Устройство для измерения работы экскаватора-драглайна

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ

Союз Советсккк

Соцмалнстыческкк

Республик (61) Дополнительное -к авт. свил-ву(22) Заявлено 0).04.76 (21) 2344689 18-24 с присоединением заявки РЙ(23) Пркорнтет— (43) Опубликовано 2511.78. Бюллетень ¹ 43 (45) Дата опубликования описания 30,11.78 (51) N. Кл.

Cj 05 В 13РО

Ст 07 С 5/10

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретении и открытий (53) УДК 621.879. .38(088 ° 83 (72) Авторы изобретения

Л.И.Балагуров, И.Ф.Пронякин, A.Ï.Ìàêñèìoâ и А.И.Филиппенко

Государственный проектно-конструкторский и научно-исследовательский институт по автоматизации угольной промышленности (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАБОТЫ

ЭКСКАВАТОРА — ДРАГЛАИНА

Изобретение относится к области автоматического контроля и учета работы экскаваторов-драглайнов, используемых при ведении открытых горных работ. 5

Известны различные устройства для контроля и учета основных параметров работы, выполненной экскаватором-драг. лайном.

Например, известно устройство (1J, обеспечивающее измерение веса ковша по усилию, возникающему в подъемном канате при перемещении ковша в пространстве. Взвешивание ковша обеспечивается при нахождении последнего в определенной области, которая задается фигурой с границами в виде кривых второго порядка (эллипсов и окружностей) . Для обеспечения взвешивания ковша движущегося по любой возможной траектории в устройстве предусмотрено несколько фиксированных областей пространства с соответствующими масштабными коэффициентами. Однако данное устройство имеет недостатки: аппаратура сложна, следствием чего является низкая надежность ее, сложность обслуживания и высокая стоимость.

Кроме того, для ряда траекторий движение ковша информация о его весе появ ляется с большим запаздыванием, что практически исключает ее использование для оптимизации процесса управления экскаватором.

Наиболее близким аналогом предложенного устройства как по функциям,, так и по технической реализации является устройство для измерения работы экскаватора-драглайна, включающее выходной блок, блок фиксации области пространства, логический блок, связанный с ним блоки измерения угла поворота платформы и величины загрузки ковша, датчики загрузки ковша, длины тягового канала, угла поворота платформы, подключенные к соответствующим блокам, при этом блоки фиксации области пространства и выходной связаны с блоком измерения величины загрузки ковша (2) .

Однако это устройство также сложно и не обеспечивает требуемой точности измерения.

Целью изобретения является упрощение устройства и повышение его точности.

С этой целью в предлагаемом устройстве датчик загрузки ковша связан с блоком фиксации области пространства.

634232

Кроме того блок измерения величины загрузки ковша содержит счетчики, элементы И, два аналого-дискретных преобразователя, подключенных выхода ми через элементы И к входам соответствующих счетчиков, триггер, один вхоц которого сое,(инен с выходом пер. 8 вого счетчика, а его выход подключен к входам элементов И, блок фиксации пространства содержит дешифратор, последовательно соединенные пороговый элемент, элемент задержки (0 времени, триггер и элемент И, реверсивный счетчик, связанный через дешифратор с входом элемента И, при этом соответствующий вход реверсивного счетчика связан с входом элемента И, а датчик загрузки ковша содержит сумматоР и подключенные к нему две цепочки, каждая из которых содержит последовательно соединенные узел выделения статической составляющей полного тока двигателя и масшта-. бирующий элемент.

На Фиг. 1 приведено расположение в вертикальной плоскости стрелы линий равных разностей усилий подъемного и тягового канатов; на фиг. 2 структурная схема устройства для измерения работы экскаватора-драглайна; на фиг.3 — функциональная схема блока измерения величины загрузки ковша; на фиг. 4 — функциональная схема блока фиксации области пространства; на фиг. 5 — функциональная схема датчика загрузки ковша.

Устройство для измерения парамет- 85 ров работы экскаватора-драглайна содержит (Фиг.2): логический блок 1, подклюЧенный к нему блок измерения величины загрузки ковша 2, связанные с ним блок фиксации области пространства 3 и выходной блок 4, блок измерения угла поворота платформы 5 и датчики загрузки ковша 6, датчики длины тягового каната 7, угла поворота платформы 8, связанные соответст-4 венно с блоками 2, 3, 5. Блок 3 соединен с блоком 2 по.цепям 9, 10.

Блок 2 связан с датчиком 6 по цепи

11, а с блоками 4 и 1 — по цепи 12.

Датчик 7 подключен к блоку 3 по цепям 13,14,15, по цепи 16 подключен датчик 6, Блок 1 по цепи 17 связан с блоком 5, по цепям 18,19 соединен со станциями управления главными приводами экскаватора. Датчик 6 по цепям 20,21 подключен к якорным цепям двигателей механизма тяги и подъема ковша.

Блок измерения величины загрузки ковша 2 содержит (фиг.3 ): аналогодискретные преобразователи 22,23, 60 элементы И 24,25, счетчики 26,27 и триггер 28. Аналого-дискретный преобразователь 22 через элемент И 24 подключен к входу счетчика 26, выход которого связан с одним входом триг- 66 гера 28. Аналого-дискретный преобра зователь 23 через элемент И 25 связан с входом счетчика 27. Выход триггера 28 соединен со вторыми входами элемента И 24,25.

Блок Фиксации области пространства 3 содержит (фиг.4): реверсивный счетчик 29, связанный с ним дешифратор 30, пороговое устройство 31, подключенный к нему элемент задержки времени 32, триггер 33, элемент

И 34. Вход элемента И 34 связан с соответствующим входом счетчика 29, другой вход элемента И 34 подключен к вЫходу дешифратора 30. Вход триггера 33 связан с выходом элемента 32, а выход его связан с входом элемента И 34.

Датчик загрузки ковша 6 содержит (фиг.5 ): узлы выделения статической составляющей полного тока двигателя

35,36, масштабирующие элементы 37,38, сумматор 39. Узлы 35,36 через соответствующие элементы 37,38 подключены к сумматору 39.

Устройство работает следующим образом. По цепи 20 в датчик загрузки ковша 6 поступает сигнал, пропорциональный полному току якоря двигателя механизма тяги ковша, по цепи 21 поступает аналогичный сигнал с двигателя механизма подъема ковша. Узлы выделения статической составляющей 35, 36 формируют соответствующие сигналы, которые через масштабирующие элементы 37,38 поступают на сумматор 39, на выходе которого формируется сигнал O = 0 „- Б,„, где О я сигнал, пропорциональный статической составляющей тока двигателя механизма подъема ковша, О > — сигнал, пропорциональный статической составляющей тока двигателя механизма тяги ковша.

Следовательно, сигналы () и U проя порциональны усилиям в подъемном и тяговом канатах, возникающих при перемещении ковша в пространстве,с выхода сумматора 39 датчика 6 сигнал

Ц1 по цепи 11 поступает на аналогодискретный преобразователь 23 блока

2 На вход преобразователя 22 подается сигнал 0 =coqe4. Взвешивание ковша экскаватора начинается в момент поступления сигнала по цепи 9 от блока

3, в результате чего триггер 28 переключается, подготавливая тем самым элементы И 24,25. На выходах элементов И 24,25 появляются импульсы, частота которых пропорциональна входным сигналам преобразователей 23 (частота 41 ), 22 (частота ). Импульсы суммируются на соответствующих счетчиках 26,27. Время измерения сигнала Ю1 равно ТК/f, где И вЂ” емкость счетчика 26. Следовательно, за время "Г в счетчике 27 накопится чис4 ло импульсов. "1=1 =) — При заполне2

634232

»(забретения фла«< j JJD

Ъ нии счетчика 27 на его выходе по цепи

12 появляется импульс, который фиксируется в выходном блоке 4.Размерность вы- ходного импульса, образующегося па цепи

12, соответствует среднему значению измеряемого сигнала Ы, эа время Т, величина которого определяется емкостью счетчика26. При заполнении счетчика

26 триггер 28 переключается в исходное положение, и процесс взвешивания ковша заканчивается.

Блок ч!иксации области пространства 3 предназначен для формирования сигнала начала взвешивания ковша в процессе его движения по любой возможной траектории перемещения. Сигнал начала взвешивания появляется на выходе элемента И 34 (фиг.4 ) при выполнении трех условий; выполнялась операция заполнения ковша, длина тяговога каната увеличивается, т.е. выполняется операция переноса ковша, при своем движении ковш достиг зоны взвешивания (например, E !t = Eq.E фиг.1)

Заполнение ковша драглайна характеризуется определенными минимальными значениями длительности операции заполнения и величины тока двигателя 25 механизма подъема. Эти условия реализуются следующим образом: сигнал пропорциональный току якорной цепи двигателя механизма тяги ковша, по цепи 20 поступает на узел 35, с вы- 30 хода которого сигнал, пропорциональный статической составляющей полного тока двигателя механизма тяги, па цепи 16 поступает на пороговое устройство 31. Если величина измеряемого сигнала и ега длительность ва времени соответствуют расчетным значениял»,. то на выходе элемента 32 формируется сигнал который переключает триггер

33. Если же при этом длина свисаю— щей части тягового каната увели-»ивается (наличие сигнала по цепи 13 ) и ее величина достигла значения то на выходе элемента И 34 формируется сигнал, который па цепи 9 поступает в блок 2 и переключает триггер

28, в результате чего начинается выше- 4g описанный процесс измерения массы ковша.

Сигнал о достижении длины тягового каната значения, равного формируется на выходе дешифратора 30, 50

Процесс измерения массы ковша происходит при нахождении последнего в зоне м (фиг.1). 11эаница эоны 6 формируется временем измерения сигнала, пропорционального массе ковша, блокам 2, .а именно, параметрами счетчика 26 и величиной сигнала 0 при условии движения ковша в радиальном направлении от окружности с»оавиусом L-Т1 с максимальной скоростью. При любых 60 других траекториях движения ковша процесс его взвешивания будет заканчиваться до момента достижения дли- 65 ны смеши вающейся части тягового каната равной зна ению радиуса (.т- . По окончании процесса взвешивания ковша на цепи 10 формируется сигнал„ который -,åpåкл»очает триггер 33 B исхаднае состояние, Если прн своем движенин ковш пересекает область М павторно, та в этом случае операция взвешивания ковша не повторяется, поскольку будет не выпалHPEЗ ОДНО Hg условий: BJJTToJJнение операции заполнения ковша. Это абстаятельст:o способствует уBeличенню тачнаст»» учета г!еремещене»й гарной массы в пра»!С<.се зкскавацки, Следует подчеркнуть еще

Од Но Hjo»TÎ.J

Ва, заключаю;ееся в -.ам, что оНо обеспечивает машиниста экскаватора и! фар» :ац»ней с».ассе»<авша пр«актичес ки сразу же пасiijg его отрыва От забоя, а эта позволяет принять аргументирав"Híîå ре си ie пс выполнению паследуюших =-.ëå»iåíòoB цикла экскавации (либо произвести TTcвторное черпание ковша, либо приступить к опера ц»1 н поворота глатфсрлгы экск ав атора ) . ЗТО же Обстоятельства позволяет»<сп ",ьзазать инфармацию а массе загру. :TB".наг<«:<авша в с cтеме пал. автомат:=,Hec!

3»««,< -Эа -OP — Дoа» 3J.HB B»<л!СЧак Щ C Ы ,,о,но,, Cj- ...- ф,н.са ..::.. Об»ас1и граотра -;Стэа, — OB .НT<:CJ

J<свша iTo °,кл, Tеi. » бло» у фикса! !i!i лаcTи ПTJGс раHств а .

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок измерения величн:- загрузки ковша содержит с.етчики, элементы И, два аНЭСЛОГ -, JHCT

c÷ÿò÷JTE

poro соединен с выходом первого счетчика, а ега выход подключен к входам элементов И.

3. устройства по н.1„ а т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок фиксации области грастрапства содержит дешифратор,- госледовательна сое диненные порогаьый элемент, элемент

634232

Виг.К

Составитель Г.йнтипова

Редактор й.Сацомов Техред Н.йндрейчук Корректор Н,Ковалева

Заказ 6759/44 Тираж 991 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра шская наб. д. 4 5 с с с

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4