Устройство для ограничения динамических нагрузок в канатах копающих механизмов экскаваторов

 

«i657129

Союз Соввтскик

Социапистичвсних

Рвс убпик

ОПИСАНИЕ

ИЗОВРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 21.12.76 (21) 2431967/29 ОЗ с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 15.04.79. Ьюллетень № 14

Дата опубликования описания тб.Ж.79 (5l) М. Кл.е

Е 02 F 3/48

Гасударстаеиимк иамитет

ССГР в делам иаааратаиик и еткрмтий (53) УЙК 62!.879.48 (088.8). (72) Автор изобретения

В. Я. Ткаченко

Московский ордена врудового Красного Знамени инженерностроительный институт им. В. В. Куйбышева (7l) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ

НАГРУЗОК В КАНАТАХ КОПАЮЩИХ МЕХАНИЗМОВ

ЭКСКАВАТОРОВ

Изобретение относится к области управ. ления кояающими механизмами экскаваторов, а именно к механйзмам тяги драглайна и механизмам подъема экскаватора-лопаты.

Известйо устройство для ограничения динамических нагрузок в экскаваторных механизмах, включающее датчик тока, датчик скорости, соединенные последовательно, блок. двойного дифференцирования и нелпйейный элемент, выход которого подключен на вход системы управления двигателем, а также блок определения нагрузки, входы коуорого соединены с выходами датчиков тока и скорости, а выход к входу блока двойного дифференцирования (1).

Это устройство обеспечивает сравнение выходного сигнала блока двойного дифференцирования, который примерно пропорционален величине нагрузки в моме}тт ее вознтткновения, с величиной предельно допус- тимой нагрузки и при превышении им этого допустимого значения подает сигнал на вход снсте ы управления, переводящий двигатель в тормозной режим и тем самым обеспечивает огратпттгетттте пагрузок

Однако, необходимость определения втоpoi} тауонзводной, связанная с сущестееины2 ми техническими трудностями, услцкняет устройство, а во время быстропротекающнх динамических процессов нагружения, наибо, лее важных для этого устройства, неизбежно нарушение пропорциональности между ве5 личиной нагрузки и «реальной» второй про-. изводной, что снижает эффективность ограничения нагрузок. Кроме того, устройством предусматриваетстт начало действия ограничения лишь после достижения нагрузкой до--, пустимой величины, поэтому вследствие инерщ ционностн системы управления неизбежно превышение допустимой величины, что определяет недостаточную эффективность дейст вия этого устройства.

Наиболее олизкнм по своей технической

ts сушности к предложенному является устройство для ограничения динамических нагрузок в канатах копающих механизмов экскаваторов, включаютцее датчик нагрузок и регулятор нагрузок, выход которого подключен ко входу системы управления электро.

20 привода 12

Это устройство подает на вход системы управления двигателем сигнал, обеспечивающий его замедление и тем самым ограни657129

$Q

15 0. пряжение датчика 12 нагрузок в канатах, 55 чение усилий, если последние превысят стоиорное зна (ение.

Недостаточная эффективность действия этого известного устройства определяется тем, что оно вступает в действие только после достижения допустимых значений нагрузок, вследствие чего при быстром нарастании нагрузок в режиме стопорения при столкновении ковша с непреодолимым препятствием возможно существенное превышение усилий в канатах допустимого значения.

Целью изобретения является увеличение надежности механизмов за счет повышения эффективности снижения динамических нагрузок.

Эта цель достигается тем, что регулятор нагрузок выполнен на двух однотактных магнитных усилителях с последовательно включенными цепями рабочих обмоток, один из которых с выходом на переменном токе обмо1кой управления подключен через резистор к выходу датчика нагрузок, а второй с выходом на постоянном токе обмоткой управления подключен к выходу датчика нагру-зок через конденсатор.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Копающий механизм экскаватора включает лебедку I, канат 2 и ковш 3. С лебедкой связан вал двигателя 4, к якорной цепи которого подключена система управления 5. Первый 6 и второй 7 однотактные магнитные усилители образуют регулятор на-грузок. Рабочие обмотки 8 первого магнитного усилителя 6 включены по схеме с выходом на переменном токе, а рабочие обмотки 9 второго магнитного усилителя 7— по схеме с выходом на постоянном токе, причем клемМы !О питания первого магнитного усилителя 6 подключены к источнику переменного напряжения, а клеммы I l питания второго магнитного усилителя 7 подключены к .выходу первого магнитного усилителя 6, вследствие чего цепи рабочих обмоток первого 6 и второго 7 магнитных усилителей включены последовательно. Выход второго магнитного усилителя 7 подключен ко входу системы управления 5 электропрйвола.

Выход датчика !2 нагрузок в канатах подключен через резистор 13 к управляющей обмотке 14 первого магнитного усилителя 6, а через конденсатор 15 — к управляющей обмотке 16 второго магнитного усилителя 7. Обмотка смещения 17 первого магнитного усилителя 6 и обмотка смещения. !

Й второго магнитного усилителя подключены к источникам постоянного напряжения.

Устройство работает следующим обрйзом. Обмотка смещения 17 первого магнитного усилителя 6 и 18 второго магнитного усилителя обеспечивают практически нулевое выходное напряжение (холостой ход) этих усилителей. и

Зо

4S

4

Если вследствие отсутствия нагрузки в канатах выхолной сигнал датчика 12 равен нулю, выходное напряжение первого магнитного усилителя 6 практически также равно нулю, а поскольку это напряжение является питающим для второго магнитного усилителя 7, выходное напряжение последнего также равно нулю и сигнал на входе системы управления 5 отсуствует.

При конечных значениях нагрузки в канатах 2 пропорциональный этим нагрузкам сигнал поступает с выхода датчика,l2 этих нагрузок на управляющую обмотку 14 первого магнитного усилителя 6, выходное напряжение.которого подается на клеммы I I питания второго магнитного усилителя 7 и будет тем !эольше, чем больше величина нагрузок в канатах.

Однако, если при этом указанная нагрузка не возрастает и отсутствует опасность превзойти ее допустимое значение, а вследствие этого не возрастает и выходное наток в управляющей обмотке 16 второго магнитного усилителя 7 отсутствует из-за включенного в ее цепь конденсатора 15, выходное напряжение второго магнитного усилителя? равно нулю и сигнал на входе системы управления 5 также отсутствует. Ток через конденсатор 5 в управляющей обмотке

16 второго магнитного усилителя 7 появится только при изменении нагрузок в канатах 2 и вызываемого этим изменении выходного напряжения датчика 12 этих нагрузок. Полярность включения управляющей обмотки 16 такова, что выходное напряжение второго магнитного усилитеЛя 7 появляется при возрастании величины нагрузок (при уменьшении нагрузок ток в управляющей обмотке 16 меняет знак, однако второй магнитный усилитель 7 будет находиться в зоне холостого хода и его выходное напряжение практически будет равно нулю) .

Указанное выходное напряжение второго магнитного усилителя 7 подается на вход системы управления 5 и обеспечивает пере- вод электродвигателя 4 в режим торможения, вследствие чего уменьшается скорость нарастания нагрузок в канатах 2 при стопорении ковша 3 и ограничиваются максимальные значения этих нагрузок, а после прекращения возрастания нагрузок выходное напряжение второго магнитного усилителя 7 становится равным нулю и воздействие на систему управления 5 двигателя 4 прекращается.

Чем больше скорость нарастания момента нагрузки в Канатах, определяющая увеличение опасности существенного превышения ею допустимых значений, тем больше ток в управляющей обмотке 16 и тем больше выходное напряжение второго магнитного усилителя 7, вызывающее увеличение эф657I29

Формула изобретения

llHHHrlH Заказ 1757/32 TNpsN 776 Лодпнсное

Фнлизл НПП «Патенте, г. Ужгород, ул. Прое ктнан, 4

5 фективности снижения динамичских нагрузок в канатах.

С другой стороны, даже при одинаковой скорости возрастания нагрузок, опасность достижения ими недопустимых величин возрастает с увеличением их абсолютного зна. чения и приближения к допустимому, что

S учитывается с помощью первого магнитного усилителя 6.

Чем больше абсолютное значение нагрузок в канатах, тем больше ток в управляющей обмотке l4 и тем больше выходное напряжение первого магнитного усилителя б, а;следовательно, и напряжение питания второго магнитного усилителя 7, что приводит к увеличению выходного напряжения этого магнитного усилителя 7 и повышению эффективности снижения динамических нагрузок в канатах.

Таким образом, устройство практически не оказывает влияния на работу копающего механизма экскаватора в режиме установившихся нагрузок любой величины в пределах допустимых знач: ний, а также при медленном их изменении, т. е. режимах, когда опасность возникновения больших недопустимых нагрузок в канатах практически отсутствует.

В то же время при увеличении такой опасности, определяемой возрастанием как скорост . увеличе| ит H3i рузок в канатах, так и абсолютного значения этих нагрузок, причем еще до достижения допустимых нагру- зо зок, увеличивается и эффективность воздейств-:я на систему управления двигателем механизма для снижения этих нагрузок, что увеличивает надежность механизма.

Увеличение надежности механизма увеличивает срок службы его узлов, уменьшает простои и вызываемые ими потери производительности, снижает затраты на ремонг что определяет технико-экономическую эф фективность устройства.

Устройство для ограничения динамических нагрузок в канатах копаюгцих механизмов экскаваторов, включающее датчик нагрузок, и регулятор нагрузок, выход которого подключен ко входу системы управления электропривода, отличающееся тем, что, с целью увеличения надежности механизмов за счет повышения эффективности снижения динамических нагрузок регулятор. нагрузок выполнен на двух однотактных магнитных усилителях с последовательно вклю: ченными цепями рабочих обмоток, один из которых с выходом на переменном токе обмоткой управления подключен через резистор к выходу датчика нагрузок, а второй с выходом иа постоянном токе обмоткой управления подключен к выходу датчика нагрузок через конденсатор.

Источники информации, принятые во вни-мание при экспертизе

i. Авторское свидетельство СССР № 4I2354; кл. E 02 I= 9/20, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 442272, кл. E 02 Г 9/20, I972.