SU1076538A1

SU1076538A1 - Apparatus for automatic control of excavating unit of dredge

Info

Publication number: SU1076538A1
Application number: SU802965374A
Authority: SU
Inventors: Михаил Егорович Царегородцев; Николай Борисович Лыков; Леонид Иванович Жуйко; Александр Константинович Обеднин
Original assignee: Научно-производственное объединение "Сибцветметавтоматика"
Priority date: 1980-07-29
Filing date: 1980-07-29
Publication date: 1984-02-29

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ДОБЫЧНОГО КОМПЛЕКСА ДРАГИ, содержащее источник напр жени сравнени , соединенный с одним из входов регул тора нагрузки, к другим входам которого подключены датчики скорости и тока электропривода черпаковой цепи, а выход подключен к электроприводу лебедок носовых канатов, отличающеес тем, что, с целью повышени точности управлени и снижени удельных энергозатрат , оно снабжено регул тором мощности, один из входов которого соединен с выходом источника напр жени сравнени , два других - с датчиками скорости и тока привода черпаковой цепи, а выход подключен к электроприводу черпаковой цеьи. Oi СЛ СО 00DEVICE FOR AUTOMATIC CONTROL production system dredge comprising a voltage source comparator coupled to one input of the regulation load of the torus to the other inputs of which the speed and current drive scoop circuit connected sensors, and the output is connected to the drive winch nasal ropes, characterized in that, in order to increase control accuracy and reduce specific energy consumption, it is equipped with a power regulator, one of the inputs of which is connected to the output of the reference voltage source, two other - a speed sensor and scoop drive current circuit, and an output connected to the drive tsei scoop. Oi SL CO 00

Description

Изобретение относитс к автоматизации добычи полезных ископаемых, в частности дл автоматизации процесса драгировани . Известно устройство управлени землесосным снар дом, содержащее датчики скорости разрыхлител и поворота снар да на прорези,датчики нагрузки,сумматоры, усилители мощности и блок определени максимума мощности. Устройство автоматически поддерживает скорость капильонировани такой, чтобы загрузка привода разрыхлител была максимальной 1.The invention relates to the automation of mining operations, in particular for automating the process of dredging. A control unit for a suction-jet projectile is known, comprising sensors for disintegrating and rotating the projectile at the slot, load sensors, adders, power amplifiers and a unit for determining the maximum power. The device automatically maintains the capilloning rate such that the baking powder drive loading is maximum 1.

Недостатком данного устройства вл етс повыщенный удельный расход электроэнергии на разрыхление, так как соотношени скоростей резани и подачи, определ ющих параметры стружки, не выдерживаютс оптимальными.The disadvantage of this device is the increased specific power consumption for loosening, since the ratios of cutting and feed rates determining chip parameters are not optimally maintained.

Известно также устройство дл автоматического регулировани нагрузки черпаковой драги, содержащее источник задающего напр жени ,элемент сравнени ,электропривод лебедок носовых канатов, привод черпаковой цепи с датчиками скорости и тока , пропорциональный усилитель и множительно-делительное устройство 2.It is also known a device for automatic load control of a scoop dredge containing a source of driving voltage, a reference element, an electric winch of the nasal cables, a scoop drive with speed and current sensors, a proportional amplifier and a multiplier-divider device 2.

Производительность указанного устройства зависит от угла поворота драги относительно оси забо и крепости грунта, что вл етс его недостатком, поскольку оптимальным оказываетс режим работы добычного комплекса с посто нной производительностью , определ емой обогатительным комплексом.The performance of this device depends on the angle of rotation of the dredge relative to the axis of the bottom and the strength of the soil, which is its disadvantage, since the mode of operation of the mining complex with a constant capacity determined by the enrichment complex is optimal.

Известно устройство дл автоматического регулировани добычным комплексом драги , содержащее и.сточник напр жени сравнени , электропривод лебедок носовых канатов , , электропривод черпаковой цепи с датчиками скорости и тока, пропорциональный усилитель, элемент сравнени и множительно-делительный блок. Устройство обеспечивает посто нство производительности при изменении угла поворота драги и крепости забо 3.A device for automatic control of the dredge mining complex, comprising a reference voltage source, electric drive of the nasal cable winch, electric drive of a suction chain with speed and current sensors, a proportional amplifier, a reference element and a multiplier-dividing unit is known. The device provides constant performance when changing the angle of rotation of the dredge and the strength of the slab 3.

Недостатками известного устройства вл ютс снижение качества управле1Ти и увеличение удельных энергозатрат в неустановившемс режиме, когда резко мен ютс параметры стружки и характер грунта. Цель изобретени - повышение точности управлени добычным комплексом и снижение удельных энергозатрат.The disadvantages of the known device are a decrease in the quality of control and an increase in the specific energy consumption in unsteady mode, when the parameters of chips and the nature of the soil change dramatically. The purpose of the invention is to improve the control accuracy of the mining complex and reduce the specific energy consumption.

Указанна цель достигаетс тем, что устройство , содержащее источник напр жени сравнени , регул тор нагрузки,включающий элемент сравнени и пропорциональный усилитель , управл емый электропривод лебедок носовых канатов, датчик нагрузки в виде множительно-делительного устройства, входы которого подключены к выходу про-, порционального усилител и к датчикам скорости и тока электропривода черпаковой цепи, а выход соединен с входом элемента сравнени ,снабжено регул тором мощности.This goal is achieved by the fact that a device containing a voltage source of comparison, a load controller, including a comparison element and a proportional amplifier, controlled electric winch of the nasal ropes, the load sensor in the form of multiplying-dividing device, the inputs of which are connected to the output of the pro- the amplifier and to the speed and current sensors of the electric drive of the scoop circuit, and the output is connected to the input of the reference element, equipped with a power regulator.

один из входов которого соединен с выходом источника напр жени сравнени , два других - с датчиками скорости и тока привода черпаковой цепи, а выход подключен к электроприводу черпаковой цепи. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.one of the inputs of which is connected to the output of the voltage source of the comparison, the other two with the speed sensors and the drive current of the suction chain, and the output is connected to the electric drive of the suction chain. The drawing shows a block diagram of the proposed device.

Устройство содержит источник 1 напр жени сравнени , регул тор 2 нагрузки и регул тор 3 мощности добычного комплекса 4, содержащего датчики тока 5 и скорости 6 черпаковой цепи, а также электроприводы 7 и 8 черпаковой цепи и лебедок носовых канатов соответственно.The device contains a source of reference voltage 1, a load controller 2 and a power controller 3 for the mining complex 4, which contains current sensors 5 and speeds 6 of the scoop circuit, as well as electric drives 7 and 8 of the scoop circuit and bow ropes, respectively.

Источник 1 напр жени сравнени выполнен в виде регул тора производительнос5 ти обогатительного комплекса, содержащего элемент 9 сравнени ,входы которого соединены с задатчиком 10 и датчиком 11 производительности обогатительного комплекса , а выход подключен к усилителю 12. Регул тор 2 на1рузки содержит эле.мент 13 сравнени , множительно-делительное устройство 14 и пропорциональный усилитель 15, вход которого соединен с выходом элемента 13 сравнени , а выход - с множительным входом устройства 14, второй множительный вход которого соединен с датчиком 5 тока, делительный вход - с датчиком 6 скорости, а выход - с входом элемента 13 сравнени . Регул тор 3 мощности содержит элемент 16 сравнени , датчик 17 мощности,вь полненный в виде множительного устройства, и пропорциональный усилитель 18, выход которого соединен с вы.ходом элемента 16 сравнени , вход которого соединен с выходом датчика 17 мощности, на, входы которого поданы сигналы с датчиков скорости 6 и тока 5 черпаковой цепи.The reference voltage source 1 is made in the form of a performance regulator for the processing complex containing a comparison element 9, the inputs of which are connected to the control unit 10 and the processing sensor 11 for the processing complex, and the output is connected to the amplifier 12. The load controller 2 contains the comparison element 13 , multiplying-dividing device 14 and a proportional amplifier 15, the input of which is connected to the output of the comparison element 13, and the output - to the multiplying input of the device 14, the second multiplying input of which is connected to a current sensor 5, a separating input with a speed sensor 6, and an output with an input of a comparison element 13. The power regulator 3 comprises a comparison element 16, a power sensor 17, filled as a multiplying device, and a proportional amplifier 18, the output of which is connected to the output of the comparison element 16, whose input is connected to the output of the power sensor 17, on which the inputs are supplied signals from speed sensors 6 and current 5 of the scoop circuit.

Вторые входы элементов 13 и 16 сравнени регул торов нагрузки 2 и мощности 3 соединены с выходом источника 1 напр жени сравнени , а выходы регул торов 2 и 3 соединены соответственно с электроприводами 7 и 8 лебедок носовых канатов и черпаковой цепи добычного комплекса 4.The second inputs of elements 13 and 16 of the comparison of load controllers 2 and power 3 are connected to the output of the voltage source 1 of the comparison voltage, and the outputs of the controllers 2 and 3 are connected respectively to the electric drives 7 and 8 of the bows of the nasal cables and the scoop circuit of the mining complex 4.

В качестве источника напр жени сравнени может быть использован датчик крепости породы.As a voltage source of comparison, a rock strength sensor can be used.

Алгоритм работы устройства описываетс следующей системой уравнении:The device operation algorithm is described by the following equation system:

Us Uoci КУ,Л,: и, .Uoc, -fiJ-- ;Us Uoci KU, L ,: and, .Uoc, -fiJ--;

H)H)

V, КлУу/ Q hToCos fVd const.V, KlUu / Q hToCos fVd const.

Us -напр жение задани регул торам мощности 3 и нагрузки 2, задаваемое источником 1 напр жени сравнени ; Uocj -сигнал обратной св зи регул тора 3 мощности;Us-voltage setting of power regulators 3 and load 2, given by the voltage source 1 of the comparison; Uocj feedback signal of power controller 3;

Uocj -сигнал обратной св зи регул тора 2 нагрузки;Uocj feedback feedback of load controller 2;

Jf. - ток нагрузки электропривода 7Jf. - the load current of the actuator 7

черпаковой цепи; Vf. -скорость черпани ; Uy - выходное напр жение пропорционального усилител 15 регул тора 2 нагрузки 7; V§ - скорость бокового перемещени scoop chain; Vf. - scoop speed; Uy is the output voltage of the proportional amplifier 15 of the controller 2 of the load 7; V§ - lateral movement speed

драги;dredge;

Kj -коэффициент передачи электропривода 8 лебедок носовых канатов; Q - производительность добычногоKj - transmission coefficient of the electric drive 8 of the bows of the nasal ropes; Q - mining performance

комплекса 4; f) -толщина стружки; to -длина стружки по оси забо ; f - угол поворота драги относительно оси забо ;complex 4; f) chip thickness; to - length of chip along the axis; f is the angle of rotation of the dredge relative to the axis of the bottom;

-коэффициенты пропорциональности . - proportionality coefficients.

Устройство работает следующим образом Сигнал с источника I напр жени сравнени , соответствующий определенной производительности , поступает на вход регул торов нагрузки 2 и мощности 3, которые отрабатывают его и вырабатывают сигналы управлени на электроприводах 7 и 8 черпаковой цепи J и лебедок носовых канатов, соответствующие определенным скорост м V(, и Vj. Сигналы с датчиков скорости 6 и тока 5 поступают на входы множительноделительного устройства 14 и датчика 17 регул торов нагрузки 2 и мощности 3, которые вырабатывают сигналы обратных св зей Uocj и Uoc , пока не выполн етс условие системы (1).The device operates as follows. The signal from the voltage source I of the comparison, corresponding to a certain performance, is fed to the input of the load controllers 2 and power 3, which work it out and produce control signals on the electric drives 7 and 8 of the scoop chain J and the bows of the nasal ropes corresponding to the determined speed m V (, and Vj. The signals from the speed sensors 6 and current 5 are fed to the inputs of the multiplier-making device 14 and the sensor 17 of the load controllers 2 and power 3, which produce signals connection Uocj and Uoc, until the condition of system (1).

При движении драги к бортам забо измен ютс параметры стружки, что приводит к изменению тока нагрузки электропривода черпаковой цепи. Сигнал с датчика 5 тока поступает на множительные входы устройства 14 и датчика 17, переключаетс сигналами датчика 6 скорости и сравниваетс с сигналом источника 1 напр жени сравнени , а разность поступает через пропорциональные усилители 15 и 18 на электроприводы лебедок головных канатов и черпаковой цепи. Уменьшение сигнала датчика 5 тока приводит к увеличению скоростей черпани V|, и боковой подачи Уд- до тех пор, пока не выполн етс условие систе0 мы (1). Это обеспечивает поддержание посто нной производительности драги.When the dredge moves to the sides of the bottom, the chip parameters change, which leads to a change in the load current of the electric drive of the scoop circuit. The signal from current sensor 5 is fed to the multiplying inputs of device 14 and sensor 17, is switched by signals from speed sensor 6, and compared with the signal from source 1 of reference voltage, and the difference is supplied through proportional amplifiers 15 and 18 to electric drives of head rope hoists and a scoop circuit. A decrease in the signal of the current sensor 5 leads to an increase in the scooping speeds V | and the lateral feeding of the Od- until the condition of the system (1) is satisfied. This ensures that dredge performance is kept constant.

Изменение характеристики грунта, например увеличение его крепости,приводит к увеличению сигнала датчика 5 тока, что уменьщает скорости черпани Vfi и боковой подачи V(J. При этом производительность комплекса снижаетс , что приводит к уменьшению сигнала датчика 11 производительности .A change in the characteristics of the soil, for example, an increase in its strength, leads to an increase in the signal from the current sensor 5, which reduces the digging speed Vfi and the lateral feed V (J. At the same time, the capacity of the complex decreases, which leads to a decrease in the signal from the performance sensor 11.

Сигнал датчика 11 производительностиPerformance sensor signal 11

0 сравниваетс на элементе 9 сравнени с сигналом задатчика производительности, и разность этих сигналов поступает через пропорциональный усилитель 12 на регул торы нагрузки 2 и мощности 3, что приводит к увеличению скоростей V и V до выпол5 нени услови системы (1).0 is compared on the comparison element 9 with the performance setting signal, and the difference between these signals is fed through the proportional amplifier 12 to the load controllers 2 and power 3, which leads to an increase in the speeds V and V before the condition of system (1) is fulfilled.

При использовании в качестве источника задающего напр жени датчика крепости грунта устройство работает аналогично.When used as a source of ground force sensor, the device operates in a similar way.

Предлагаемое устройство позвол ет повысить точность управлени , что приводит к повышению производительности добычного комплекса и снижению удельных энергозатрат на добычу грунта. Приращение производительности по горной массе в среднем составл ет до 5% при работе драги с охватом всей ширины забо от -f-60 доThe proposed device allows to increase the control accuracy, which leads to an increase in the productivity of the mining complex and a decrease in the specific energy consumption for the extraction of soil. The incremental productivity of rock mass averages up to 5% when the dredge works with a coverage of the entire width of the bottom from -f-60 to

-60°. -60 °.

Claims

DEVICE FOR AUTOMATIC REGULATION OF THE DRAGA COMPLEX COMPLEX, containing a comparison voltage source connected to one of the inputs of the load regulator, to the other inputs of which are connected speed sensors and currents of the scoop electric drive, and the output is connected to the electric drive of the bow rope winches, characterized in that, for the purpose of to improve control accuracy and reduce specific energy costs, it is equipped with a power regulator, one of the inputs of which is connected to the output of the comparison voltage source, the other two to tchikami speed and scoop drive current circuit, and an output connected to the drive circuit scoop.