Устройство для определения производительности экскаватора

 

QnMC>

„„674058

Союз Советских

Социалистических

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву № 264791 (22) Заявлено 21.03.77 (21) 2463970/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.07.79. Бюллетень № 26 (45) Дата опубликования описания 15.07.79 (51) М. Кл. 6 07С 3/10

G 06F 15/46

Государственнмй комитет (53) УДК 621.178 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. А. Бобылев, П. Л. Костогрыз, Е. Г. Холод и В. В. Ивашов (71) Заявитель

Конотопский ордена Трудового Красного Знамени электромеханический завод «Красный металлист» (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ЗКСКАВАТОРА

Устройство относится к области автоматики и может быть применено в автоматических контрольно-измерительных приборахх.

В основном изобретении по авт. св, № 264791 описано устройство для определения производительности экскаватора, содержащее датчики тока, логические элементы и электросчетчик, в котором вход элемента памяти веса ковша соединен с выходом схемы совпадения, первый вход которой соединен с выходом датчика тока привода подъема, выход датчика тока привода тяги соединен с первым входом второй схемы совпадения и через инвертор— со вторым входом первой схемы совпадения, к третьему входу которой подсоединен через элемент задержки выход первого элемента времени, подключенный ко входу «сброс» второго элемента памяти, нагруженного на счетчик, вход первого элемента времени соединен с выходом второй схемы совпадения, второй вход которой соединен с нулевым выходом элемента памяти веса ковша, сбросовый вход которого соединен со вторым выходом второго элемента памяти, вход второго элемента памяти соединен с третьей схемой совпадения, к первому и второму входам которой подключены через интеграторы выходы датчиков тока привода подъема и привода поворота соответственно, а к третьему входу подсоединен выход второго элемента времени, ко входу которого через схему разделения подсоединены выходы четвертой и пятой схем совпадения, причем первые их входы соединены с единичным выходом элемента памяти веса ковша,второй вход одной из них соединен с выходом второго элемента времени, а второй вход другой схемы совпадения соединен с выходом датчика тока привода поворота (1).

Для обеспечения надежности в таком устройстве должен быть применен электросчетчик, параметры которого позволяют держать его под напряжением продолжительное время. Такие счетчики не экономичны как с точки зрения потребления электроэнергии, так и с точки зрения ра20 схода материалов. Промышленностью освоено производство импульсных счетчиков, лишенных указанных недостатков, однако и они не могут быть непосредственно применены в известном устройстве.

25 Кроме того, при включении питания (перерывы в питании) элементы памяти могут устанавливаться в любом состоянии, в том числе в состоянии, при котором включается электросчетчик. Это нарушает до30 стоверность, т. е. надежность в работе. На

674058 практике для устранения указанного недостатка приходится применять специальнф схемы установки элементов памяти в исходное состояние при включении питания.

Цель изобретения — повышение надежности устройства, Указанная цель достигается тем, что в устройство по авт. св. Хо 264791 введен блок переключения, вход которого соединен с выходом второго элемента памяти, а выход— с электросчетчиком, кроме того, блок переключения содержит конденсатор, диод и резистор, один вывод которого соединен с отрицательной шиной источника питания, другой вывод резистора подключен ко входу и к одному из выходов блока переключения и к катоду диода, анод которого соединен с одной обкладкой конденсатора, другая обкладка которого подключена к положительной шине источника питания.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для определения производительности экскаватора.

Датчик тока 1 привода подъема, датчик тока 2 привода тяги и датчик тока привода 3 поворота платформы реагируют на токи, протекающие в цепях соответствующих приводов, и имеют релейные выходы и регулируемый предел срабатывания. В качестве перечисленных датчиков могут быть использованы, например, однокаскадные магнитные усилители, подключаемые к шунтам измерительных приборов в цепях соответствующих приводов.

Выход датчика тока 1 привода подъема соединен с одним входом схемы совпадения 4, второй вход которой соединен через инвертор 5 с датчиком тока 2 привода тяги, а третий — с выходом элемента задержки 6. Выход схемы совпадения 4 соединен со входом элемента памяти 7 веса ковша, один выход которого соединен с одним входом схемы совпадения 8, второй вход которой соединен с датчиком тока 2 привода тяги, а выход — с элементом времени 9.

Выход элемента времени 9 соединен с входом элемента задержки 6. Второй выход элемента памяти 7 веса ковша соединен с одним из входов двух схем совпадения 10 и

11. Второй вход схемы совпадения 10 соединен с датчиком тока 3 привода поворота платформы, а схема совпадения 11 — с выходом второго элемента времени 12. Выходы схем совпадения 10 и 11 через схему разделения 13 соединены со входом элемента времени 12, выход которого соединен с одним из входов схемы совпадения 14. Второй вход схемы совпадения 14 соединен через инвертор 15 с выходом датчика тока 1 привода подъема, а третий вход — через инвертор 16 с выходом датчика тока 3 привода поворота. Выход схемы совпадения 14

Зо

65 соединен с включающим входом элемента памяти 17.

Инверсный выход элемента памяти 17 соединен с выключающим входом элемента памяти 7.

К прямому выходу элемента памяти 17 подключен блок переключения 18. Один вход электросчетчика 19 соединен с одним выводом резистора 20 блока переключения

18 и с прямым выходом элемента памяти

17. Друтой вывод резистора 20 подключен к минусовой шине источника питания 21.

Второй вход электросчетчика 19 через конденсатор 22 подключен к плюсовой шине источника питания 23. Диод 24 блока переключения 18 включен параллельно электросчетчику 19 в прямом направлении по отношению к источнику питания.

Резистор 20 блока переключения предназначен для заряда конденсатора 22. Конденсатор 22 служит накопителем электроэнергии и обеспечивает импульсное включение электросчетчика в момент разряда во время включения элемента памяти 17.

Через диод 24 происходит заряд конденсатора 22. Он же шунтирует обмотку электросчетчика, обеспечивая апериодичность процесса разряда конденсатора.

Устройство для определения производительности экскаватора работает следующим образом. В исходном состоянии на прямом выходе элемента памяти 7 веса ковша, соединенном со схемой совпадения

8, сигнал присутствует, а на выходе, соединенном со схемами совпадения 10 и 11, сигнал отсутствует. Элемент памяти 17 находится в выключенном состоянии. Конденсатор 23 блока переключения 18 в этом случае заряжается через резистор 20 и диод 24.

На выходе датчика тока 1 привода подьема, датчика тока 2 привода тяги и датчика тока 3 привода поворота сигнал отсутствует, так как отсутствуют усилия в канатах лебедок тяги и подъема и нет вращения платформы экскаватора, а значит отсутствует ток, протекающий в цепях двигателей соответствующих приводов. В процессе загрузки ковша в забое усилие в лебедке каната тяги (привода тяги) достигает определенной величины, и на выходе датчика тока появляется сигнал. При этом появляется сигнал на выходе схемы совпадения 8 и через определенное время — на выходе элемента времени 9; этот сигнал исчезает одновременно с исчезновением сигнала на выходе датчика тока 2 привода тяги в момент отрыва ковша от забоя.

После появления сигнала на выходе элемента времени 9 начинается подготовка к работе элемента задержки 6, на выходе которого через определенное время появляется кратковременный сигнал после исчезновения сигнала на выходе элемента времени 9. Таким образом, происходит выбор

674058 точки взвешивания после отрыва ковша от забоя. В случае, если в момент кратковременного появления сигнала на выходе элемента задержки 6 происходит подъем ковша, загруженного до определенной величины, присутствует сигнал на выходе датчика тока 1 привода подъема, а так как в этот момент загрузки ковша не происходит, на выходе инвертора 5, вход которого соединен с датчиком тока 2 привода тяги, сигнал также присутствует.

В результате этого на вход элемента памяти 7 веса ковша с схемы совпадения 4 поступает сигнал и включает его. При этом с входа схемы совпадения 8, соединенного с выходом элемента памяти 7 веса ковша, сигнал исчезает, а на входах схем совпадения 10 и 11, соединенных со вторым выходом элемента памяти 7 веса ковша, сигнал появляется. 20

Если происходит поворот платформы экскаватора в отвал, на выходе датчика тока

3 привода поворота присутствует сигнал, который через схему разрешения 13 поступает на вход элемента времени 12. Сигнал на выходе элемента времени 12 появляется через определенное время после появления сигнала на его входе. Одновременно появляется сигнал на выходе схемы совпадения

11, один вход которой соединен с выходом З0 элемента времени 12. Через схему разделения 13 этот сигнал поступает на вход элемента времени 12.

Таким образом, происходит запоминание поворота платформы экскаватора в отвал с З5 груженым ковшом. При этом на входе схемы совпадения 14, соединенном с элементом времени 12, присутствует сигнал. После разгрузки груженого ковша в отвал на выходе датчика 1 привода подъема сигнал ис- 40 чезает. Одновременно на входе схемы совпадения 14, соединенном через инвертор 15 с датчиком тока 1 привода подъема, сигнал появится. После поворота платформы экскаватора в забой с пустым ковшом на вы- 45 ходе датчика тока 3 сигнал исчезает, а на входе схемы совпадения 14, соединенном через инвертор 16 с датчиком тока 3 привода поворота, сигнал появляется.

Таким образом, на включающий вход 50 элемента памяти 17 поступает сигнал, который включает элемент памяти. При этом начинается разряд конденсатора 22 блока переключения 18 через элемент памяти 17 и обмотку электросчетчика 19. Ток разряда включает электросчетчик на время, в течение которото напряжение на конденсаторе

22 снизится до уровня отключения электросчетчика. Одновременно с включением памяти 17 элемент памяти 7 веса ковша по- 60 лучает управляющий сигнал на отключение (возврат в исходное положение). Выключаясь, элемент памяти 7 устанавливает в исходное состояние элемент времени 12 снятием сигнала с входов схем совпадения 65

10 и 11 и подает сигнал на вход схемы совпадения 8. В таком состоянии схема будет находится до тех пор, пока не начнется новая загрузка ковша, которая приведет к появлению сигнала на выходе элемента времени 9 и возврату в исходное положение элемента памяти 17. При этом конденсатор

22 блока переключения начнет заряжаться.

Дальнейшая работа устройства происходит аналогично описанному.

Использование изобретения позволяет резко снизить потребление электроэнергии устройством, так как включение электросчетчика осуществляется энергией, запасенной конденсатором 22, величина которого выбирается из этих соображений. Потребление электроэнергии начинается только тогда, когда заряжается конденсатор и включается второй элемент памяти 17. Рабочий цикл работы экскаватора не менее

30 сек., поэтому сопротивление зарядного резистора 20, определяющего время подготовки блока переключения к новому циклу, может быть выбрано большим, что, в свою очередь, резко снизит потребляемый ток во время заряда. Практическое применение схемы устройства показало, что потребляемый ток блоком переключения оказывается неизмеримо малым по сравнению с потребляемым током питания логической схемой.

Одновременно повышается надежность устройства в работе при включении питания, поскольку если при этом второй элемент памяти даже и устанавливается во включенное состояние, то электросчетчик не срабатывает, так как конденсатор 22 находится в разряженном состоянии, а для его подготовки требуется время. Таким образом, в предложенном устройстве отпадает необходимость применять схемы установки элементов памяти в исходное положение, кроме того, повышается надежность работы электросчетчика, так как его обмотка не может находиться во включенном состоянии продолжительное время. Указанное обстоятельство позволяет применять в схеме импульсные электросчетчики.

Формула изобретения

1. Устройство для определения производительности экскаватора по авт. св.

Мо 264791, отл ич а ющеес я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введен блок переключения, вход которого соединен с выходом второго элемента памяти, а выход — с электросчетчиком.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок переключения содержит конденсатор, диод и резистор, один вывод которого соединен с отрицательной шиной источника питания, другой вывод резистора подключен ко входу и к одному из выходов блока переключения и к катоду диода, анод

674058

Составитель Н. Ваганова

Техред Н. Строганова Корректор P. Беркович

Редактор Д. Зубов

Заказ 2355/1 Изд. № 565 Тираж 681 Подписное

НПО аПоиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография. пп. Сапунова, 2 которого соединен с одной обкладкой конденсатора, другая обкладка которого подключена к положительной шине источника питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 264791, кл. G 06F 15/40, 01.07.68.