Устройство для управления приводом поворота ковша механической лопаты

Устройство для управления приводом поворота ковша механической лопаты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С A,É .ii u.

ИЗОБРЕТЕНИЯ

-375633

Соеа Соеетскиа

Социалистическиа

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 16.Ч.1969 (№ 1:3l30267/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 23.Ш.1973. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 4 Ч,1973

М. Кл. G 05g 15/00

Комитет оо дела» изобретений H открытий ори Совете Министров

СССР

УДК 62-50(088.8) Авторы изобретения

Л. В. Гулько, М. С. Фельзер, Н. М. Гриффен и С. А. Дранников

Институт автоматики

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРИВОДОМ ПОВОРОТА

КОВША МЕХАНИЧЕСКОЙ ЛОПАТЫ

1

Изобретение относится к области автоматики, а именно к автоматизации производственных процессов на открытых горных разра ботках.

Известно устройство для управления одноковшовым экскаватором, содержащее измеритель длины рукояти, задагчик угла резания, соединенные соответственно с первым и;вторым входами:вычи|слительного устройства, вы.<од которого связан с первым входом репулятора, подключенного к входу привода пово рота ков|ша, а его.выход соединен с третьим входом,вычислительного устройства и входом измерителя угла поворота ковша.

Цель изобретения — обеспечение оптимального угла резания.

Это достигается тем, что в устройство для управления приводом поворота ковша введены измеритель скорости, выдвижения рукояти, соединенный с;вторыьи входом регулятора, и измеритель угловой скорости поворота рукояти,,выход которого и выход измерителя угла поворота ковша связаны соответственно с четвертым и пятым,входами вычислительного устройства.

На фиг. 1,показана блок-схема устройства для управления приводом.

Она содержит: привод поворота ковша 1; регулятор 2; измеритель 8 длины рукояти; задатчик 4 угла резания; вычислительное устройство 5; измерители угла поворота ковша 5, скорости выдвижения рукояти 7, угловой скорости поворота рукояти 8. Устройство 5 включает в себя синусный преобразователь 9; множитель 10; сумматор 11; множитель 12; котангенсный .преобразователь 18; сум матор 14.

На фиг. 2 схематически изооражен ковш экскаватора с рукоятью. Приняты следующие о бозначения: P — угол поворота ковша; ф—

10 угол поворота рукояти; Хс — угол заострения зубьев; /,„— угол резания; Х = / — Хс — задний угол резания; V> — абсолютная скорость точки А; U>, = V„— ао — скорость точки А в переносном поступательном движении с мгновенным центром вращения (точка О);

VA — скорость точки А в относительном движении, которым является вращение рукояти вокруг точки О с угловой скоростью о; o.—

20 угол между направлением вектора скорости

V> и направлением оси рукояти; а, l, у — неизменен ные .конструктивные параметры экскаватора; рс — расстояние ОК; р — расстояние

ОА.

Из построений на фиг. 2 учитывая, что

ЬАВС ЛОАОь можно определить угол о:

a=arcc g V, — (a + / sin Il) (I) (р, + е cos з)

37563i3

Для поддержания оптимального угла резания угол поворота ковша Р должен изменяться по зависимости

)=a — )— (2)

Угол р изменяется от — 30 до + 25 С. Учитывая, что ро = 3 —:51, составляющая l:cos р изменяет угол о в диапазоне изменения р от — 30 до + 25 С не более чем на 30, угол же о при этом изменятся в пределах 35 — 90 . Поэтому с незначительной погрешностью можно зависимость (1) представить в следующем виде

a = arcctg v„— (a+ l sin P) (3) (Ро+ 0

Подставляя в уравнение (2) значение о, получим ((р, + 1) ctg (i + y + )) + 1 sin (+ a) ш = V„, (4)

Решение уравнения (4) определяет значение угла р, при котором устанавливается заданный угол резания, при проиавольных значениях ро, V а.

Согласно блок-схеме устройства (фиг. 1) привод поворота ковша 1 соединен с выходом регулятора 2, входы,которого связаны с измерителем 7 скорости выдвижения рукояти и выходом .множителя 10. Оди н вход .множителя 10 (подключен к измерителю 8 угловой скорости, поворота рукояти, а другой — к .выходу сумматора 11. Один из входов сумматора соединен с синусным лреобразователем 9, кинематически связанным с приводом поворота ковша, а другой — с выходом множителя 12, входы последнего связаны с измерителем 8 длины рукояти и .выходом котангенсного преобразователя И. Вход котангенсного преобразователя подключен,к выходу сум матора 14, один из входов сумматора соединен с задатчиком 4 угла резания, а другой, вход — с измерителем 6 угла, поворота ковша, кинематически связанным с приводом поворота ковша.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

На вход сумматора 14 подается сигнал с задатчика 4 угла резания и сигнал с из мерителя 6 угла поворота ковша, например индуктивного датчика угла поворота. Выходной сигнал сумматора 14, пропорциональный сумме углов Х + у + P (угол Х + у = const, задается постоянным смещением нуля сумматора), поступает на котанген сный нредбразователь 18, например электромеханический преобразователь напряжения в угол поворота и фун кциональный потенциометр.

5 ю

ЗО

4

Выходная величина котангенсного преобразователя подается на множитель 12 и перемножается в нем с величиной, поступающей с измерителя 8 длинны рукояти. Выходной сигнал множителя 12, пропорциональный:величине (ро+1) ctgP + у+ P) суммируется в сумматоре 11 с сигналом, пропорциональным,l sin P,,поступающим на другой вход сумматора с синусного преобразователя 9, например сельсина.

Выходной сигнал сумматора (po + 1) ctg(+

+ у+ P) + l sin P умножается в множителе 10 на сигнал угловой скорости поворота рукояти а, снимаемый с измерителя 8 угловой скорости поворота рукояти например тахогенератора, связанного ic седлавым подшипником через повышающий редуктор.

Сигнал, пропорциональный произведению ((ро + l) ctg(X + у + P + l sin P) а, снимаемый с множителя 10, поступает на вход регулятора 2. На другой вход регулятора проходит сигнал скорости выдвижения рукояти измерителя 7 скорости выдвижения рукояти, например тахогенератора, установленного на валу двигателя напорно-возвратного механизма.

В регуляторе 2 эти сигналы сравниваются.

При нарушен ни равенства ((Po+l)ctg(X+y+

+ p) + l sin P -+- а)о = V .которое может произойти из-за изменения, параметров V о, рц, регулятор 2 включает лривод поворота ковша

1, изменяющий угол поворота ковша,в направлении, устраняющем рассогласованию сигналов, поступающих на вход регулятора. При равенстве этих сигналов регулятор отключает привод, Предмет изобретения

Устройство для управления приводом поворота ковша механической лопаты, содержащее измеритель длины рукояти, задатчик угла резания, соединенные соответственно с первым и вторым входами вычислительного устройства, выход которого соединен с первым входом регулятора, под соединенного к входу привода поворота ковша,,выход которого соединен с третьи м входом вычислительного устройства и входом измерителя угла lnoBopoTa ков ша, отличающееся тем, что, с целью обеспечения оптимального угла резания, оно содержит измеритель скорости выдвижения рукояти, соединенный с;вторым входом регулятора, и измеритель угловой скорости поворота рукояти, выход которого и выход измерителя угла по,ворота ковша, соединены соответственно с четвертым и пятым входами вычислительного устройства.

Фиг Z

Составитель Ю. Семушкин

Техред Т. Курилко

Редактор И. Грузова

Корректор Е. Талалаева

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1254/11 Изд. ¹ 1338 Тираж 780 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5