Устройство для управления копающими механизмами экскаватора

Устройство для управления копающими механизмами экскаватора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ КОПАЮЩИМИ МЕХАНИЗМАМИ ЭКСКАВАТОРА, содержащее приводы подъема и напора, состоящие из последовательно соединенных блока управления, преобразователя , датчика тока и двигателя, нелинейное звено с характеристикой типа зона нечувствительности,вход которого подключен к выходу датчика тока привода подъема, а выход подключен к управляющему входу нелинейного логического элемента, информационный вход которого подключен вместе с входом нелинейного элемента сравнения к выходу датчика тока привода напора , а выходы нелинейного логического элемента и нелинейного-элемента сравнения подключены к инвертирующим входам сумматора, на неинвертирующий вход которого подается сигнал управления напором, а выход сумматора подключен к входу блока управления привода напора, отличающеес я тем, что, с целью повьшения надежности экскаватора путем уменьшения динамических нагрузок в мезанизме поворота, возникающих при работе в условиях наклонных выработок, оно (Л снабжено датчиком угла наклона поворотной платформы и вторым нелинейным звеном с характеристикой типа зона нечувствительности, а нелинейный логический элемент снабжен дополнительным управляющим входом, к которому через второе нелинейное звено с эо характеристикой типа зона нечувствию тельности подключен датчик угла наклоГ ) на поворотной платформы. 35

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 3(51) Е 02 F 9/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1 " ;-, H ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ I логического элемента, информационный вход которого подключен вместе с входом нелинейного элемента сравнения к выходу датчика тока привода напора, а выходы нелинейного логического элемента и нелинейного элемента (21) 3512434/22-03 (22) 22.09.82 (46) 30.03.84. Вюл. й-- 12 (72) Л.А. Антропов, Ю.М. Иржак, В.Н. Полузадов, Г.А. Багаутинов, А.В.Шлыков и В.В. Елисеев (71) Свердловский ордена Трудового (Красного Знамени горный институт им. В.В. Вахрушева и Московский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-строительный институт им. В.В. Куйбьппева (53) 622.868(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 749996, кл. Е 02 F 9/20, 1978 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

КОПАЮЩИМИ МЕХАНИЗМАМИ ЭКСКАВАТОРА, содержащее приводы подъема и напора, состоящие иэ последовательно соединенных блока управления, преобразователя, датчика тока и двигателя, нелинейное звено с характеристикой типа зона нечувствительности, вход которого подключен к выходу датчика тока привода подъема, а выход подключен к управляющему входу нелинейного сравнения подключены к инвертирующим входам сумматора, на неинвертирующий вход которого подается сигнал управления напором, а выход сумматора подключен к входу блока управления привода напора, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повьппения надежности экскаватора путем уменьшения динамических нагрузок в мезанизме поворота, возникающих при работе в условиях наклонных выработок, оно снабжено датчиком угла наклона поворотной платформы и вторым нелинейным звеном с характеристикой типа зона нечувствительности, а нелинейный логический элемент снабжен дополнительным управляющим входом, к которому через второе нелинейное звено с характеристикой типа зона нечувствительности подключен датчик угла наклона поворотной платформы.

1 О82Ч16

Изобретение относится к системам управления электроприводами рабочих механизмов одноковшового экскаватора, а именно, к устройствам ограничения динамических нагрузок в эле- 5 ментах рабочего оборудования.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для управления копающими механизмами экскаватора, содержащее приводы подъема и напора, состоящие из последовательно соединенных блока управления, преобразователя, датчика тока и двигателя, нелинейное звено с характеристикой типа зона нечувствительности, вход которого подключен к выходу датчика тока привода подъема, а выход подключен к управляющему входу нелинейного логического элемента, информационный вход которого подключен вместе с вхо- О дом нелинейного элемента сравнения к выходу датчика тока привода напора, а выходы нелинейного логического элемента и нелинейного элемента сравнения подключены к инвертирующим входам сумматора, на неинвертирующий вход которого подается сигнал управления напором, а выход сумматора подключен к входу блока управления привода напора. ЭО

Известное устройство позволяет поддерживать в процессе копания заданную нагрузку на привод подъема путем регулирования напорного усилия.

Величина нагрузки привода подъема выбирается при этом равной усилию отсечки его механической характеристики (1) .

Недостатком такого устройства является то, что значение усилий,раз —. 4p виваемых приводами подъема и напора, не корректируется в зависимости от угла наклона платформы экскаватора относительно горизонта. Это приводит к тому, что при работе в условиях наклонных выработок в процессе черпания происходит размыкание и замыкание масс поворотной части экскаватора и ходовой тележки, ведущее к локальным динамическим перегрузкам в опорно-поворотном роликовом круге экска" ватора, в результате чего снижается надежность механического оборудования и повышается опасность опрокидывания экскаватора.

Цель изобретения — повышение надежности экскаватора путем уменьшения динамических нагрузок в механиэме поворота, возниканнцих нри работе в условиях наклонных выработок.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления копающими механизмами экскватора, содержащее приводы подъема и напора, состоящие из последовательно соединенных блока управления, преобразователя, датчика тока и двигателя, нелинейное звено с характеристикой типа зона нечувствительности, вход которого подключен к выходу датчика тока привода подъема, а выход подключен к управляющему входу нелинейного логического элемента, информационный вход которого подключен вместе с входом нелинейного элемента сравнения к выходу датчика тока привода, а выходы нелинейного логического элемента и нелинейного элемента сравнения подключены к инвертирующим входам сумматора, на неинвертирующий вход которого подается сигнал управления напором, а выход сумматора подключен к входу блока управления привода напора, снабжено датчиком угла наклона поворотной ппатформы и вторым нелинейным звеном с характеристикой типа зона нечувствительности, а нелинейный логический элемент Снабжен дополнительным управляющим входом, к которому через второе нелинейное звено с характеристикой типа зона нечувствительности подключен датчик угла наклона поворотной платформы.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства для управления копающими механизмами экскаватора; на фиг. 2 — полученный путем графоаналитического построения закон изменения максимального движущего усилия, развиваемого приводом напора, исходя из условия устойчивого равновесия опорно-поворотного роликового круга при изменении угла наклона поворотной платформы относительно горизонта.

Устройство состоит из привода подъема, выполненного по системе управляемый преобразователь — двигатель, включающего блок 1 управления с преобразователем 2 и подключенным к нему двигателем 3 подъема с датчиком 4 тока привода подъема. Привод напора включает блок 5 управления, преобразователь 6 и датчик 7 тока двигателя 8. Сигнал с датчика 4 при1082916 вода подъема через нелинейное звено

9 с характеристикой типа зона нечув ствительности подключен к управляющему входу нелинейного логического элемента 10, к дополнительному управляющему входу которого через второе нелинейное звено 11 подключен датчик 12 угла наклона поворотной платформы. Информационный вход нелинейного логического элемента 10 вместе с входом нелинейного элемента 13 сравнения подключен к выходу датчика 7 тока привода напора, а их выходы — к инвертирующим входам сумматора 14. выхоп которого подключен к блоку 5 управления привода напора.

Устройство работает следующим образом.

В процессе копания нагрузка привода подъема .достаточно точно отра- 20 жается током привода .подъема, измеряемым датчиком 4 тока.

При превышении током подъема заданного значения в результате, например, черезмерного эаглубления ковша в забой25 или при встрече ковша с неэкскавируемым препятствием на выходе нелинейного звена 9 появляется сигнал, поступающий на один управляющий вход нелинейного логического элемента 10. 30

Величина зоны нечувствительности нелинейного звена 9 определяется допустимой нагрузкой привода подъема, величина которой находится в зоне отсечки механической характеристики . привода подъема.

В зависимости от величины сигна-ла, поступающего со звена 9, нелинейный логический элемент 10 частично илн лолностью шунтирует через сумматор 14 нелинейный элемент 13 сравнения, в результате чего в цепи обратной связи по току привода напора появляется ток, приводящий к снижению

ЭДС преобразователя 6 привода напора.

Это приводит к снижению усилия, развиваемого двигателем 8 привода напора, и соответственно к уменьшению динамических нагрузок на привод подъема.

При наклоне экскаватора к горизонтальной плоскости на выходе датчика

12 угла наклона появляется сигнал, величина которого при линейной характеристике датчика управления пропорциональна углу наклона поворотной платформы. Сигнал с датчика 12 угла наклона через второе нелинейное звено 11 поступает на дополнительный управляющий вход нелинейного логического элемента 10, уменьшая величину максимального (стопорного) значения тока двигателя 8 привода напора. 3ависимость между допустимым усилием привода напора и углом наклона экска-. ватора к горизонтальной плоскости является нелинейной (фиг. 2) и для ее реализации второе нелинейное звено 11 выполнено с характеристикой типа зона нечувствительности.

Уменьшение усилий в приводе напора при негориэонтальной установке экскаватора предохраняет механизм поворота, в том числе и опорно-поворотный круг от динамических ударов, что повышает надежность экскаватора.

1082916

В

4 2О

Ф

Ф ц .аб р„%

3 и л

4 pg . В

° в м

В

О.Ф

Ъ д Х Ю 1Õ 2Р 25

Аоп наклона нооооотной опатфории зкскаВатоуа отиооиетолаио вормзонти, араЭ.

Фиа. 2

И .МЬ Вю

Фиалка» Шй чокаи ° е. Ужгород, ул.Проектная, 4