Устройство программного управления роторным экскаватором

Устройство программного управления роторным экскаватором

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (,820596

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз COBCTCIEHL

Социалистические

Республик (61) Дополнительное к авт. санд-ву— (22) Заявлено 23. 10, 79 (21) 2832477/29-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) П-риоритет (51) м. K,à .

E 02 F 3/26

E 02 F 9/20

Рвударстеиеа3 кюмнтет

СССР ае делам изобретение и открытий

Опубликовано 07. 10,81. Б оллетень № 37 (53) УДК 621.а79. .48(088.8) Дата опубликования описания Q9, 1Q,81 (72) Авторы .изобретения

P. С. Петров, В. С. Родненко и О. М. Шкляренко (71) Заявитель

154) УСТРОЙСТВО ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ РОТОРНЫМ

ЭКСКАВАТОРОМ

Изобретение относится к устройствам программного управления роторным экскаватором и может быть использо-. вано на роторных экскаваторах с невыдвижной стрелой.

В забое роторного экскаватора различают боковой откос уступа в виде внутреннего и внешнего откоса, необходимость образования которых определяется безопасностью ведения горных работ в карьере. Угол внутреннего откоса зависит от физико-механических свойств экскавируемого материала и может быть определен заранее, а внешний откос уступа, подверженный как самопроизвольному разру15 шению, так и разрушению вследствие самого процесса экскавации или буровзрывных работ в забое, может иметь ! различные углы наклона и всевозможные нарушения поверхности.

Известно устройство для програм- много управления поворотным механиз." мом роторного экскаватора, содержащее датчик наклона стрелы экскаватора, датчик угла откоса и датчик ширины заходки, которые вводят в программный бло.с текущие значения измеряемой информации и служат одновремен- . но конечными выключателями, причем программный блок подключен к магнитному делителю, нагруженному на привод поворота стрелы роторного экскаватора 111 .

Это устройство позволяет атттоматизировать отработку внутреннего откоса уступа, однако не обеспечивает эффективной отработки внешнего откоса, поскольку в нем задается только ширина внутреннего крыла заходки, а наличие в нем большого количества счетно-решающих элементов делает его . сложным и ненадежным.

Известно устройство программного управления роторным экскаваторЬм, включающее датчики углов поворота и наклона роторной стрелы с установоч« ными потенциометрами, выпрямитель с

87059 ! .эадакщим потенцшометром, релейный элемент и исполнительный элемент. Один установочный потенциометр включен на выходе датчика угла наклона роторной стрелы, а второй - угла поворота роторной стрелы. Задающий потенциометр включен на входе релейного элемента 21.

Действие этого устройства основано на решении им аналитической зависимости между углом поворота роторной стрелы от оси забоя,,углом наклона к горизонту, углом бокового откоса и величиной, равной отношению ширины крыла заходки на уровне шарнира ротор- 5 ной. 6трелы к длине роторной стрелы .

Установочным потенциометром, включенныи на выходе датчика угла. наклона роторн Ьй стрелы, устанавливается необходимая величина угла отрабатываемого бокового откоса, задающим по20 тенциометром, вкжоченным на входе ре лейного элемента, задается величина ширияа крыла заходки.

Недостатком этого известного уст25 ройства является то, что оно позволяет точно отработать только внутренний откос забоя, так как в устройстве имеется только один задающий по1 тенциометр, определяющий ширину заходки. Внешний откос иэ-за разрушений не может иметь форму плоскости и поэтому не может быть точно отработан с помощью сигнала, задающего только ширину эаходки. Отработка его может быть выполнена под контролем машиниста визуально, что усложняет процесс управления экскаватором. Ручная отработка машинистом внешнего откоса уступа приводит также к снижению скорости поворота .экскаватора, . а следовааельно, к уменьшению его про.иэводительности.

Целью изобретения является повышение точности отработки внешнего откоса забоя, 45

Поставленная цель достигается тем, что устройство программного управления роторным экскаватором снабжено вторым задающим потенциометром, коммутатором, элементом И и датчиком на- 50 груэки роторного колеса, при этом вто рой потенциометр подключен параллельно первому, а выходы обоих потенциометров и выход датчика нагрузки роторного колеса соединены с.коммутатором, один из выходов которого подключен к первому входу элемента И через репейный элемент, à другоЯ соединен с ° б

4 вторым входом элемента К непосредственно, причем выход элемента И подключен к исполнительному устройству.

Установка дополнительного задающего потенциометра обеспечивает независимую настройку ширины нрыла как для внутреннего, так и для внешнего откоса, а установка датчика нагрузки роторного колеса дает возможность автоматически отрабатывать внешний откос любой реальной формы.

На фиг, 1 представлена блок схема программного управления роторным экс каватором; на фиг. 2 — положение экскаватора в забое, вид в плане; на фиг. 3 — положение экскаватора в забое, вид сбоку1 на фиг. 4 — вид забоя вдоль линии перемещения экскаватора.

Устройство программного управления роторным экскаватором включает сельсинный датчик l угла поворота ротор" ной стрелы 2 (фиг. 2), сельсинный датчик 3 угла наклона роторной стрелы 2, роторные обмотки которых соединены с установочными потенциометрами 4 и 5, выпрямитель 6, задающие потенциометры 7 и 8, коммутатор 9, релейный элемент 10, элемент И Il .(схема совпадения), датчик 12 нагрузки роторного колеса, исполнительное устройство 13.

Движок установочного потенциометра 4 связан механически с осью роторной стрелы 2 и перемещается прн изменении ее угла наклона, а выходы установочных потенциометров 4 и 5, соединены последовательно и их суммарЭ ный сигнал поступает на выпрямитель

6, выход которого соединен с задающими потенциометрами 7 и 8, выходы последних соединены через коммутатор

9 со входом релейного элемента 10, выход которого соединен с одним из входов элемента И 1 1. Второй вход элемента И 11 также через коммутатор 9 соединен с выходом датчика 12, а выход элемента И 11 соединен с исполнительным устройством 13, действующим на привод поворотного механизма экскаватора.

Работа устройства основана иа решении им известной аналитической saвисимости, Lsind, cos ф - Lsinpetgg= 6, где а. — угол поворота роторной стрелы 2,отсчитываеыай от продольной оси экскаватора; ф — угол наклона роторной стрелы

2 к горизонту; ф — угол бокового откоса;

870596 — длина роторной стрелы 2, в. — расстояние от вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось экскаватора до отрабатываемого откоса, измеренное по высоте шарнира роторной стрелы 2 или ширины крыла эаходки на уровне шарнира роторной стрелы 2.

Составляющие части этого выражения 10 в устройстве преобразуются в соответствующие величины электрического напряжения, Напряжение на установочном потенциометре 4, снимаемое с сельсинного >s датчика 1, равно, как известно, Оз1п, а поскольку движок потенциометра 4 связан с роторной стрелой 2 таким образом, что его перемещение пропорционально косинусу угла наклона стрелы 2, 20 то на выходе потенциометра 4 напряжение равно U sin d. cos p .

На выходе установочного потенциометра 5 напряжение равно U з1п1ь ctgg, так как его движок устанавливается 25 предварительно в положение, соответствующее котангенсу угла бокового откоса, а напряжение на выходе сельсина

3 пропорционально синусу угла наклона роторной стрелы 2. 30

Как видно из приведенной выше зависимости, алгебраическая сумма этих напряжений является величиной постоянной и равной в соответствующем масштабе принятой величине ширины крыла заходки В (фиг. 4) . Это суммарное напряжение после выпрямителя 6 поступает на задающие потенциометры 7 и 8, с движков которых снимается такая его часть, которая достаточна для срабатывания релейного элемента 10. Таким образом, перемещением движков потенциометров 7 и 8 можно изменять величину напряжения, поступающего на них, ; при котором срабатывает релейнйй эле41 мену 10, т. е. изменять величину В (фиг,4).

В устройстве один из потенциометров определяет ширину левого крыла заходки В, а другой †.правого В (фиг.4).

При движении роторной стрелы 2 влево и в момент "касания" роторным колесом плоскости внутреннего откоса (линия

АВ на фиг. 4), напряжение, .снимаемое с потенциометра 7, достигает такой величины, при которой срабатывает релейный .элемент 10. При движении роторной стрелы 2 вправо и "касании" роторным колесом плоскости внешнего откоса (линия СД на фиг. 4) срабатывание релейного элемента 10 происходит уже от напряжения, снимаемого с потецциометра

8. Подключение входа релейного элемента 10 к выходу какого-либо иэ потенциометров 7 или 8 осуществляется коммутатором 9, состояние которого определяется направлением движения роторной стрелы 2, а значит и тем какой откос (внутренний или внешний) отрабатывается в данный момент. Кро-. ме этого, коммутатор 9 при движении роторной стрелы 2 в сторону внешнего откоса подключает к одному из входов элемента И 11 сигнал датчика нагрузки роторного колеса 12, что обеспечивает срабатывание элемента 11 и исполнительного устройства 13 и соответственно остановку привода поворота в момент исчезновения нагрузки на роторном колесе, т.е. в момент его выхода на реальную поверхность внешнего откоса

1кривая СЕ на фиг. 4) .

Использование устройства позволяет повысить производительность экскаватора за счет автоматизации отработки внешнего откоса забоя роторного колеса.

Формула изобретения

Устройство программного управления роторным экскаватором, включающее датчики углов поворота и наклона роторной стрелы с установленными потенциометрами, выпрямитель с задающим потенциометром, релейный элемент и исполнительный элемент, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения тонности отработки внешнего забоя, устройство снабжено вторым задающим потенциометром, коммутатором, элементом И и датчиком нагрузки роторного колеса, при этом второй потенциометр подключен параллельно первому, а выходы обоих потенциометров и выход датчика нагФ Ф рузки роторного колеса соединены с коммутатором, один из выходов которого подключен к первому входу элемента И через релейный элемент, а другой соединен со вторым входом элемента И непосредственно, причем выход элемента

И подключен к исполнительному элементу.

Источники ивформации> принятые во внимание при экспертизе

1 ° Авторское свидетельство СССР

У 203034,кл. 6 05 В 19/04, 1967.

2. Ахутин Г. К. и др. Автоматизация технологических процессов на карьерах.М., "Недра" ° 1977. с. !36 (прототип) °

870596

Составитель А. Ромашенков

Редактор С. Титова. Техред M. Падь Корректор M. Коста

Заказ 8835/45 Тираж 696 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная„ 4