Устройство для защиты металлоконст-рукций роторного экскаватора ot he-допустимых динамических напряжений

 

Союз Советскик

Социалистические республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. санд-ву (22) Заявлено 28.07.78 (21) 2648940/29-03 с присоединением заявки ЭЙ

Е 02/ 3/26

ГаауД4рстееннын камнтет

СССР.00 делам наабретеннй и атармтнй (23) Приоритет (53) УД (621.879.48:

:62-52:,(088 8) Опубликовано 15.02.81. Бюллетень М 6

Дата опубликования описания 18.02.81

А. А алтуховский, М. B. Боголюбов и А. В. ЮхиыюкI

-. : 41 1;3 ,*;:Е;сто,.

1 l Ч 1 = .Ф - " Щ;/ а:

Государственный научно-исследовательский и проащ уфт институт угольной промышленности "Укрниипроект."(72} Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАШИТЫ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ

РОТОРНОГО ЭКСКАВАТОРА OT НЕДОПУСТИМЫХ

ДИНАМИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ

Изобретение относится к автоматизапии производственных пропессов на открытых горных разработках и может быть использовано для увеличения надежности и стабильности работы таких горнодобывающих машин как роторные экскаваторы, отвалообразователи и транспорт но - отвальные мосты.

Известно устройство для ограничения опасных усилий, возникающих в металлоконструкдиях, содержащее датчики напряжений на роторной стреле11).

Известно также устройство для гашениФ колебаний металлоконструкпий ро» торного экскаватора, содержащее датчик напряжения, установленный на роторной стреле, исполнительный элемент и блок управления электроприводом экскаватора (2 .

Существенным недостатком известных устройств является то, что они не учитывают реальных динимических нагрузок, возникающих в местах установки датчика усилия, реагируют на случайные одиноч=

2 ные толчки наприжения в роторной стреле, которые не являются опасными для металлоконструкпии, но в результате частых остановок и замедления скорости резания снижается производительность

$ . экскаватора. Кроме того, указанное уст-: ройство гасит колебания роторной стрелы, что уменьшает вероятность удара ротора об уступ, но не снижает динамических нагрузок металлоконструкпии, возникаю10 щих при колебаниях машины по собственным (резонансным ) частотам.

Бель изобретения - повышение эффективности защиты и упрощения конструкllHH „

f5

Бель достигается тем, что устройство снабжено демодулятором, двумя формирователями импульсов и счетчиком импульсов, причем выход демодулятора сое20 динен параллельно со входами формирователей импульсов, выходы которых соединены со входом счетчика импульсов, выход которого подключен ко входу ис- полннтельного элемента.

304 772

3 ,Устройство снабжено схемой сброса, причем выход схемы сброса соединен со входом установки счетчика в 0 .

На чертеже приведена блох-схема предпоженного устройства дпя защиты металлоконструкций горнодобывающих машин типа роторного экскаватора от недопусти- мых колебаний.

Устройсчтьо содержит датчик 1 напряжения; устанавливаемый на метаппоконст рукции защищаемой машины, демодупя» тор 2, состоящий из двухполупериодного выпрямителя и фильтра несущей частоты, формирователей импульсов. Формирователи импульсов положительной 3 и отрицательной 4 полуводны идентичны между собой и построены по схеме триггера Шмидта.

Выходные сигналы формирователей импульсов суммируются и подаются на счетчик 5 импуцьсов, построенный на Т-триггерах с однопроводной связью между разрядами. Сигнал с выхода счетчика импупьсов поступает на испопнитепьный элемент 6, который состоит из тиристо. ра, в катодную цепь которого включено электромагнитное реле, и электронного реле времени. Контакты эпектромагнитног. го реле включаются в эпектросхему 7 привода. В состав схемы устройства вхо,дит также схема 8 сброса в 0" счет чика импульсов, построенная по схеме мультивибратора с регулируемой частотой следования импульсов.

Устройство работает следующим образом.

При входе в. резонанс металлоконст-: рукции, на которой закреплен датчик 1 напряжения, сигнал с него в виде несущей с частотой промышленной электро- сети Г = 50 Гц, промодупированной по закону изменения напряжения в эпеме нте металлоконструкции, поступает на вход демодупятора 2..Пемодупятор пред-, назначен дня выделения огибающей, пост » пающей с датчика напряжения, с помощью двухпопупериодного выпрямителя и фильтра несущей частоты. Постоянная времени этого фильтра выбрана такой, чтобы на выходе получить сигнал, достаточный для срабатывания триггеров формирователей импульсов при изменении напряжения в

Я элементе металлоконструкции + 50 кг/см с частотой 0,4-3 Гц. Частоты, лежащие выше этого диапазона. имеют малый уровень за счет интегрирующих свойств емкостей фильтра. Йемодупированный сигнал, имеющий форму первой производной сйгнапа, датчика напряжения, подается на формиро.ватели импульсов положительной 3 и. от

4 рицательной 4 полувопн. 0опустимпервой поступает на вход формирователей положительная попуволна. Она поступает в формирователь импульсов положительной полуводны, в результате чего на выходе формирователей появится ноложительный импульс. После положительной полуволны отрицательная полуводна сигнала подается на формирователь импульсов ow щ рицательной полуводны, в результате чего на выходах формирователей импульсов появится второй положительный импупьс. Кот да на входы формирователей импульсов с выхода демодулятора поступит сигнал, 15 соответствуюший трем полным периодам колебаний, на их выходах появится шесть положитепьных импульсов при условии, что сигнал будет находиться в заданной полосе пропускания устройства в диапазоне 0,4 — 3 Гц, а его амплитуда будет выше пороговых значений формирователей ° импульсов, имеющих регулировку уровней срабатывания от 0,02 до 1 В.

Шесть попожительных импульсов с вы25 хода формирователей импульсов поступают на вход счетчика 5 импульсов с коэффициентом пересчета шесть", в резупьтате чего на его выходе появится один положительный импульс, который подается на вход исполнительного элемента, включаюmего тиристор, реле времени и электромагнитное реле. Репе времени предназначено дпя задержки времени включения тиристора на период успокоения защищае35 мой машины от колебаний. При поступпе нии импульса на управпяющий электрод тиристора поспедний открывается и включает эпектромагнитное реле, контакты которого включены в схему 7 электроприво4, дов. Одновременно начинают заряжаться емкости реле времени. По истечении заданного времени срабатывает реле времени, сигнал с него поступает на управляющий электрод тиристора, который закрывается и обеспечивает электромагниг

45 ное реле. Схема исполнительного элемента возвращается в исходное состояние.

Схема 8 сброса в 0 предназ,начена.для исключения ложных срабатываний устройства от случайных одиночных толчков напряжения в металлоконструкции защищаемой машины от отдельных топчков, разнесенных по.времени,,и ограничения снизу входного частотного диапазона. уст ройства. Схема состоит из мультивибратора с регулируемой частотой повторения импульсов в пределах от 1 до 10 с. Если задаться счастотой следования импульсов f = 3 Рд, что соответствует време5 . 8 ни выдержки ф = 1 с, то устройство йрабатывает только после трех полных периодов колебаний металлоконструкций и поступпения на вход счетчика импульсов шести импульсов положительной попярности. Если же на вход счетчика имнупьсов поступит меньше шести импульсов в течение 1 с, то схемой сброса счетчик импульсов будет установпен в нулевое состояние и срабатывание устройства не произойдет.. В результате этого все час-, тоты, лежащие ниже 3 Гц, не будут ока» зывать воздействия на работу устройства.

Таким образом устройство анапизирует сигнал, поступающий с датчика нанряжения, и включает испопнитепьный эпе»мент в том случае, когда на его вход поступает сигнал с заданной величиной амплитуды и густоты и с копебаниями ус

Ю тановивш егсся характера.

Предлагаемое устройство позвопяет учитывать одновременно все виды возму« щений, дейсп,,ующих аа защищаемые машины, оно защищено от ложных срабатываний при возникновении в метаплоквнструкции одиночных толчков напряжении, случайных толчков, разнесенных во времени, и срабаа тывает только при возникновении знакопеременных нагрузок в металлоконструкции защищаемой машины резонансного ипи установившегося характера с амппитудами динамических напряжений, превышающими пороговые уровни, имеет бопьшой диапазон

04772 6 . задаваемых пороговых уровней (50300кг/см) и частот(0,4-3Гц), что значительно расширяет область его араМеаеааа. формула изобретения

1. Устройство дла защиты металлоконструкций роторного экскаватора от . н допустимых динамических напряжений, содержащее датчик найряжения, установленный на роторной стреле, исполнительный элемент. и блок управленим электроприводом экскаватора, отп ич а ющ еес а тем, что, с цепью повыш виня эффекпвности защиты и упрощения конструкции, оно снабжено демодулятором, двума формироватепями импульсов и счетчиком испульсов, причем выход д аодулятора соединен со входами формирователей имПупьсов, выходы которых соединены со входом счетчика импульсов, выход которо20 го подкпючэн ко входу испопиитеиьнщ о элемента.

2. Устройство по п, 1, о т и и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено схемой сброса, причем выход схемы сброса

И соединен со входом установки счетчи, ка в «О .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 347408, кп. Е 02Р3/26, 1970

2. Авторское свидетепьство СССР № 383794, кл. Е 02Р3/26, 1971, Составитель E. Епизаров

Редактор T. Веселова Техрвд А; Савка Корректор B- Бутяга

Занан 10830/45 Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 фнпнап ППП Патент, г. Унгорпд, уп. Проентнаа, 4