Устройство для управления процессом копания экскаватора- драглайнаiизобретение относится к экскавато- jрам- драглайнам и предназначено для управления копаюпщми механизмами драглайна в процессе иаполнения ковша грунтом.известна система стабилизации натяжения подъемного каната экскавато- • ра-драглайна, включающая в себя командоаппарат, устройство управления приводом подъема, преобразователь с подключенным к нему двигателем, датчик статического тока и его производной, задатчик натяжения и два усилителя с насыщением [ij.недостаток такой системы заключается в том, что она не обеспечивает регулирование натяжения подъемного , каната в процессе черпания, что является необходимым для уменьшения толщины стружки грунта, снимаемой ковшом, при значительном возрастании нагрузки на привод тяги.нб^1более близким техническим решением к изобретению является устройство управления процессом копания экскаватора-драглайна. указан-' ная система включает в себя командоаппарат, систему управления преобразователем привода подъема, датчик усилия подъема и его производной, задатчик натяжения, два усилителя с насыщением, датчик усилия тяги и его производной, усилитель с зо-„ ной нечувствительности и с насыщением, сумматор и нелинейный элемент, причем выходы упомянутых датчиков подключены на вход сумматора, выход которого через нелинейный элементjj соединен со входом первого усилителя [21 ,недостатком известной системы является нарущение при определенных технологических ситуациях тех-jq нологии выполнения операции наполнения ковша, выражающееся в колебательности толврнш стружки, приводящей к снижению производительности экскаватора и возрастанию нагрузок

 

O ll И C А Н И Е (1ц825785

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советски и

Соцмапистическии

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б! ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22)Заявлено 05.04.79 (21) 2750435/29-03 с присоединением заявки,% = (23) Приоритет

Опубликовано 30.04 ° 8l. Бюллетень Ж 16

Дата опубликования описания 30.04 . 8 1 (5l)N. Кл.

Е 02 F 3/48

Е 02 F 9/20

Гааударстааииьй камитат

СССР ао далам иэабратеиий и аткрмтий (5З) Уд К 621.879..38(088.8).

Ю.М. Иржак, В.И. Кузнецов, Б.Ф. Иванкс й; "Р".6-.-Китеже ††и Л.И. Ушаков

1 ! . х:»: i .Ъt, (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ КОПАНИЯ

ЭКСКАВАТОРА-ДРАГЛАЙНА

Изобретение относится к экскавато-. ! рам-драглайнам и предназначено для управления копающими механизмами драглайна в процессе наполнения ковша грунтом.

Известна система стабилизации на5 тяжения подъемного каната экскавато- . ра-драглайна, включающая в себя командоаппарат, устройство управления приводом подъема, преобразователь с

10 подключенным к нему дви гателем, датчик статического тока и его производной, задатчик натяжения и два усилителя с насыщением (lg.

Недостаток такой системы заключаSS ется в том, что она не обеспечивает регулирование натяжения подъемного каната в процессе черпания, что является необходимым для уменьшения толщины стружки грунта, снимаемой ковшом, нри значительном возрастании нагрузки на привод тяги.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство управления процессом копания экскаватора-драглайна. Указанная система включает в себя командоаппарат, систему управления преобразователем привода подъема,- датчик усилия подъема и его производной, задатчик натяжения, два усилителя с насыщением, датчик усилия тяги и его производной, усилитель с зоной нечувствительности и с насыщением, сумматор и нелинейный элемент, причем выходы упомянутых датчиков подключены на вход сумматора, выход которого через нелинейный элемент соединен со входом первого усилителя Qg .

Недостатком известной системы является нарушение при определенных технологических ситуациях тех- . нологии выполнения операции наполнения ковша, выражающееся в.колебательности толивиы стружки, приводящей к снижению производительности экскаватора и возрастанию нагрузок

825785 4 ет характеристику усилителя 8 влево.

Напряжение на выходе усилителя 8 при этом равно максимальному, определяемому значением насыщения. Hàïðÿæå5 ние с датчика 5 усилия привода подьема действует встречно сигналу с задатчика 7. Таким образом, при натяжении каната меньшем заданного имеется напряжение на выходе первого

1п усилителя 8, а при натяжении каната большем заданного выход этого усилителя равен нулю,. Напряжение с выхода первого усилителя 8 поступает на вход второго усилителя 9, имеющего

15 при отсутствии сигнала на выходе командоаппарата 4 характеристику с зоной нечувствительности н с насыщением. При крайнем положении командоаппарата 4 на "Спуск" напряжение с его

20 выхода сдвигает характеристику усилителя 9 влево, устраняя его зону нечувствительности. Величина максимального напряжения на выходе первого усилителя 8 соответствует току

25 управления второго усилителя 9, пропорционального двойному значению зоны нечувствительности при нулевом положении командоаппарата. тяги. на копающие механизмы. Это объясняется, во-первых значительно переменной величиной жесткости подьемного каната вследствие существенного его провисания между головным и направляющим блоками, и, во-вторых, значительным возрастанием усилия резания при резком изменении угла резания грунта вследствие быстрого увеличения натяжения подъемного каната при нагрузке на привод тяги больше заданной.

Цель изобретения — устранение колебательности процесса стабилизации нагрузки привода тяги и подъема.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено датчиком производной скорости привода подьема и апериодическим звеном, вход которого подключен к датчику. усилия при вода тяги, а выход через усилитель с зоной нечувствительности и насыщением подключен к третьему входу первого усилителя с насыщением, к четвертому входу которого подключен датчик производной скорости привода подъема.

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит систему управления приводом подъема 1> включающего в себя преобразователь 2 с подключенным к нему двигателем 3 подьема, командоаппарат 4, датчик 5 усилия подъема, датчик 6 производ- З5 ной скорости подъема, задатчик 7 натяжения подъемного каната и два усилителя 8 и 9 с насьш ением. Ко входам первого усилителя 8 подключены.выходы датчика 5 усилия подъема, 4О задатчика 7 натяжения подъемного каната и усилителя 10 с зоной нечувствительности и с насыщением. Вход усилителя 10 связан через апериодическое звено 11 с датчиком 12 усилия 45

Устройство работает следующим образом. .Рассмотрим сначала его работу при

50 нагрузке ча привод тяги меньше заданной, которая определяется исходя иэ его механической характеристики.

При отсутствии сигналов на входе первого усилителя 8 напряжение на его выходе равно нулю. Напряжение, снимаемое с задатчика 7, пропорциональное требуемой величине минимального натяжения подъемного каната, смещаНапряжение с выхода второго усилителя 9 поступает в систему управления привода подъема. Величина насьнцения второго усилителя 9 выбирается равной двойному значению напряжения на выходе командоаппарата 9 в крайнем положении на Опускание" ковша.

Вследствие этого алгебраическая сумма сигналов с выходов командоаппарата 4 и второго. усилителя 9 не превышает максимального напряжения задания на "Подъем" ковша. Таким образом, при уменьшении натяжения подъемного каната меньше заданного появляется напряжение на выходе первого усилителя 8. Если командоаппарат 4 находится в положении, отличном от крайнего на Подъем" ковша, то на выходе первого усилителя 8 также появится напряжение м скорость .двигателя увеличится в направлении выбора слабины подъемного каната. Однако, как показали исследования, жесткость каната при малом значении натяжения подъемного каната значительно меньше расчетной, Объясняется это значительным провисанием каната между направляющим и головным шкивами. По82578

30 этому при отработке даже небольшого рассогласования между заданным и действительным значениями усилия в подъемном канате привод подъема успевает развить довольно значительную скорость, что приводит к перерегулированию и возникновению колебаний в системе. Эти колебания вызывают даже отрыв ковша от забоя и нарушение процесса копания. Устранить эти колебания удается только введением на вход первого усилителя

8 сигнала, пропорционального производной скорости привода подъема.

Этот сигнал снимается с датчика 6 15 производной скорости подъема.

До тех пор, пока нагрузка на привод тяги меньше пропорционального значения зоны нечувствительности усилителя 10, напряжение на его выходе 20 равно нулю. Устройство в этом случае поддерживает натяжение подъемного каната, не препятствующее заглубпению ковша в забой и определяемое сигналом на выходе задатчика 7 натяжения. Заглубление ковша в,забой при этом происходит с интенсивностью, определяемой весом ковша. В процессе заглубления ковша увеличивается толщина стружки, снимаемой ковшом и соответственно возрастает усилие в приводе тяги. Поскольку оптимальному по длительности протеканию процесса черпания соответствует работа привода тяги в определенной З5 зоне его механической характеристики, то значительное заглубление ковша вызывает увеличение продолжительности цикла работы экскаватора и, следова, тельно, снижение его производитель- 40 ности.

Поскольку заглубление ковша драглайна происходит под действием уси45 лия, равного разности между весом ..ковша и натяжением подъемного каната, то характеристика вход-выход усилителя 10 выбирается такой, чтобы при приближении значения усилия тяги

50 определяемого с помощью датчика 12, к заданному на выходе этого усилителя появился сигнал, действующий согласно с сигналом на выходе задатчика 7 натяжения, Интенсивность заг55 лубления ковша при этом уменьшается.

Однако быстрое возрастание натяжения ,подъемного каната приводит к резкому изменению угла резания грунта. Это

5 6 в свою очередь вызывает дальнейшее возрастание усилия в подъемных кана» тах и еще большее изменение угла резания.Значительное возрастание натяжения подъемного каната может привес1 ти к нарушению контакта ковша с забоем и существенному увеличению продолжительности операции копания.

Для плавного возрастания усилия подъема, не вызывающего резкое изменение угла резания, выход датчика

12 усилия тяги связан со входом усилителя 10 через апериодическое звено 11. Таким образом, устройство при малой нагрузке на привод тяги поддерживает без колебаний на тяжение подъемного каната, не препятствующее заглублению ковша в saбой, а при значительной нагрузке на тягу плавно уменьшает толщину стружки.

Применение предлагаемого устройства устраняет колебательность процессов стабилизации нагрузки привода тяги и привода подъема, улучшает качество технологии выполнения операции копания и сокращает длительность операции копания на

12-14Х.

Формула изобретения

Устройство для управления процессом копания экскаватора-драглайна, включающее привод подъема по системе "преобразователь-двигатель", систему управления преобразователем, командоаппарат, датчик усилия тяги, усилитель с зоной нечувствительности и с насьш1ением и соединенные последовательно два усилителя с насыщением, к двум входам первого из которых подключены эадатчик натяжения

1и датчик усилия подъема, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с,целью устранений колебательности процесса стабилизации нагрузки привода тяги и подъема, оно снабжено датчиком производной скорости привода подъема и апериодическим звеном, вход которого подключен к датчику усилия привода тяги, а выход через усилитель с зоной нечувствительности и насыщением подключен к третьему входу. первого усилителя с насыщением, к четвертому входу которого

825785 подключен датчик производной скоростй привода подъема.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское

Ф 599023, кл. Е

2. Авторское

N 642440, кл. Е свидетельство СССР

02 F 9/20, 1975. свидетельство СССР

02 F 9/20, 1977.

Составитель P. Гладун

Редактор М. Ткач ТехредЖ.Кастелевич КорректорС. Шекмар

Заказ 2309 18 Тираж 693 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал IIIIII "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4