RU2436900C2 - Earth excavation control method and excavator for its implementation - Google Patents

Earth excavation control method and excavator for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2436900C2
RU2436900C2 RU2009144322/03A RU2009144322A RU2436900C2 RU 2436900 C2 RU2436900 C2 RU 2436900C2 RU 2009144322/03 A RU2009144322/03 A RU 2009144322/03A RU 2009144322 A RU2009144322 A RU 2009144322A RU 2436900 C2 RU2436900 C2 RU 2436900C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
boom
saddle bearing
handle
digging
bucket
Prior art date
Application number
RU2009144322/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009144322A (en
Inventor
Лев Израилевич Шварц (RU)
Лев Израилевич Шварц
Дмитрий Алексеевич Мельников (RU)
Дмитрий Алексеевич Мельников
Александр Улдисович Муцениекс (RU)
Александр Улдисович Муцениекс
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Из-Картэкс" (Ооо "Из-Картэкс")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Из-Картэкс" (Ооо "Из-Картэкс") filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Из-Картэкс" (Ооо "Из-Картэкс")
Priority to RU2009144322/03A priority Critical patent/RU2436900C2/en
Publication of RU2009144322A publication Critical patent/RU2009144322A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2436900C2 publication Critical patent/RU2436900C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Operation Control Of Excavators (AREA)

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: control method of earth excavation by installing the grab into the working face, its movement with drives of head and lifting till filling, turning from the working face and unloading; at that, at initial excavating stage there performed is continuous monitoring of turn angle of saddle bearing with handle and vertical; at angle values <6° the head force is decreased to restriction (stop) value. Excavator includes undercarriage with roller disk on which there installed is turning platform with provided body, cabin, actuators, turning and lifting mechanisms, control system, jack boom made in the form of front and rear two-beam structures, working equipment including arm, saddle bearing, grab with handle installed in saddle bearing. Head reduction gear with rack gear and electric motor are arranged on the arm connected by means of back stays to jack boom. On the arm, in attachment zone of saddle bearing there installed is turn angle sensor of saddle bearing, which is connected to electric actuator control system. At that, lifting mechanism is arranged in close proximity to rear edge of turning platform. Actuators and turning mechanisms are arranged between rear beams of jack boom above the roller disk.
EFFECT: automatic operational control of position of grab with handle by means of monitoring of saddle bearing position.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к горным машинам, предназначенным для разработки полезных ископаемых и пород вскрыши с погрузкой в транспортные средства, а также для формирования отвалов.The invention relates to mining machines intended for the development of minerals and overburden rocks with loading in vehicles, as well as for the formation of dumps.

При проведении разработки месторождений полезных ископаемых открытым способом карьерными экскаваторами существуют критические режимы работы машин и механизмов, которым необходимо внешнее принудительное ограничение нагрузок. Например, в начале черпания, когда ковш экскаватора максимально забрасывается к гусеницам ходовой тележки, стрела приподнимается, происходит, так называемый «заброс» стрелы. После «заброса» стрелы следует ее падение вперед, что вызывает негативные динамические нагрузки в конструктивных узлах машины. Для исключения эксплуатации машин в критических режимах используют различные методы контроля и автоматического запрета.When conducting open pit mining of mineral deposits by mining excavators, there are critical modes of operation of machines and mechanisms that require external forced load limitation. For example, at the beginning of scooping, when the excavator bucket is thrown to the tracks of the undercarriage as much as possible, the arrow rises, the so-called “throw” of the arrow occurs. After the “casting” of the boom, it should fall forward, which causes negative dynamic loads in the structural components of the machine. To exclude the operation of machines in critical conditions, various control methods and automatic prohibition are used.

Известен экскаватор (US 648073 B1, 2002.11.12), включающий устройство управления двигателем подъема, датчики контроля скорости и крутящего момента двигателя подъема, а также механизм управления двигателем напора, а именно датчик крутящего момента и датчик скорости перемещения рукояти к стреле в случае, когда скорость двигателя подъема меньше нижнего значения скорости при большом крутящем моменте, и для разрешения движения ковша от стрелы, когда скорость двигателя превышает нижнее значение скорости или отсутствует большой крутящий момент.Known excavator (US 648073 B1, 2002.11.12), including a control device for the lift engine, sensors for monitoring the speed and torque of the lift engine, as well as a control mechanism for the pressure motor, namely a torque sensor and a speed sensor for moving the handle to the boom when the speed of the lift motor is lower than the lower speed value with high torque, and to allow the bucket to move away from the boom when the engine speed exceeds the lower speed value or there is no large torque.

Экскаватор содержит датчик линейного перемещения, установленный на платформе, и стержень, который одним концом закреплен на стреле, а другим концом прикреплен к датчику линейного перемещения, движение стержня приводит к изменению его позиции, механизм для определения позиции датчика линейного перемещения и PLC - программируемого контроллера, связанный с механизмом определения позиции датчика линейного перемещения и механизмом управления двигателем напора для перемещения рукояти ковша к стреле как ответ на показание механизма о том, что позиция датчика линейного перемещения изменилась по отношению к установленной точке.The excavator contains a linear displacement sensor mounted on the platform, and a rod that is attached to the boom at one end and attached to the linear displacement sensor at the other end, the movement of the rod changes its position, a mechanism for determining the position of the linear displacement sensor and PLC - programmable controller, associated with the mechanism for determining the position of the linear displacement sensor and the control mechanism of the pressure motor for moving the bucket handle to the boom as a response to the indication of the mechanism that position linear encoder has changed in relation to the set point.

Известны способ и устройство для мониторинга режима нагрузки драглайна или электрического одноковшового экскаватора (RU 2311511 C2, 27.11.2007), а более конкретно к способу и устройству для мониторинга режимов нагрузки стрелы. Изобретение позволяет осуществлять непрерывный контроль ориентации в соответствии с плоскостью оси стрелы или вдоль оси ориентации драглайна или одноковшового экскаватора. Для этого драглайн (одноковшовый экскаватор) содержит стрелу, ковш, подъемный и тяговый канаты. С помощью технических средств формируются данные ориентации относительно плоскости, содержащей ось стрелы и, по меньшей мере, одного из следующих элементов группы, состоящей из подъемного каната, стрелы, ковша. Эти данные используют для управления режимом нагрузки на основе состояния драглайна или электрического одноковшового экскаватора. Информацию об ориентации и/или разориентации подают в систему управления для автоматизации отклика на выявляемый таким образом режим перегрузки и для управления максимальным напряжением в конструкции. Следовательно, можно модифицировать управляющие воздействия так, чтобы во время приложения управляемой перегрузки не возникло избыточного (опасного) напряжения. Способ предусматривает физическое сцепление подъемного каната с датчиком и данные ориентации получают путем обнаружения поперечного отклонения стрелы от оси. Предложены варианты осуществления способа в зависимости от вида применяемых датчиков (в том числе и бесконтактных). Но способ не представляется надежным, т.к. используется несколько переменных и измерения осуществляются в динамике, поэтому весьма сомнительно оперативное устранение перегрузок стрелы.A known method and device for monitoring the load mode of a dragline or electric bucket excavator (RU 2311511 C2, 11/27/2007), and more particularly to a method and device for monitoring the load conditions of the boom. The invention allows continuous monitoring of orientation in accordance with the plane of the boom axis or along the orientation axis of the dragline or bucket excavator. For this, a dragline (single bucket excavator) contains an arrow, a bucket, hoisting and traction ropes. With the help of technical means, orientation data are generated relative to the plane containing the axis of the boom and at least one of the following elements of the group consisting of a hoisting rope, boom, bucket. This data is used to control the load mode based on the state of the dragline or electric bucket excavator. Information about orientation and / or disorientation is fed into the control system to automate the response to the overload mode detected in this way and to control the maximum voltage in the structure. Therefore, it is possible to modify the control actions so that during the application of controlled overload there is no excessive (dangerous) voltage. The method provides physical coupling of the hoisting rope to the sensor and orientation data is obtained by detecting the lateral deviation of the boom from the axis. Variants of the method are proposed depending on the type of sensors used (including contactless). But the method does not seem reliable, because several variables are used and measurements are carried out in dynamics, therefore, it is very doubtful to quickly eliminate boom overloads.

В качестве прототипа выбраны управление и конструкция карьерного гусеничного экскаватора, типа ЭКГ-10 (Экскаваторы карьерные гусеничные типа ЭКГ-10. Руководство по эксплуатации 3536.00.00.000РЭ, ОАО «Ижорские заводы», Санкт-Петербург, 2000 г., стр.11, 15, 19, 45).As a prototype, the management and design of a career crawler excavator, type EKG-10 were selected (career crawler excavators, type EKG-10. Operation manual 3536.00.00.000RE, OAO Izhorskiye Zavody, St. Petersburg, 2000, p. 11, 15, 19, 45).

Экскаватор состоит из ходовой тележки с роликовым кругом, рабочего оборудования и механизмов с системой управления, установленных на поворотной платформе. Механизмы на поворотной платформе закрыты кузовом. В передней части платформы установлена кабина машиниста. Также на поворотной платформе размещена двуногая стойка, состоящая из задней и передней двухбалочных конструкций. Двуногая стойка соединена вантами со стрелой, служит для ее крепления и передачи усилий, возникающих при копании грунта на поворотную платформу экскаватора. Двухбалочная стрела состоит из двух шарнирно-сочлененных секций, нижняя секция стрелы пятой закреплена в кронштейнах передней части платформы. Однобалочная рукоять установлена внутри стрелы. Седловой подшипник с вкладышами представляет собой стальную отливку, в которой на осях установлены ролики, являющиеся опорой рукояти в вертикальной плоскости. Установлен седловой подшипник на напорной оси на подшипниках скольжения, вращается в вертикальной плоскости на цапфах стрелы. Управление работой экскаватора осуществляют следующим образом: в начале копания ковш устанавливают на уровне стояния экскаватора и разрабатывают забой снизу вверх приводами напора и подъема таким образом, чтобы обеспечить заполнение ковша, который затем перемещают на выгрузку. Установка ковша в начале копания, осуществление операций напора подъема и поворота, зависит от навыков и приемов работы машиниста, т.е. исключение перегрузок механизмов субъективно зависит от квалификации машиниста.The excavator consists of a running trolley with a roller circle, working equipment and mechanisms with a control system mounted on a turntable. The mechanisms on the turntable are closed by the body. In front of the platform, a driver's cab is installed. Also on the turntable is a biped rack consisting of a rear and front two-beam structures. The two-legged stand is connected by cables to the boom, serves for its fastening and transmission of forces arising when digging soil on the turntable of the excavator. The double-beam boom consists of two articulated sections, the lower section of the fifth boom is fixed in the brackets of the front of the platform. A single girder handle is mounted inside the boom. The saddle bearing with liners is a steel casting in which rollers are mounted on the axles, which are the support of the handle in a vertical plane. A saddle bearing is installed on the pressure axis on sliding bearings, rotates in a vertical plane on the pivots of the boom. The operation of the excavator is carried out as follows: at the beginning of digging, the bucket is installed at the excavator's standing level and the bottom is worked up by pressure and lift drives in such a way as to ensure filling of the bucket, which is then transferred to unloading. The installation of the bucket at the beginning of digging, the implementation of lifting and turning pressure operations, depends on the skills and techniques of the driver, i.e. the exception of overloading mechanisms subjectively depends on the qualifications of the driver.

Технической задачей изобретения является обеспечение автоматического оперативного контроля положения ковша с рукоятью, посредством мониторинга положения седлового подшипника, для создания оптимального напорного усилия в начале копания и наиболее рационального распределения нагрузок на поворотной платформе экскаватора.An object of the invention is to provide automatic operational control of the position of the bucket with the handle, by monitoring the position of the saddle bearing, to create the optimal pressure force at the beginning of digging and the most rational load distribution on the turntable of the excavator.

Задача решается управлением экскавацией грунта путем установки ковша в забой, его перемещением приводами напора и подъема до наполнения, поворотом от забоя и выгрузкой, причем на начальной стадии копания осуществляют непрерывный мониторинг угла поворота седлового подшипника с рукоятью и вертикалью, при значениях угла ≤6° усилие напора снижают до величины, определяемой формулой:The problem is solved by managing the excavation of the soil by installing the bucket in the bottom, moving it with pressure and lift drives until filling, turning from the bottom and unloading, and at the initial stage of digging, they continuously monitor the angle of rotation of the saddle bearing with the handle and the vertical, with an angle value of ≤6 ° force head is reduced to a value determined by the formula:

Figure 00000001
Figure 00000001

где Sн - усилие напора;where S n - pressure force;

Sп - усилие подъема, реализуемое в начале копания;S p - lifting force, implemented at the beginning of digging;

Rclc - реакция в стреле от рукояти и плечо ее действия;R c l c - reaction in the arrow from the handle and the shoulder of its action;

Gi - вес узлов на стреле (металлоконструкция, привод напора, площадки, головные блоки, электродвигатель);G i - the weight of the nodes on the boom (metal, pressure head drive, platforms, head blocks, electric motor);

li - плечо действия соответствующего веса относительно оси крепления стрелы к поворотной платформе;l i - the shoulder action of the corresponding weight relative to the axis of attachment of the boom to the turntable;

k - задаваемый при проектировании коэффициент запаса устойчивости стрелы в момент копания;k is the safety margin of the boom specified during design at the time of digging;

l1n - плечо действия усилия подъема (Sп), реализуемое в начале копания относительно оси крепления стрелы в канате, идущем от головных блоков к ковшу;l 1n - the shoulder action of the lifting force (S p ), implemented at the beginning of digging relative to the axis of attachment of the boom in the rope, going from the head units to the bucket;

l2n - плечо действия усилия подъема (Sп), реализуемое в начале копания относительно оси крепления стрелы в канате, идущем от головных блоков к барабану подъемной лебедки;l 2n is the shoulder of the lifting force (S p ), implemented at the beginning of digging relative to the axis of attachment of the boom in the rope going from the head blocks to the drum of the lifting winch;

ln - плечо действия усилия напора (Sн).l n - the shoulder action of the pressure force (S n ).

Экскаватор для осуществления способа содержит ходовую тележку с роликовым кругом, на котором установлена поворотная платформа с размещенными на ней кузовом, кабиной, приводами, механизмами поворота и подъема, системой управления электроприводами, двуногой стойкой, выполненной в виде передней и задней двухблочных конструкций, рабочим оборудованием, включающим стрелу, седловой подшипник, ковш с рукоятью, установленной в седловом подшипнике. Редуктор напора с кремальерной шестерней и электродвигатель размещены на стреле, соединенной вантами с двуногой стойкой. На стреле, в зоне крепления седлового подшипника, установлен датчик угла поворота седлового подшипника, связанный с системой управления электроприводов, механизм подъема размещен с максимальным приближением к заднему торцу поворотной платформы. Приводы и механизмы поворота размещены между задними балками двуногой стойки над роликовым кругом.The excavator for carrying out the method comprises a running trolley with a roller circle on which a turntable is mounted with a body, a cab, drives, swing and hoist mechanisms, an electric drive control system, a biped, made in the form of front and rear two-unit structures, working equipment, including an arrow, a saddle bearing, a bucket with a handle mounted in a saddle bearing. A pressure reducer with a kremalery gear and an electric motor are placed on an arrow connected by cables to the biped. On the boom, in the area of attachment of the saddle bearing, a saddle bearing angle sensor is installed, connected to the electric drive control system, the lifting mechanism is placed as close as possible to the rear end of the turntable. Drives and turning mechanisms are placed between the rear beams of the biped rack above the roller circle.

Автоматический оперативный контроль положения ковша осуществляется с помощью датчика, фиксирующего поворот седлового подшипника с рукоятью относительно стрелы и связанного с системой управления. Если этот угол наклона рукояти относительно вертикали ≤6°, то стрела может опрокинуться в сторону двуногой стойки вокруг точки крепления к поворотной платформе, поскольку в таком положении ковша с рукоятью ветвь подъемного каната, идущая непосредственно к ковшу, приближается к стреле и коэффициент запаса устойчивости стрелы уменьшается. При подъеме ковша, начиная от угла наклона рукояти к вертикали 6°, ветвь подъемного каната удаляется от стрелы и запас устойчивости стрелы увеличивается. Величина усилия напора (Sн) в зоне угла наклона рукояти относительно вертикали ≤6° для каждого конкретного экскаватора находится расчетно-эмпирически, зависит от массогабаритных характеристик рабочего оборудования и задается в системе управления при ее настройке. Таким образом, решается задача обеспечения оптимального напорного усилия в процессе копания.Automatic operational control of the position of the bucket is carried out using a sensor that detects the rotation of the saddle bearing with a handle relative to the boom and connected to the control system. If this angle of inclination of the handle relative to the vertical is ≤6 °, then the boom can tip over towards the biped around the attachment point to the turntable, since in this position of the bucket with the handle the branch of the hoisting rope going directly to the bucket approaches the boom and the safety factor of the boom decreases. When lifting the bucket, starting from the angle of inclination of the handle to the vertical of 6 °, the branch of the hoisting rope moves away from the boom and the stability margin of the boom increases. The magnitude of the pressure force (S n ) in the area of the angle of inclination of the handle relative to the vertical ≤6 ° for each particular excavator is calculated empirically, it depends on the weight and size characteristics of the working equipment and is set in the control system when setting it up. Thus, the task of ensuring optimal pressure force in the process of digging is solved.

Гарантированное исключение критического режима на начальной стадии копания позволяет максимально рационально распределить нагрузки на поворотной платформе экскаватора. А именно, лебедка подъема и приводы поворота перенесены на заднюю половину центральной части поворотной платформы. Причем установка лебедки подъема с максимальным приближением к заднему торцу поворотной платформы и размещение приводов поворота между задними балками двуногой стойки позволяет существенно снизить вес противовеса, необходимого для уравновешивания поворотной платформы и обеспечения устойчивости экскаватора. Кроме того, размещение приводов поворота между задними балками двуногой стойки над задней частью роликового круга, при наклоне поворотной платформы вперед, в процессе копания, исключает дополнительные радиальные нагрузки на приводную шестерню, поскольку в этом случае увеличивается радиальный зазор в зубчатом зацеплении механизма поворота. Такое размещение оборудования на поворотной платформе является новым, позволяет максимально рационально распределить нагрузки на ней и решает поставленную задачу.Guaranteed exclusion of the critical mode at the initial stage of digging allows you to rationally distribute the load on the turntable of the excavator. Namely, the hoist winch and swing drives are transferred to the rear half of the central part of the turntable. Moreover, the installation of a hoist winch with a maximum approximation to the rear end of the turntable and the placement of the rotation drives between the rear beams of the biped can significantly reduce the weight of the counterweight needed to balance the turntable and ensure the stability of the excavator. In addition, the placement of the rotation drives between the rear beams of the two-leg strut above the rear of the roller circle, while tilting the turntable forward, during digging, eliminates additional radial loads on the drive gear, since in this case the radial clearance in the gearing of the rotation mechanism increases. This placement of equipment on a turntable is new, allows you to rationally distribute the load on it and solves the problem.

На фиг.1 представлен общий вид экскаватора, реализующий управление экскавацией.Figure 1 presents a General view of the excavator that implements the management of excavation.

На фиг.2 представлена поворотная платформа экскаватора, вид сверху.Figure 2 presents the turntable of the excavator, top view.

На фиг.1 и 2 представлен экскаватор, содержащий ходовую тележку 1, на верхнем поясе которой смонтирован роликовый круг 2, на нем установлена поворотная платформа 3. На поворотной платформе 3 размещен кузов 4 с приводами и механизмами поворота 5 подъема 6, а также системой управления электроприводами 7. Кроме того, на поворотной платформе 3 установлены: двуногая стойка 8, состоящая из двух стоек - передней 9 и задней 10, каждая из которых выполнена в виде двух балок, стрела 11, на которой в седловом подшипнике 12 установлена рукоять 13 с ковшом 14. На стреле 11 в зоне крепления седлового подшипника установлен датчик 15, фиксирующий угол поворота седлового подшипника 12 относительно вертикали и связанный с системой управления электроприводами 7. Возвратно-поступательное перемещение рукояти 13 с ковшом 14 относительно седлового подшипника 12 осуществляется механизмом напора 16, размещенным на стреле 11. Стрела 11 фиксируется вантами 17 относительно двуногой стойки 8. Подъемные канаты 18.Figures 1 and 2 show an excavator comprising a running carriage 1, on the upper belt of which a roller circle 2 is mounted, a rotary platform 3 is mounted on it. On the rotary platform 3 there is a body 4 with drives and turning mechanisms 5 of a lift 6, as well as a control system electric drives 7. In addition, on the turntable 3 are installed: two-legged strut 8, consisting of two struts - front 9 and rear 10, each of which is made in the form of two beams, an arrow 11, on which a handle 13 with a bucket is mounted in the saddle bearing 12 14. On the arrow 11, a sensor 15 is installed in the mounting area of the saddle bearing, which fixes the angle of rotation of the saddle bearing 12 relative to the vertical and is connected with the electric drive control system 7. The reciprocating movement of the handle 13 with the bucket 14 relative to the saddle bearing 12 is carried out by the pressure mechanism 16 located on the boom 11. The arrow 11 is fixed by cables 17 relative to the two-legged rack 8. Lifting ropes 18.

Способ управления экскавацией осуществляется следующим образом. В начале копания ковш 14 устанавливают в забой, затем приводами и механизмами подъема 6 и напора 16 перемещается по массиву забоя до наполнения ковша 14 с последующим поворотом экскаватора на выгрузку и обратно в забой. В начале копания, в момент заброса ковша 14 к гусеницам ходовой тележки 1, реакция от усилия привода напора 16 в сочетании с равнодействующей от усилий в ветвях подъемных канатов 18, создает состояние неустойчивого равновесия. Неустойчивое равновесие может опрокинуть стрелу 11 в направлении двуногой стойки 8 и реализуется при условии, что угол, образуемый рукоятью 13 и вертикалью ≤6°, который эквивалентен углу поворота седлового подшипника 12. Фактическое положение седлового подшипника 12, а следовательно, рукояти 13 определяет датчик угла поворота седлового подшипника 15 и при условии, что угол седлового подшипника и вертикалью ≤6°, подает сигнал в систему управления электроприводами 7, которая ограничивает действующее на рукоять усилие напора до величины, равной

Figure 00000002
установленной расчетно- эмпирически в заданной системе управления электроприводами 7, как ограничительная (стопорная) для усилия напора.The method of managing excavation is as follows. At the beginning of digging, the bucket 14 is set into the face, then the drives and lifting mechanisms 6 and pressure 16 are moved along the bottom face until the bucket 14 is filled, followed by the excavator turning to unload and back to the face. At the beginning of digging, at the time of casting the bucket 14 to the tracks of the undercarriage 1, the reaction from the drive force of the pressure head 16 in combination with the resultant of the forces in the branches of the hoisting ropes 18 creates a state of unstable equilibrium. An unstable equilibrium can overturn the boom 11 in the direction of the biped 8 and is realized provided that the angle formed by the handle 13 and the vertical ≤6 °, which is equivalent to the angle of rotation of the saddle bearing 12. The actual position of the saddle bearing 12, and therefore, the handle 13 determines the angle sensor rotation of the saddle bearing 15 and provided that the angle of the saddle bearing and the vertical ≤6 °, sends a signal to the drive control system 7, which limits the pressure acting on the handle to a value equal to
Figure 00000002
established calculation and empirically in a given control system of electric drives 7, as restrictive (stop) for the pressure force.

Применение изобретения позволяет создать оптимальное напорное усилие в начале копания, при этом исключить нештатные ситуации, когда под действием усилия напора возможен заброс стрелы и качественно изменить компоновку оборудования на поворотной платформе за счет возможности нового распределения нагрузок на ней.The application of the invention allows you to create the optimal pressure head force at the beginning of digging, while eliminating contingencies when under the influence of the pressure head the boom can be cast and the equipment layout on the turntable can be changed qualitatively due to the possibility of a new load distribution on it.

Возможность перенести тяжеловесные узлы на заднюю часть поворотной платформы существенно снижает вес противовеса, который используют для уравновешивания поворотной платформы и обеспечения устойчивости всего экскаватора в целом. Уменьшение веса противовеса в свою очередь снижает нагрузки на роликовый круг и массу экскаватора, что определяет снижение удельного давления на грунт и как следствие возможность использовать экскаватор на более слабых грунтах, что расширяет его технологические возможности.The ability to transfer heavy units to the rear of the turntable significantly reduces the weight of the counterweight, which is used to balance the turntable and ensure the stability of the entire excavator as a whole. Reducing the weight of the counterweight in turn reduces the load on the roller wheel and the mass of the excavator, which determines the decrease in specific pressure on the soil and, as a result, the ability to use the excavator on weaker soils, which expands its technological capabilities.

Claims (2)

1. Способ управления экскавацией грунта путем установки ковша в забой, его перемещением приводами напора и подъема до наполнения, поворотом от забоя и выгрузкой, отличающийся тем, что на начальной стадии копания осуществляют непрерывный мониторинг угла поворота седлового подшипника с рукоятью и вертикалью, при значениях угла ≤6° усилие напора снижают до величины, определяемой формулой:
Figure 00000003

где Sн - усилие напора;
Sn - усилие подъема, реализуемое в начале копания;
Rclc - реакция в стреле от рукояти и плечо ее действия;
Gi - веса узлов на стреле (металлоконструкция, привод напора, площадки, головные блоки, электродвигатель);
li - плечо действия соответствующего веса относительно оси крепления стрелы к поворотной платформе;
k - задаваемый при проектировании коэффициент запаса устойчивости стрелы в момент копания;
lln - плечо действия усилия подъема (Sn), реализуемое в начале копания относительно оси крепления стрелы в канате, идущему от головных блоков к ковшу;
l2n - плечо действия усилия подъема (Sn), реализуемое в начале копания относительно оси крепления стрелы в канате, идущему от головных блоков к барабану подъемной лебедки;
ln - плечо действия усилия напора (Sн).
1. The method of controlling the excavation of the soil by installing the bucket in the bottom, moving it with pressure and lift drives until filling, turning from the bottom and unloading, characterized in that at the initial stage of digging, the angle of rotation of the saddle bearing with the handle and the vertical is continuously monitored, at angle values ≤6 ° the pressure force is reduced to a value determined by the formula:
Figure 00000003

where S n - pressure force;
S n is the lifting force realized at the beginning of digging;
R c l c - reaction in the arrow from the handle and the shoulder of its action;
G i - the weights of the nodes on the boom (metal, pressure head drive, platforms, head blocks, electric motor);
l i - the shoulder action of the corresponding weight relative to the axis of attachment of the boom to the turntable;
k is the safety margin of the boom specified during design at the time of digging;
l ln - the shoulder action of the lifting force (S n ), implemented at the beginning of digging relative to the axis of attachment of the boom in the rope going from the head units to the bucket;
l 2n is the shoulder of the action of the lifting force (S n ), which is realized at the beginning of digging relative to the axis of attachment of the boom in the rope going from the head blocks to the drum of the lifting winch;
l n - the shoulder action of the pressure force (S n ).
2. Экскаватор для осуществления способа по п.1, содержащий ходовую тележку с роликовым кругом, на котором установлена поворотная платформа с размещенными на ней кузовом, кабиной, приводами, механизмами поворота и подъема, системой управления электроприводами, двуногой стойкой, выполненной в виде передней и задней двубалочных конструкций, рабочим оборудованием, включающим стрелу, ковш с рукоятью, установленной в седловом подшипнике;
седловой подшипник, редуктор напора с кремальерной шестерней и электродвигатель размещены на стреле, соединенной вантами с двуногой стойкой, отличающийся тем, что на стреле в зоне крепления седлового подшипника установлен датчик угла поворота седлового подшипника, связанный с системой управления электроприводами, механизм подъема размещен максимально приближенно к заднему торцу поворотной платформы, а приводы и механизмы поворота размещены между задними балками двуногой стойки над роликовым кругом.
2. An excavator for implementing the method according to claim 1, comprising a running trolley with a roller circle on which a turntable is mounted with a body, a cab, drives, swing and hoist mechanisms, an electric drive control system, a two-leg rack, made in the form of a front and rear two-beam structures, working equipment, including an arrow, a bucket with a handle mounted in a saddle bearing;
a saddle bearing, a pressure reducer with a gear wheel and an electric motor are located on an arrow connected by cables to a two-legged stand, characterized in that a saddle bearing angle sensor connected to the drive control system is mounted on the arrow in the area of the saddle bearing, the lifting mechanism is located as close as possible to the rear end of the turntable, and the drives and swing mechanisms are located between the rear beams of the biped rack above the roller circle.
RU2009144322/03A 2009-11-30 2009-11-30 Earth excavation control method and excavator for its implementation RU2436900C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009144322/03A RU2436900C2 (en) 2009-11-30 2009-11-30 Earth excavation control method and excavator for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009144322/03A RU2436900C2 (en) 2009-11-30 2009-11-30 Earth excavation control method and excavator for its implementation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009144322A RU2009144322A (en) 2011-06-10
RU2436900C2 true RU2436900C2 (en) 2011-12-20

Family

ID=44736255

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009144322/03A RU2436900C2 (en) 2009-11-30 2009-11-30 Earth excavation control method and excavator for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2436900C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2521625C2 (en) * 2012-04-11 2014-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова Generation of dynamic forces in excavator mechanism
RU2615535C2 (en) * 2012-01-31 2017-04-05 Харнишфигер Текнолоджиз, Инк. Industrial machine and industrial machine controlled by gaskets support unit gap determination method (versions)
RU2725832C1 (en) * 2016-06-24 2020-07-06 Джой Глобал Серфейс Майнинг Инк System and method of collecting operating data on vibration for mining machine

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЭКСКАВАТОРЫ КАРЬЕРНЫЕ ГУСЕНИЧНЫЕ ТИПА ЭКГ-10. Руководство по эксплуатации 3536.00.00.000РЭ, ОАО «Ижорские заводы». - СПб., 2000, с.11. 15.19, 45. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2615535C2 (en) * 2012-01-31 2017-04-05 Харнишфигер Текнолоджиз, Инк. Industrial machine and industrial machine controlled by gaskets support unit gap determination method (versions)
RU2521625C2 (en) * 2012-04-11 2014-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова Generation of dynamic forces in excavator mechanism
RU2725832C1 (en) * 2016-06-24 2020-07-06 Джой Глобал Серфейс Майнинг Инк System and method of collecting operating data on vibration for mining machine
US10947703B2 (en) 2016-06-24 2021-03-16 Joy Global Surface Mining Inc System and method for collecting operational vibration data for a mining machine
US11680388B2 (en) 2016-06-24 2023-06-20 Joy Global Surface Mining Inc System and method for collecting operational vibration data for a mining machine

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009144322A (en) 2011-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105804148B (en) Prevent excavator from tumbling control method and excavator
US11242669B2 (en) Systems and methods for controlling machine ground pressure and tipping
RU2613699C2 (en) Bucket swing automated control for excavator
RU2396394C1 (en) Stripping aggregate
CN107012909B (en) Extended reach telescoping control for excavators
CN109577394B (en) Boom and dipper handle assembly for industrial machinery
CN101839003A (en) Multifunctional crane excavator
RU2436900C2 (en) Earth excavation control method and excavator for its implementation
CN107407071B (en) Lifting counterweight for a digging shovel
CN110171777B (en) Crawler crane for reconstruction of excavator and connector for crawler crane
US10273654B2 (en) Control system to adjust applied slewing power
US9863118B2 (en) Control system for mining machine
JP2002167170A (en) High lift crane vehicle
US20170121933A1 (en) Control System for Mining Machine
US2856706A (en) Tracklaying tractor with exchangeable working implements
KR20210129419A (en) Control System of Construction Equipment according to Slope of Road
CN113353808B (en) Pipe crane and balance control method thereof
US20170121931A1 (en) Control System for Mining Machine
JP7166308B2 (en) deep foundation excavator
CN115653034B (en) Continuous wall grooving machine and automatic grooving construction control method and system thereof
JP2022110715A (en) clamshell bucket
RU2570578C1 (en) Bucket-chain excavator working hardware
JP2023150047A (en) Caisson type pile excavator
SU825971A1 (en) Over-shaft sinking apparatus
AU2015202224B2 (en) Extended reach crowd control for a shovel