блок коррекции скорости привода поворота и датчик скорости привода поворота соединен со своим третьим входом ,при этом выход второго ключевого элемента подключен к другому входу блока коррекции скорости привода поворота.the turn drive speed correction unit and the turn drive speed sensor are connected to its third input, while the output of the second key element is connected to another input of the turn drive speed correction block.
Изобретение относитс к автоматизации производственных процессов на карьерах. Известно устройство дл управлени роторным экскаватором, содержащее объект управлени , задатчик нагрузки, блок сравнени контура стабилизации нагрузки, блок коррекции нагрузки, датчик нагрузки . Известно также устройство, содержащее объект управлени , задатчик производительности, блок коррекции производительности, блок сравн.ени контУра регулировани производительности , датчик производительности .з Однако указанные устройства, поддержива на заданном уровне проиэво дительность или нагрузку привода роторного рабочего органа, не снижают динамических нагрузок в приводах и конструктивных элементах роторного экскаватора. Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс устройство дл управлени роторным экс ватором, содержащее датчик и задатчик -производительности, подключенные к первому блоку сравнени , выход которого соединен с блоком коррекции производительности и привода поворота и подъема роторной стрелы з . Известное устройство, не использу ет демпфирующих свойств приводов поворота и подъема роторной стрелы дл снижени динамических нагрузок в приводах и конструктивных элементах роторного экскаватора. Сн тие указанных выше нагрузок позвол ет существенно увеличить производитель ность и срок службы экскаватора, Демпфирующие свойства приводов поворота и подъема роторной стрелы могут измен тьс в процессе работы за счет изменени динамических и стати.стических характеристик блоков коррекции контуров регулировани око ростей поворота и подъема роторной стрелы, рсобенио за счет регулировани коэффициентов передачи этих блоков, т.е. коэффициентов жесткости механических характеристик приводов , в функции сигнашов, пропорциональных динамическим нагрузкам, например , виброускорени роторной .стре Ш. Целью изобретени вл етс повышение надежности управлени экскаватором путем демпфировани колебаний приводов и конструктивных элементов экскаватора. Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство дл управлени роторным экскаватором, содержащее датчик и задатчик производительности, подключенные к первому блоку сравнени , выход:; которого соединен с блоком коррекции производительности и привода поворота и подъема роторной стрелы, введены датчики виброускорений роторной стрелы в горизонтальной и вертикальной плоскост х, формирователи сигнала среднего значени , сумматор, формирователь порога отсечки , ключевые элементы, задатчик положени привода подъема, второй, третий и четвертый блоки сравнени , блок коррекции положени , блок кор-з рекции скорости п1Я1вода поворота, датчики скорости и положени привода подъема, компараторы, блоки дифференцировани , элемент ИЛИ, датчик скорости привода поворота, блока коррекции скорости п жвода подъема, при этом эадатчик производительности соединен через последовательно соединенные первые блок дифференцировани и компаратор с первым входом элемента ИЛИ, выход датчика производительности через последовательно соединенные вторые блок дифференцировани и компаратор соединены с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с первыми входами первого и второго ключевых элементов, выходы датчиков виброускорений роторной стрелы в горизонтальной и вертикальной плоскост х соединены соответст венно с вторым входом первого ключевого элемента и первым входом третьего ключевого элемента непосредствен но и через соответствующий формироВе1тель сигнала .среднего значени подключены к входам сумматора, выход которого через формирователь порога: отсечки подключен к управл ющим вхо дам первого, второго - третьего ключевых элементов и блока коррекции скорости привода подъема, причем задатчик положени привода подъема подн ключен чер«;з последовательно соединенные блок сравнени , блок коррекции положени к первому входу третьего блока сравнени , второй вход которого соединен с выходом третьего ключевого элемента, третий вход третьего блока сравнени соеди нен с выходом датчика скорости прив да подъема, а выход третьего блока сравнени соединён с входом блока коррекции скорости привода подъема, .выход которого соединен с приводом подъема роторной стрелы, выход которого соединен с датчиками скорости привода подъема и пол ожени привода подъема, выход последнего соединен с другим входом второго блока сравнени , выход блока коррекции производительности соединен с первы входом четвертого блока сравнени , второй вход которого соединен с выходом первого ключевого элемента, а выход через последовательно соедине ные блок коррекции скорости привода поворота, привод поворота и датчик скорости привода поворюта соединен со своим третьим входом, при этом выход- второго ключевого элемента подключен к другому входу блока кор рекции скорости привода поворота. На чертеже приведена структурна схема устройства. Устройство содержит эадатчик 1 прюизводительности, блок 2 сравнени блок 3 коррекции производительности блок 4 сравнени , блок 5 коррекции скорости привода поворота, привод 6 поворота роторной стрелы, объект 7 управлени (роторный э-кскаватор) , . датчик 8 производительности, датчик 9 скорости привода поворота, блок 10 дифференцировани , компаратор 11,.элемент ИЛИ.12, компаратор блок 14-дифференцировани , ключевые элементы 15 и 16, датчик 17 виброус корени роторной стрелы в горизонта ной плоскости, формирователь 18 сигнала срюднего значени , сумматор 19, формирователь 20 порога отсечки , датчик 21 виброускорени роторной стрелы в вертикальной плоскости , формирюватель 22 сигнала среднего значени , ключевой мент 23, задатчик 24 положени привода подъема, блок 25 сравнени , блок 26 коррекции положени , блок сравнени , блок 28 коррекции скорости привода подъема, привод 29 подъема роторной стрелы, датчик 30 скорости привода подъема, датчик 31 положени привода подъема. Устройство работает следующим образом. Управл емой координатой роторног экскаватора (объекта 7 управлени ) вл етс производительность(может быть нагрузка), котора измер етс датчиком 8 производительности. ТРеку щее значение производительности в блоке 2 сравнени сравниваетс с заданным, формируемым задатчиком 1 производительности. Отклонение производительности , вы вленное блоком 2, преобразуетс блоком 3 коррекции производительности в сигнал управлени след щим приводом поворота/ включающим блок 4 сравнени , блок 5 коррекции скорюсти привода поворота (с регулируемым коэффициентом передачи ) , привод 6 поворота роторной стрелы и датчик 9 скорюсти привода поворота. Сигнал упрЛлени , измен скорость поворота рюторной стрелы, компенсирует возникшее отклонение прюизводительности за счет изменени ширины стружки. След щим приводом подъема роторной стрелы (угол подъема стрелы), включающим задатчик 24 положени привода подъема, блок 25 сравнени , блок 26 коррекции положени , блок 27 сравнени , блок 28. коррекции скорости привода подъема (с регулируемьдат коэффициентом передачи), привод 29 подъема роторной стрелы, датчик 30 скорости привода подъема, регулируетс высота стружки. Датчиками 17 и 21 измер етс соответственно виброускорение рюторной стрелы в горизонтальной и вертикальной плоскости,.Сигнал, пропорциональный виброускорению, усредн етс формировател ми 18 и 22. Выходные сигналы формирователей суммируютс и их сумма с сумматора 19 подаетс на вход формировател 20 порога отсечки. Сигнал на выходе формировател 20 будет по вл тьс только в том случае, если уровень вибрации достиг.нет заданного значени , определ емого порогом отсечки. Выходной сигнал формировател 20 подаетс на вход блока 28 и через ключевой элемент 15 на вход блока 5, измен коэффициенты передачи этих блоков. Чем выше выходной сигнал формировател 20, тем меньшими должны быть коэффициенты передачи блоков 5 и 28. Таким же образом будут измен тьс коэффициенты жесткости механических характеристик след щих приводов поворота и подъема роторной стрелы, обуславлива повышение демпфирующих свойств приводов и снижение динамических нагрузок в роторной стреле. После по влени сигнала на выходе формировател 20 сработают ключевые элементы 16 и 23, котор«е подключат сигналы датчиков виброускорени не .посредственно на входы блоков 4 и 27 сравнени , ввод в контурно регулировани скорости обратную св зь по ускорению, также обеспечивающую демпфирование колебаний в роторной стреле, а, следовательно, во всех элементах экскаватор а. Введенные демпфирующие св зи снижают быстродействие системы регулировани производительности при отработке задающего сигнала или резких изменени х производительности. Дл Устранени этого недостатка в устройство введены блоки 10 и 14 дифференцировани и компараторы 11 и 13This invention relates to the automation of production processes in quarries. A device for controlling a rotary excavator is known, which contains a control object, a load master, a load stabilization circuit comparison unit, a load correction unit, a load sensor. It is also known a device containing a control object, a performance setter, a performance correction unit, a unit for comparing the performance control, a performance sensor. However, these devices, maintaining the performance or load of the rotor actuator at a given level, do not reduce the dynamic loads in the drives and structural elements of the rotor excavator. The closest to the invention to the technical essence is a device for controlling a rotary expander, comprising a sensor and a setpoint controller, connected to the first comparison unit, the output of which is connected to a performance correction unit and a rotary boom lift drive h. The known device does not use the damping properties of the rotation and elevation drives of the rotor boom to reduce the dynamic loads in the drives and structural elements of the rotor excavator. Removing the above loads can significantly increase the performance and service life of an excavator. The damping properties of rotary boom drives and lifting rotor booms can be changed during operation by changing the dynamic and statistical characteristics of the control correction blocks of rotary boom loops and lifting rotor booms. , due to the adjustment of the transmission coefficients of these blocks, i.e. the stiffness coefficients of the mechanical characteristics of the drives, as a function of the flagpoles proportional to the dynamic loads, for example, vibration acceleration of the rotor Sp. Sh. The aim of the invention is to increase the reliability of control of the excavator by damping the vibrations of the drives and structural elements of the excavator. The goal is achieved by the fact that in the device for controlling a rotary excavator, containing a sensor and a performance master, connected to the first comparison unit, the output is :; which is connected to the performance correction unit and the rotary boom rotation drive and lift, sensors of vibration accelerations of the rotary boom in the horizontal and vertical planes are introduced, the mean value formers, the adder, the cutoff shaper, key elements, the actuator of the lift position, the second, third and fourth Comparison units, position correction unit, speed correction unit, rotational speed switch, speed sensors and elevation drive position, comparators, differentiation units, element OR, rotation speed drive speed sensor, lifting height correction block, while the efficiency sensor is connected through serially connected first differentiation unit and comparator to the first input of the element OR, output of the performance sensor through serially connected second differentiation unit and comparator connected to the second input of OR element , the output of which is connected to the first inputs of the first and second key elements, the outputs of the sensors of the vibration accelerations of the rotor boom in the horizontal and in The vertical planes are connected, respectively, with the second input of the first key element and the first input of the third key element directly and through the corresponding average-value signal generator connected to the inputs of the adder, the output of which is connected to the control inputs of the first, second - through the driver of the threshold. the third key elements and the lift drive speed correction unit, the pickup position adjuster of the lift is connected to the black "; to the position correction to the first input of the third comparison unit, the second input of which is connected to the output of the third key element, the third input of the third comparison unit is connected to the output of the speed sensor led rise, and the output of the third comparison unit is connected to the input of the drive speed correction unit,. the output of which is connected to the lifting gear of the rotor boom, the output of which is connected to the sensors of the speed of the lifting drive and the booster floor of the lifting drive, the output of the latter is connected to another input of the second comparator unit, output A performance correction unit is connected to the first input of the fourth comparator unit, the second input of which is connected to the output of the first key element, and the output is connected to its third input through a series-connected turn speed correction unit, the turn actuator and the drive speed sensor. - the second key element is connected to another input of the unit for the correction of the rotational drive speed. The drawing shows a block diagram of the device. The device contains a efficiency sensor 1, a comparison unit 2 a performance correction unit 3 a comparison unit 4, a rotation drive speed correction unit 5, a rotor boom rotation drive 6, a control object 7 (rotor e-box),. performance sensor 8, rotational drive speed sensor 9, differentiation unit 10, comparator 11, element OR.12, comparator 14-differentiation unit, key elements 15 and 16, sensor 17 vibrating rotor boom in the horizontal plane, shaper 18 signal generator values, adder 19, shaper 20 cut-off threshold, sensor 21 acceleration of a rotary boom in the vertical plane, shaper 22 signal of the average value, key ment 23, setting unit 24 of the lifting drive position, comparison unit 25, correction block 26 audio, the comparator unit 28 correction lift drive speed, lifting drive rotor 29 boom 30 lifting sensor drive speed, position sensor 31 lifting actuator. The device works as follows. The coordinate controlled rotor excavator (control object 7) is the capacity (maybe load), which is measured by the capacity sensor 8. The TURNING performance value in comparison unit 2 is compared with a predetermined, configured output unit 1. The performance deviation detected by block 2 is converted by performance correction unit 3 into a follow-up rotation drive control signal / including comparison unit 4, turn actuator skorosti correction unit 5 (with adjustable gear ratio), rotor boom rotation actuator 6, and turn actuator skorusti sensor 9 . The control signal, changing the speed of rotation of the backing boom, compensates for the resulting deviation of productivity due to a change in the width of the chip. Following drive for raising a rotor boom (boom lifting angle), including a lifting actuator position adjuster 24, a comparison drive unit 25, a position correction block 26, a comparison unit 27, a lift drive speed correction unit 28. (with a control gear ratio), a rotary actuator 29 boom, lift drive speed sensor 30, chip height is adjusted. The sensors 17 and 21 measure the horizontal acceleration of the horizontal arrow and vertical plane, respectively. The signal, proportional to the vibration acceleration, is averaged by the formers 18 and 22. The output signals of the formers are summed and their sum from the adder 19 is fed to the input of the former 20 of the cutoff. The signal at the output of the imaging unit 20 will appear only if the vibration level has reached a predetermined value determined by the cutoff threshold. The output signal of the imaging unit 20 is fed to the input of the unit 28 and through the key element 15 to the input of the unit 5, changing the transmission coefficients of these units. The higher the output signal of the driver 20, the smaller the transfer coefficients of blocks 5 and 28 should be. In the same way, the stiffness coefficients of the mechanical characteristics of the followers of rotation and lift of the rotary boom will change, causing an increase in the damping properties of the drives and a decrease in dynamic loads in the rotary arrow. After the appearance of the signal at the output of the imaging unit 20, the key elements 16 and 23, which the signals of the vibration acceleration sensors do not directly connect to the inputs of the comparison units 4 and 27, are triggered, input acceleration feedback into the contour speed control, which also damps the oscillations in the rotor boom, and, therefore, in all elements of the excavator a. Introduced damping links reduce the speed of the performance control system during the development of a master signal or abrupt changes in performance. To eliminate this drawback, differentiation units 10 and 14 and comparators 11 and 13 are introduced into the device.
При изменении сигнала задатчика на выходе блока 10 по витс сигнал производной. Если этот сигнал превысит порог срабатывани компаратора 11, то через элемент ИЛИ 12 ключевые элеменпл 15 и 16 закроютс отключа контуры демпфировани . Таким же образом будет работать устройство при резких изменени х выходного сигнала датчика производительности .When the setpoint signal changes at the output of the unit 10, according to the Wits, the derivative signal. If this signal exceeds the threshold of the comparator 11, then through the OR 12 element, the key elements 15 and 16 will shut off the damping circuits. The device will work in the same way with abrupt changes in the output signal of the performance sensor.
Современные роторные экскаваторы оснащаютс устройствами стабилизации нагрузки привода ротора или их производи теЬь но сти. Эти устройства не обеспечивают снижение динамических нагрузок в приводах и конструктивных элементах роторного экскаватора, что снижает срок wx службы.-В св зи Modern rotary excavators are equipped with devices for stabilizing the load of the rotor drive or producing them. These devices do not reduce the dynamic loads in the drives and structural elements of the rotor excavator, which reduces the service life wx. In connection
с этим источником экономической эффективности предлагаемого устройства по сравнению с известным устройством вл етс повышение эксплуатационной производительности роторного экскаватора за счет повышени надежности его рабопл. Рост производительности при этом составит не менее 3% на один экскаватор. При средней годовой производительности роторного экскаватора т дополнительный прирост |добычи составит не менее 90 тыс. т. угл в год. Экономический эффект от внедрени изобретени составит не менее 0 тыс. руб, в год.With this source of economic efficiency of the proposed device in comparison with the known device, the operational performance of a rotary excavator is increased due to the increased reliability of its workplace. Productivity growth at the same time will be at least 3% per excavator. With an average annual productivity of the rotary excavator t, the additional increase in production will be at least 90 thousand tons of coal per year. The economic effect from the implementation of the invention will be at least 0 thousand rubles per year.