в счетной схеме 4 фиксируется число интервалов интегрирования, а в реверсивной счетной схеме 3 — сумма им пульсов за все время измерения. Выдача результата измерения осуществляется после поступления сигнала по цепи 34, от которого переключаются триггеры 16, 17. При:переключении триггера 17 реверсивная счетная схема 3 подготавливается для работы в режиме вычитания, а в результате переключения триггера 16 на выходе схемы «И» 7 появляются импульсы с частотой генератора 14. Эти импульсы поступают на счетную схему 21 и через схему «ИЛИ» 12 на реверсивную счетную схему 3, При достижении на счетной схеме

21 числа, записанного в счетной схеме 4, срабатывают схемы «И» 8, 9, 10 и в реверсивной счетной схеме 2 фиксируется импульс, а счетная схема 21 приводится в нулевое состояние.

Процесс повторяется многократно до момента достижения в реверсивной счетной схеме

446599

3 нулевого состояния, что фиксируется схемой «И» 6,,выходной сигнал с которой переключает триггер 16, а через схему «ИЛИ» 11 поступает на счетную схему 21 и приводит ее в нулевое состояние. Поскольку реверсивная счетная схема 2 при взвешивании груженного ковша сигналом по цепи 36 подготовлена для работы в режиме сложения, то в ней зафиксируется среднее арифметическое ряда измерений, т. е.

N = I. N, 1 где iV; — результат измерения за i-й интервал интегрирования, n — число интервалов интегрирования.

Аналогично работает устройство при взвешивании порожнего ковша. Счетная схема 2 по цепи 37 подготавливается в соответствующий момент времени для работы в режиме

«вычитание», поэтому поступающие на ее ,вход импульсы, число которых пропорционально весу порожнего ковша, вычитаются.

Следовательно, в реверсивной счетной схеме

2 формируется информация о весе горной массы, перемещенной в ковше за цикл экскавации.

Таким образом, устройство обеспечивает интегральную оценку веса ковша, при этом число интервалов интегрирования может быть переменным, а каждый интервал интегрирования может состоять из,нескольких отрезков, т. е. быть прерывистым, что дает возможность прерывать процесс измерения при недопустимом уров не динамической помехи,в измеряемом сигналe, который имеет вид непрерывной функции.

Предмет изобретения

Устройство для измерения, величины загрузки ковша экскаватора, включающее аналогодискретный преобразователь, реверсивные счетные схемы, счетную схему числа преоб10 разований, схемы «И» и «ИЛИ», генератор импульсов, усилитель низкой частоты, двухполупериодный выпрямитель, пороговое устройство, отличающееся тем, что, с целью повышения точности взвешивания ковша, вы15 ход схемы «НЕ» соединен со входом аналогодискретного преобразователя, причем аналого-дискретный преобразователь содержит два преобразователя «напряжение — частота», выходы которых соединены с первыми входами

20 схем «И», вторые входы, которых связаны с выходом, пускового триггера, третьи входы соединены параллельно с выходом схемы

«HE», a выход одной из указанных схвм «И» соединен со счетной схемой, выходы тригге25 ров которой черсз схему «И» и времязадерживающий элемент соединены с шиной сброса триггеров этой счетной схемы, соответствующие входы пускового триггера и триггера остановки сосдинсны параллельно, выход

30 триггера остановки через последовательно соединенную другую схему «И» и схему

«ИЛИ» связан со вторым входом пускового триггера, а второй вход этой схемы «И» соединен с входом времязадерживающего эле35 мента.

446599

Составитель Г. Асмолов

Текред Е. Подурушина

Редактор Э. Шибаева

1(срректорьк В. Петрова н О. Данишева

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1206/15 Изд, № 1273 Тираж 524 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4J5