SU1059072A1 - Устройство дл учета работы транспортного оборудовани - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЧЕТА РАБОТЫ ТРАНСПОРТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ, содержащее датчик длины т гового каната , блок выделени  статической составл ющей тока, датчик поворота платформы, соединенный через блок измерени  угла поворота с одним из входов вычислител  количества работы , второй вход которого подключен к первому выходу блока измерени  загрузки ковма, отличающеес   тем, что, с целью повышени  точности работы устройства, оно снабжен 1шатчиком длины подъема каната, дЛчиком скорости двигател  подъема, блоком управлени , блоком коррекции усилий и датчиком тока возбуждени  двигател  подъема, при этом датчик длины подъема каната, датчик длины т гового каната и датчик скорости двигател  подъема подключены соответственно к первому, второму и третьему входам блока коррекции усилий, выходы блока выделени  статической составл ющей тока и датчика поворота платформы подключены к входам блока управ1}ен   и к первому и второму входам блока измерени  загрузки ковша, третий и четвертый входы которого соединены с первым и вторым выходами блока управлени , третий выход которого соединен с первым входснм вычислител  количества работы, при этом выход датчика тока возбуждени  двигател  подъема соединен с п тым входом блока измерени  нагрузки ковша, второй и третий выходы которого соеди- иены с четвертым и п тым входами блока коррекции усилий, шестой вход которого подключен к выходу блока ; вьщелени  статической составл кицей тока, а выход - с шестым входом бло-. ка измерени  нагрузки ковша. 2.Устройство по п.1,от л и чающеес  тем, что блок измерени  загрузки ковша содержит коммутатор , аналого-цифровой преобразо g ватель, элементы ИЛИ и И, триггер И счетчик-сумматор, при этом выход коммутатора через цифро-аналоговый преобразователь подключен к первьм входам триггеров и элементов И, выходы последних подключены к первому и второму входам счетчика-сумматора, выход элемента ИЛИ через распределитель импульсов соединен с вторыми . входами триггеров, с одним из входовкоммутатора и третьим входом счетчи-; ка-сумматора, выход которого  вл ет-, с  первым выходом блока, выходы триг- геров  вл ютс  вторым и третьим выходами блока, другие входы коммутатора  вл ютс  первым, вторым, п тым и шестым входами блока, входы элемен та ИЛИ объединены соответственно с вторыми входами элементов Ни  вл ютс  третьим и четвертым входами блока . 3.Устройство по п. 1, о т л и чающеес  тем,что блок управлени  содержит триггеры, элементы И и ИЛИ, дифференцирующие элементы, интегрирующие элементы, пороговые элементы, инвертор и блок задержки, выход которого соединен с первым входе первого элемента И, а вход объе

Description

динен с входом первого порогового элемейта и  вл етс  первым входом блока, выходы пороговых элементов через соответствующие интегрирующие элементы подключены к входам второго элемента И, выходы первого и второго элементов И соединены с входами первого и второго триггеров, выходы которых  вл ютс  первым и вторым выходом блока, вход, инвертора  вл етс  вторым входом блока и подключен к первым входам третьего и четвертого триггеров, а выход инвертора подключен к вторым входам этих же триггеров , выходы которых через соответствующие дифференцирующие элементы соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, вход второго порогового элемента  вл етс  третьим входом блока, а выход одного из интегрирующих элементов  вл етс  третьим. выходом блока.

4. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что блок коррекции усилий содержит регистры, блоки переменных коэффициентов, усилитель , регул тор динамической составл ющей и дешифраторы, выходы которых подключены к управл ющим входам соответствующих блоков переменных коэффициентов , выход каждого предыдущего блока переменных коэффициентов соединен с входом последующего блока переменных коэффициен тов, вход первого блока переменных коэффициентов  вл етс  шестым входом блока, входы первого и второго дешифраторов  вл ютс  соответственно четвертым и п тым входами блока, выходы регистров соеди-. нены с входами третьего и четвертого дешифраторов, а лходы их  вл ютс  первым и входами блока, выход псследнего блока переменных коэффЯ циентов соединен с одним из входов усилител  и с управл ющим входом регул тора динамической составл ющей, подключенного к усилителю, другой вход которого  вл етс  первым входом блока.

1

.Изобретение относитс  к области автоматизации горно-транспортного оборудовани , например экскаваторов- дрогл айнов.

Известны устройства/ позвол ющие оценивать работы экскаваторов по обобщенным показател м при помощи измерителей мощности/ выполненных в виде установленных на платформе и . рабочем оборудовании вибрационных датчиков/ св занных с пороговыми элементами , инверторами, усилител ми/ триггерами/ содержащие накопитель циклов и времени работы вхолостую/ счетчик операций, блок кодировани  и передачи информации/ а также блок приема и накоплени  информации Y.

Указанное устройство не позвол ет определить массу экскавируемой пороДЬ .

Известно устройство дл  учета выработки одноковшового экскаватора/ устран ющее неопределенность при определении массы экскавируемой породы , включающее магнитные усилители с обмотками управлени , датчики тока привода подъема И привода напора/ датчики угла поворота/ счетчики импульсов/ включенные в электрическую цепь/ причем намагничивающа  обмотка управлени  одного из магнитных усилителей подключена к датчику тока привода подъема/ а его размагничивавща  обмотка управлени  посредством

блрк-контакта счетчика импульсов соединена с датчиком привода напора, а обмотка положительного смещени  этого магнитного усилител  соединена е датчиком угла поворота и посредством запирающего элемента - с датчиком тока привода напора 2j .

Область примене Ни  этого устройства ограничена, так как оно разработано прим€шительно к экскаватору с оборудованием пр мой и обратной лопаты и полностью не может быть использовано дл  учёта работы экскаватора-дроглейна/ кроме того/ выполнено на элементах/ не обеспечивающих достаточной точности в определении массы эксказЛруемого материала.

Известно.устройство дл  учета выр0 ботки экскаватора, включающее логический блок и блоки измерени  величины загрузки ковша/ фиксации области пространства/ измерени  угла поворота платфо1 «ы экска ватора, датчики длин т гового и подъемного канатов, угла поворота платфор1Ф1 и величины загрузки ковша, блок измерени  высоты подъема ковша/ один из входов которого через схему И соединен с выходами блока фиксации области пространства и логического блока/, другие входы .соединены с выходами логического блока/ блока измерени  угла поворота гш платформы и блока измерени  величины загрузки ковша з .

Недостатком этого устройства  вл тс  низка  точность и достоверность . чета работы, обусловленна  измене-ием магнитного потока в обмотках озбуждени  двигателей механизма одъема из-за изменени  температурных 5 условий, технологических режимов работы двигателей механизма подъема, а также из-за изменени  коэффициента полезного действи  механизма подъема вследствие изменени  мощности Ю на его валу в зависимости от степени наполнени  ковша или при различном объемном весе транспортируемого материала и изменени  режимов работы двигателей механизма подъема. 15

Кроме того, низка  точность и достоверность обусловливаетс  еще и необходимостью измерени  массы ковша лишь в определенной фиксированной точке траектории движени  ковша. 20

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  устройство, обладающее большими функциональными возможно ст ми и достоверностью учета работы экскаватора, 25 содержгицее длины т гового каната , блок выделени  статической состав ющей токи, датчик поворота платформы , соединенный через блок измеени  угла поворота с одним из входов, вычислител  количества работы, второй вход которого подключен к перво у выходу блока измерени  загрузки ковша 4 .

Однако в известном устройстве датчиком загрузки ковша не обеспечивает-35 с  достаточна  точность измерени  выполненной экскаватором работы в св зи с тем, что схемой не учитываетс  изменение магнитного потока в обмотках возбуждени  из-за изменени  40 температурных условий и технологических режимов работы двигателей механизма подъема, а также из-за изменени  коэффициента полезного действи  двигателей при изменении мощности на дс его валу в зависимости от заполнени  ковша и объемного веса транспортируемого материала.

Кроме того, устройством не обеспечиваетс  измерение массы разгруженного ковша и налипшего на нем материала (породы и полезного ископаемого ) .

Целью изобретени   вл етс  повышение точности учета работы транспортного оборудовани .55

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  учета работы транспортного оборудовани , содержащее датчик длины т гового каната, блок выделени  статической составл ющей 60 тока, датчик поворота платформы, соединенный через блок измерейи  угла поворота с одним из входов вычислител  количества работы, второй вход которого подключен к первому выходу j

блока измерени  загрузки ковша, снабжено датчиком длины подъема каната, датчиком скорости двигател  подъема, Ълоком управлени , блоком коррекции усили  и датчиком тока возбуждени  двигател  подъема, /при этом датчик длины подъема каната, датчик длины т гового каната и датчик скорости двигател  подъема подключены соответственно к первому, второму и третьему входам блока коррекции усилий, выходы блока выделени  статической составл ющей тока и датчика поворота платформы подключены к входам блока управлени  и к первому и второму входам блока измерени  загрузки ковша, третий и четвертый входы которого соединены с первым и вторым выходами блока управлени , третий выхо которого соединен с первым входом вычислител  количеиства работы, при этом выход датчика тока возбуждени  двигател  подъема соединен с п тым входом блока измерени  загрузки ковша, второй и третий выходы которого соединены с четвертым и п тым входами блока коррекции усилий, шестой вход которого подключен к выходу блока выделени  статической составл ющей тока, а выход - с шестым входом блока измерени  нагрузки ковша.

При этом блок измерени  загрузки ковша содержит коммутатор, аналогоцифровой преобразователь, элемен- г-: ты ИЛИ и и, триггер и счетчик-сумматор , при этом выход коммутатора через цифро-аналоговый преобразователь подключен к первым входам триггеров и элементов -И, выходы последних подключены к первому и второму входам счетчи-ка-сумматора, выход элемента ИЛИ через распределитель импульсов соединен с вторыми входами триггеров, с одним из входов коммутатора и третьим входом счетчика-сумматора , выход которого  вл етс  первым выходом блока, выходы триггеров  вл ютс  вторым и третьим выходами блока, другие входы коммутатора  вл ютс  первым, вторым, п тым и шестым входами блока, входы элемента ИЛИ объединены соответственно с вторыми входами. элеме1нтов И и  вл ютс  третьим и четвертым входами блока.

Кроме того, блок управлени  содержит триггеры, элементы И и ИЛИ/ дифференцирующие элементы, интегрирующие элементы, пороговые элементы, инвертор и блок задержки, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, а вход объединен с входом первого порогового элемента и  вл етс  первым входом блока, выходы пороговых элементов через соответствующие интегрирующие элементы подключены к входам второго элемента И, выходы первого и второго элементов И соединены с входами первого и второг триггеров, выходы которых  вл ютс  первым и вторым выходом блока, вход инвертора  вл етс  вторым входом бло ка и подключен к первым входам треть го и четвертого триггеров, а выход инвертора подключен к вторым входам этих же триггеров, выходы которых че рез соответствующие дифференцирующие элементы соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, вход второго порогового элемента  вл етс  третьим входом блока, а выход одного из интегри{5ую1дих элементов  вл етс  третьим выходом блока. Блок коррекции усилий содержит регистры, блоки переменных коэффицие тов, усилитель, регул тор динамической составл ющей и дешифраторы, выходы которых подключены к управл ющим входам соответствующих блоков переменных коэффициентов, выход каждого предыдущего блока переменных коэффициентов соединен с входом последующего блока переменных коэффицие тов, вход первого блока переменных коэффициентов  вл етс  шестым входом ,блока, входа первого и второго дешифраторов  вл ютс  соответственно четвертым и п тым входами блока, выходы регистров соединены с входами третьего и четвертого дешифраторов, а входы их  вл ютс  первым и вторым входами блока, выход последнего блока переменных коэффициентов соединен с одним из входов усилител  и с упра л ющим входом регул тора динамической: составл ющей, подключенного к усилителга , другой вход которого  вл етс  третьим входом блока. На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. .2 - фунцциональна  схема блока измерени  загрузки ковша; на фиг, 3 - функциональна  схема блбка управлени ; на фиг. 4 функциональна  схема блока коррекции усили . . Устройство включает блок 1 выделе ни  статической составл ющей тока, св зь 2 блока 1 с опорными цеп ми двигател  подъема, блок 3 управлени  датчик 4 поворота платформы, св зь 5 блока 3 с  корными цеп ми двигател  т ги, блок б измерени  загрузки ковша , датчик 7 тока возбуждени  двигател , блок 8 коррекции усили , датчик 9 скорости двигател  подъема, датчик 10 длины т гового каната дат чик 11 длины подъемного каната, вычислитель 12 количества работы, блок 13 измерени  угла поворота плат формы, блок 14 задержки, пороговые элементы 15,, и I5i, элементы И 16 и 16j , триггеры 17 - l7| , инвертор 18, дифференцирующие элементы 1 и 192/ элементы ИЛИ204 и 20 г интег рирующие элементы 21; и 22, коммутатор 22, аналого-цифровой преобразователь 23, распределитель 24 импульсов , . регистры 25, и 2bf , счетчик-сумматор 26, регистры 27| и 27, дешифраторы 28(| - 28 , блоки 29| - 29. переменных коэффициентов, усилитель 30 регул тор 31 динамической составл ющей . Устройство работает следующим образом. При поступлении бигнала, пропорционального массе ковша, с блока 1 выделени  статической составл ющей тока двигател  подъема на первый пороговый элемент 15 и через интегрирующий элемент 21, поступает сигнал на вход элемента И 16, на второй вход которого поступает сигнал с двигател  т ги через пороговый эле- мент ISj и интегрирующий элемент 212 обеспечивающий эадержку сигнала о выполнени  операции копани  (наличие сигнала -j- - тока двигател  т ги больше заданного) на врем , необходимое дл  включени  двигател  механизма подъему.. При совпадении сигналов С двигател  подъема и задержанного - с двигател  т ги устанавливаетс  в еДинич- . ное состо ние триггер 172 .измерени , подготавлива  блок б измерени  загрузки ковша к началу измерени  массы загруженного ковша. В результате этого значение измеренной массы заполненного ковша с аналого-цифрового преобр 13овател  23 поступает на второй вход счетчика-сумматора 26 через элемент И 16j по разрешению триггера 17 измерени . При повороте платформы после разгрузки ковша в блоке управлени  устанавливаетс  в единичное состо ние триггер 17i и в нулевое состо ние триггер 172 измерени . По разрешающему потенциалу триггера 17| поворота запускаетс  распределитель импульсов, подготавливаетс  элемент И 164 дл  передачи кода, равного величине массы разгруженного ковша в счетчик-сумматор 26. Кроме того, с блока 1 выделени  статической составл ющей через блок 14 задержки обеспечиваетс  задержка сигнала на врем , равное включению механизма поворота после возможного выключени  двигател  ковша при выполнении цикла экскавации. Сигнал с выхода линии задержки поступает на первый вход элемента И , подготавлива  элемент И 16 дл  включени  в единичное состо ние триггер 17,( поворота. В зависимости от направлени  движени  Ш1ат({юрмы зкскаватора сигналом с датчика 4 поворота платформы при помощи инвертора 18 устанавливаетс  в единичное состо ние триггер 17) поворота вправо или триггер 174 поворота влево, сигналы с триггеров 17.J и 17 после дифференци ровани  своими дифференцирующими элементами соответственно 19| и 19 поступают через элемент И 16. на еди ничный вход триггера 17 поворота и нулевой вход триггера 17,j. Разрешающим потенциалом, снимаемым с единичного выхода триггера 17 через элемент ИЛИ 20j, запускаетс  распределитель- импу ьсов и выдаетс  разрешение на второй вход элемента И le-j разреша  подачу сигнала, равного мас се разгруженного ковша, на вход реверсивного счетчика-сумматора 27 дл  определени  масет передвинутого груза . Таким образом, триггер 17 устанав ливаетс  в единичное состо ние в случае, если происходит изменение направлени  движени  платформы экска ватора и перед этим был сигнгш о наличии усили  в подъемном канате (наличие нагрузки на двигателе механизма подъема). Блок б измерени  величины загрузки ковша обеспечивает поочередное преобразование аналоговых сигналов тока возбуждени  двигател  подъема, статической сосз авл ющей тока  кор  двигател  подъема, скорректированной по току возбуждени , КПД ПРИВОда подъема. Подключение параметров к аналого-цифровому преобразователю осуществл етс  при помощи коммутатора 22 к аналого-цифровому преобразователю 23, выход которого подключен к входу регистра 25 тока возбуждени  ресистра 26  корного тока, пи входу элементов И 16.) и 164. Потенциал с триггера 17 поступает на второй вхо э.лемента И 16 разреша  с аналого-цифрового преобразовател  23 счетчиком-сумматором информации о , величине  дерного тока при нгшичин такто)вого сигнгша с распределител  2 импульсов. Содержимое счетчика-сумматора передаетс  в выходной блок 12 по сигналу с блока управлени . Блок 8 коррекции усили  обеспечивает введение поправок в сигнал, сни маемый с блока 1 вьщелени  статической составл ющей тока двигател  подъ ема и пропорци.онгшьный массе ковша экскаватора. Сигнал с блока 1, проход  через блоки 29f - 29 перемен ,ных коэффициентов на вход усилител  30, видоизмен етс  в зависимости .от величины тока возбуждени , от непосредственно текущего значени  статической составл ющей тока подъема , длины подъемного и т гового канатов, а также от режима работы механизма подъема (подъем или опускание ковша). Формирование коррекции по току возбуждени  осуществл етс  цепочкой: датчик 7, регистр 25, дешифратор 28 блок 29 переменных коэффициентов. При подаче с регистра 25 на дешифратор 29 значени  тока возбуждени  в цифровом виде позиционный код с дешифратора 29 j подключает в матрице сопротивлений блока переменных коэффициентов 294 соответствующую цепь сопротивлений. Коррекци  по КПД двигател  подъема выполн етс  следующей цепью: регистр 252, дешифратор 2Ву, блок 292 переменных коэффициентов. Коррекци  по длине т гового каната производитс  цепью, состо щей из датчика 10 длины т гового каната, регистра 27, де ифратора блока 29 переменных коэффициентов. Коррекци  по длине подъемного каната осуществл етс  по следующей цепи: датчик 11 длины подъемного каната, регистр 27.д, даиифратор 284, блок 29 переменных коэффициентов. Коррекци  по изменению . работы привода поДъема осуществ 1 етс  по цепи, включающей датчик 9 скорости двигател  подъема, усили тель 30. Таким образом, осуществление в предлагаемом устройстве коррекции усили  по изменению КПД привода подъема в зависимости от величины крут щего момента на валу двигател  по току возбуждени  и по положению ковша в пространстве обеспечит повышение определени  массы экскавируемого материала в ковше на 15% по сравнению известным устройством .

Фиг. г

Aif

Claims (4)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЧЕТА РАБОТЫ ТРАНСПОРТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ, содержащее датчик длины тягового каната, блок выделения статической составляющей тока, датчик поворота платформы, соединенный через блок измерения угла поворота с одним из входов вычислителя количества работы, второй вход которого подключен к первому выходу блока измерения загрузки ковша, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности работы устройства, оно снабженошатчиком длины подъема каната, дэдчиком скорости двигателя подъема, блоком управления, блоком коррекции усилий и датчиком тока возбуждения двигателя подъема, при этом датчик длины подъема каната, датчик длины .тягового каната и датчик скорости двигателя подъёма подключены соответственно к первому, второму и третьему входам блока коррекции усилий, выходы блока выделения статической составляющей тока и датчика поворота платформы подключены к входам блока управления и к первому и второму входам блока измерения загрузки ковша, третий и четвертый входы которого соединены с первым и вторым выходами блока управления, третий выход которого соединен с первым входом вычислителя количества работы, при· этом выход датчика тока возбуждения дви гателя подъема соединен с пятым входом блока измерения нагрузки ковша, второй и третий выходы которого соеди³ йены с четвертым и пятым входами блока коррекции усилий, шестой вход которого подключен к выходу блока :выделения статической составляющей тока, а выход - с шестым входом бло-. ка измерения нагрузки ковша.

2. Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что блок иэме рения загрузки ковша содержит коммутатор, аналого-цифровой преобразо* ватель, элементы ИЛИ и И, триггер И счетчик-сумматор, при этом выход коммутатора через цифро-аналоговый · преобразователь подключен к первым входам триггеров и элементов И, выходы последних подключены к первому и второму входам счетчика-сумматора, ,ϊ~ выход элемента ИЛИ чёрез распреде- ί нмА литель импульсов соединен с вторыми входами триггеров, с одним из входов' коммутатора и третьим входом счетчи-; ка-сумматора, выход которого являет-, ся первым выходом блока, выходы триг? геров являются вторым и третьим выходами блока, другие входы коммутатора являются первым, вторым, пятым и шестым входами блока, входы элемента ИЛИ объединены соответственно с вторыми входами элементов Ии являются третьим и четвертым входами бло, >

3. Устройство поп. 1, о т л и чающееся тем,'что блок управления содержит триггеры, элементы И и ИЛИ, дифференцирующие элементы, интегрирующие элементы, пороговые элементы, инвертор и блок задержки, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, а вход объе1059072 динен с входом первого порогового элемента и является первым входом блока, выходы пороговых элементов через соответствующие интегрирующие элементы подключены к входам второго элемента И, выходы первого и второго элементов И соединены с входами первого и второго триггеров, выходы которых являются первым и вторым выходом блока, вход, инвертора является вторым входом блока и подключен к первым входам третьего и четвертого триггеров, а выход инвертора подключен к вторым входам этих же триггеров, выходы которых через соответствующие дифференцирующие элементы соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, вход второго порогового элемента является третьим входом блока, а выход одного из интегрирующих элементов является третьим, выходом блока.

4. Устройство поп. 1, отличающееся тем, что блок кор- рекции усилий содержит регистры, блоки переменных коэффициентов, усилитель, регулятор динамической составляющей и дешифраторы, выходы которых подключены к управляющим входам соответствующих блоков переменных коэффициентов, выход каждого предыдущего блока переменных коэффициентов соединен с входом последующего блока переменных коэффициентов, вход первого блока переменных коэффициентов является шестым входом блока, входы первого и второго дешифраторов являются соответственно четвертым и пятым входами блока, выходы регистров соеди-. йены с входами третьего и четвертого дешифраторов, а входа их являются ___ первым и вторым входами блока, выход последнего блока переменных коэффициентов соединен с одним из входов усилителя и с управляющим входом регулятора динамической составляющей, подключенного к усилителю, другой вход которого является первым входом блока.