Устройство для управления приводами ковша экскаватора

 

ОЙ ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТИЛЬСТВУ

Союз Советсмих

Соцмалмстмчесюа

Рес ублня ()))679932 (6l) Дополнительное к авт. свиа-ву (22) Заявлено 24.11.76 (21 ) 2423085/18 — 24 с присоединениен заявки № (23) Приоритет

2. (51} M. Кл, G 05 В ll/01

Гввудврстввкный квнвтвт

СССР вв делам азебрвтееа а вткрмтай

Опубликовано 15.08.79. Бюллетень № 30

Дат» опубликования описания 15.08.79 (53) УДК 62-50. (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Я. Ткаченко и М. А, Гордеев (71) Заявитель"

Московский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-строительный институт им. В. В. Куйбышева (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРИВОДАМИ КОВША

ЭКСКАВАТОРА

Изобретение относится к области автоматики, а именно, к системам автоматического управления электроприводами постоянного тока, и может применяться, например, для управления электроприводами ковша драглайна.

Известно устройство для автоматического управления электроприводом, состоящее иэ датчика положения, управляющего механизма, преобразователей кода, сумматоров, устройства ввода задания и устройства коррекции (1).

Недостатком этого устройства является слож. 1а . ность преобразования регулируемой величины к виду, удобному для регулирования. Кроме того, оно не обеспечивает управления положением механизма с учетом влияния на его положение другого механизма, как это имеет место при управлении Лраглайном, т. е. не позволяет решить задачу перемещения ковша драглайна в пространстве.

Наиболее близким по технической сущности является устройство, содержащее да чики перемещений приводов подъема и тяги, соединенные с приводами подъема и тяги соответственно, два блока сравнения текущих длин подъемного и тягового канатов с их конечными значениями, реле, подключенные к .блокам сравнения, блоки деления, усилители мощности, соединенные с соответствующими приводами, два интегратора,-суммирующее устройство, соединенное с поляризованным реле и пересчетное устройство. Устройство должно осуществлять автоматический перенос грунта в отвал для экскаваторов типа драглайн (2) .

Недостатком этого устройства является сложность его реализации, сложность настройки, которая обязательна после перепасовки канатов, а следовательно и сложность эксплуатацить. К другим недостаткам этого устройства относится то, что положение траекторий подъема ковша зависит от точки.с) о отрыва, т.е. при подъеме ковша из дальних точек забоя он может попасть в зону самораэгрузки или столкнуться с близким отвалом, что уменьшает надежность управлением драглайном. Поэтому ковш необходимо подтягивать ближе к основанию лраглайна, что уменьшает его производительность из-эа увеличения длительности цикла.. 679932

Целью настоящего изобретения является повышение точности устройства при одновременН0М упрощении эксплуатации и повышении производительности экскаватора

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены дпчики шправления вращения, кольцевой распределитель, элементы И, ИЛИ вЂ” НЕ, ключи, задатчики нулевого положения и крутизны траектории ковша, программный блок и последовательно соединенные блок синхронизации, реверсивный счетчик, преобрваователь код-аналог, выход которого через первый ключ соединен с приводом тяги, выход первого датчика направления вращения подключен к одним входам блока синхронизации, другие входы которого через второй и третий ключи соединены с выходом второго датчика направления вращения и входом кольцевого распределителя, выходы задатчика крутизны траектории ковша подключены к первым входам элементов И, вторые входы которых соединены с выходом кольцевого распределителя, а выходы — co входом элемента

ИЛИ-НЕ, выходы которого подключены ко вторым входам второго и третьего ключей, задатчик нулевого положения подсоединен ко входу реверсивного счетчика, с другим входом которого соединен программный блок, а входы датчиков направления вращения подключе.ны к выходам датчиков перемещении приводов тяги и подъема.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства

Устройство содержит импульсные датчики 1 и 2 перемещения приводов подъема и тяги, приводы 3, 4 подьема и тяги, датчики 5 и 6, направления вращения, кольцевой распределитель 7, задатчик 8 крутизны траектории, реверсивный счетчик 9, эадвтчнк 10 нулевого положения, преобразователь 11 код-аналог, блок синхронизации 12, ключи 13 — 15, элементы

И 16 — 18, программный блок 19, элемент

ИЛИ вЂ” НЕ 20.

Выход импульсного датчика 2 перемещения привода тяги соединен через датчик 5 направления вращения с блоком синхронизации 12, который предназначен для разделения во времени двух импульсов и исключения возникновения ошибки в результате их наложения.

Выход импульсного датчика 1 перемещения привода подъема соединен с датчиком 6 направ ленин вращения. Выходные цепи датчика 6 подключены к реверсивному кольцевому распределителю 7 и через ключи 14 и 15 — к блоку синхронизации 12. Реверснвный кольцевой распределитель 7 обеспечивает последовательное распределение входных импульсов по своим шести выходным цепям.

° 1

° 5

se

55 четвертый и шестой имульс иэ шести обеспечивает соответственно появление сигнала на вы. ходе элементов И 16-18, а следовательно — запирание ключей 14 и 15, т.е. каждый второй четвертый и шестой импулъс иэ шести не попадает на вход блока синхронизации 12, т.е. половина импульсов с датчика 1 не попадает на вход блока синхронизации 12.

Выходы блока синхронизации 12 соединены со входами реверсивного счетчика 9 импульсов, представляющего собой блок суммирования.

Реверсивный счетчик 9 импульсов предназначен для алгебраического суммирования импульсов, поступающих с дпчиков 1 и 2, и имеет задатчик 10 нулевого положения, установленный в кабине на пульте управления машиниста и предназначенный для задания положения траектории подъема ковша в рабочей зоне относительно стрелы путем установки нулевого (исУправляющие цепи ключей 14 и 15 соединены с выходом элемента ИЛИ вЂ” НЕ 20, на вход которого подключены через элементы И 16 — 18 три четных выхода реверсивного кольцевого распределителя 7. Вторые входы элементов

И 16 — 18 подключены к задатчику 8 крутизны траекторий, который имеет четыре фиксированных положения 0", «1 «, "2" и "3" и предназначен для подачи опорного напряжения на .элементы И, причем в зависимости оттого,.

1Ф в каком из четырех положений установлена . ручка задвтчикв 8, подключается определенная группа элементов И; Импульсы с датчика 1

1тоступают нв вход блока синхронизации 12

- только в том случае, если ключи 14 и 15 открыты. Если ручка звдатчика 8 находится в положении™0", то ни один иэ трех элементов И не пропускает импульсы с распределителя 7 на входы элемента ИЛИ вЂ” НЕ 20, на выходе которого в этом случае имеется сигнал, а следовательно ключи 14 и 15 открыты, и все импульсы проходят на вход блока синхрониза-. ции 12. Если ручка задатчика 8 находится в положении 1 ., то каждый второй импульс as шести обеспечивает появление на выходе эле25 мента И 18 сигнала, который попадает на элемент ИЛИ вЂ” НЕ 20, а следовательно ключи 14 и 15 закрываются. Таким образом, в этом случае каждый второй импульс из шести не попадает на вход блока синхронизации 12;

При установлении ручки эадатчикв 8 в положение 2"каждый второй и четвертый импульс из шести обеспечивает соответственно появление сигнала на выходе элементов И 17 и 18, а следовательно — эапирание ключей 14 и 15.

Таким образом, каждый второй и четвертый импульс иэ шести не попадает на вход блока синхронизации 12. Если ручка эадатчика 8 находится в положении "3", то каждый второй, 679932

5 ходкого) состояния счетчика 9, осуществляемой подачей нулевого потенциала на его вход.

Выход реверсивного счетчика 9 соединен со входом преобразователя 11 код-аналог, предназначенного для преобразования числа импульсов счетчика 9 в соответствующее напряжение.

Выходные цепи преобразователя 11 соединены с управляющими цепями привода тяги 4 через ключ 13.

Устройство работает следуюцшм образом.

С помощью задатчика 10 нулевого положе- <4 ния определяется положение траектории подьема относительно стрелы и устанавливается нулевое состояние реверсивного счетчика 9 импульсов. Крутизна. траектории подъема ковша задается с помо1цью задатчика 8 крутизны траектории, который расположен на пульте управления. Для этого ручка эадатчика 8 крутизны траектории устанавливается в одно из четырех фиксированных положений. С увеличением порядкового номера положения увели п вается крутизна траектории.

В начале цикла подъема ковша привод 3 подьема включается на максимальную скорость и с помощью ключа 13 замыкается цепь выхода преобразователя 11 код-аналог с управляющими цепями привода 4 тяги. В процессе подъема ковша устройство автоматически обеспечивает движение ковша по выбранной траектории без вмешательства машиниста. При отклонении ковша от заданной траектории, что воэ30 можно при уменьшении длины подьемного каната (привод 3 нодьема обеспечивает подьем ковша), либо при изменении скорости изменения длины подъемного каната, выходные сигналы на выходе реверсивного счетчика 9 обеспечивают появление выходного сигнала с преобразователя 11 код-аналог. Зтот сигнал поступает в управляющие цепи привода 4 тяги, который, изменяя длину тягового каната, возвращает ковш на заданную траекторию. Чем дальше уйдет ковш с заданной траектории, тем больший по величине сигнал будет подаваться на управляющие цепи привода 4 тяги.

Устройство может управлять приводом 4 тяги по определенной программе, для чего реверсивный счетчик 9 импульсов соединяется с программным блоком 19.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает автоматический процесс по заданной машинистом траектории.

Использование предлагаемого устройства для управления электроприводами ковша драглайна позволяет по сравнению с существующими

7

Формула изобретения

Устрсйство для управления приводами ковша экскаватора, содержащее датчики перемещений приводов подьема и тяги, соединенные с приводами подьема и тяги соответственно, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены датчики направления вращения, кольцевой распределитель, элементы И, ИЛИ вЂ” НЕ, ключи, задатчики нулевого положения и крутизны траектории ковша, программный блок и последовательно соединенные блок синхронизации, реверсивный счетчик, преобразователь код-аналог, выход которого через первый ключ соединен с приводом тяги, выход первого датчика направления вращения подключен к одним входам блока синхронизации, другие входы которого через второй и третий ключи соединены . с выходом второго датчика направления вращения и входом кольцевого распределителя, выходы задатчика крутизны траектории ковша подключены к первым входам элементов И, вторые входы которых соединены с выходом кольцевого распределителя, а выходы — со входом элемента-ИЛИ вЂ” НЕ, выходы которого подключены ко вторым входам второго и третьего ключей, задатчик нулевого положения подсоединен ко входу реверсивного счетчика, с другим входом которого соединен программный блок, а входы датчиков направления вращения подключены к выходам датчиков перемещения приводов тяги и подъема.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Слежановский О. В. и др. Устройства унифицированной блочной системы регулирования дискретного типа, "Энергия", 1975.

2. Тихобаев В. М. Схемы автоматического управления операцией переноса грунта в отвал для экскаваторов типа драглайн, в сб. "Совершенствование параметров производственных процессов на открытых разработках",, ЦНИИТЭИугля, 1964, с. 15 — 21.

679932

Составитель Г. Нефедова

Техред О.Андрейко 1 оРРектоР С. Патрушева

Редактор Н. Лобач

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектйая, 4

Заказ 4792/42 Тираж 1015 Подписное

QHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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