SU1219754A1 - Method of monitoring the position of dragline excavator bucket - Google Patents

Method of monitoring the position of dragline excavator bucket Download PDF

Info

Publication number
SU1219754A1
SU1219754A1 SU843792104A SU3792104A SU1219754A1 SU 1219754 A1 SU1219754 A1 SU 1219754A1 SU 843792104 A SU843792104 A SU 843792104A SU 3792104 A SU3792104 A SU 3792104A SU 1219754 A1 SU1219754 A1 SU 1219754A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
bucket
node
traction
ropes
boom
Prior art date
Application number
SU843792104A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Нонна Борисовна Бирман
Сергей Вениаминович Ворончихин
Иван Григорьевич Котлубовский
Александр Сергеевич Перминов
Анатолий Иванович Филиппенко
Original Assignee
Государственный Проектно-Конструкторский И Научно-Исследовательский Институт По Автоматизации Угольной Промышленности
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 Государственный Проектно-Конструкторский И Научно-Исследовательский Институт По Автоматизации Угольной Промышленности filed Critical Государственный Проектно-Конструкторский И Научно-Исследовательский Институт По Автоматизации Угольной Промышленности
Priority to SU843792104A priority Critical patent/SU1219754A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1219754A1 publication Critical patent/SU1219754A1/en

Links

Landscapes

  • Operation Control Of Excavators (AREA)

Description

112112

Изобретение относитс  к автоматическому измерению эксплуатационных параметров экскаватора-драглайна при выполнении вскрьппных бестранспортных работ и, в частности, предназначаетс  дл  контрол  положени  ковша в плоскости стрелы.The invention relates to the automatic measurement of the operational parameters of a dragline excavator during the performance of unmanned transport work and, in particular, is intended to control the position of the bucket in the plane of the boom.

Цель изобретени  - упрощение и повьшение надежности определени  опасной зоны нахождени  ковша.,The purpose of the invention is to simplify and increase the reliability of the determination of the danger zone where the bucket is located.

Действительно, из услови  равновеси  сил и усилий в т говом и подъемном канатах дл  точки К (фиг.1) вдоль оси ои можно написать следующее уравнение:Indeed, from the condition of the equilibrium of forces and efforts in the hauling and lifting cables for point K (Fig. 1) along the axis O, the following equation can be written:

S cos (; -) S sin (90° -, -I JS cos (; -) S sin (90 ° -, -I J

(1)(one)

дл  оси OY:for OY axis:

q )(t, -)- OS(,()sin() 4COS ( Е;--,)q) (t, -) - OS (, () sin () 4COS (Е; -,)

или жеor

-Рц )-Rc)

S sin i +Гг )S sin i + Gg)

можно записать (фиг.1)can be written (figure 1)

(5)(five)

t.- cos (fi ,) (6)  t.- cos (fi,) (6)

IT . IT.

(7)(7)

Ч J riH j ri

тогда выражение (5) с учетом (7) можно переписать следующим образом:then expression (5) with regard to (7) can be rewritten as follows:

К: TO:

РП UK , - ГS , F,; sin ( 0(8)RP UK, - GS, F ,; sin (0 (8)

По теореме синусов имеем:According to the theorem of sines, we have:

.l .l

E.E.

TtTt

t.; (9)t .; (9)

- 1 sin (90 -%)- 1 sin (90 -%)

fhifhi

4i4i

(10)(ten)

откудаfrom where

sin г sin g

(11)(eleven)

sin (Ч +Ч /) ----{- (12)sin (H + H /) ---- {- (12)

ц Тг c Tr

4I4I

S .m(, - J Р, (yO° f,,S .m (, - J P, (yO ° f ,,

-с 2 ) -c 2)

где S , S - усили  в т говом и подъемном канатах;where S, S are the forces in the towing and lifting ropes;

f М углы сходов т гового и подъемного канатов с направл ющих шкивов; Р. - масса ковша;f M the angles of gathering of the rope and hoisting rope from the guide pulleys; R. - bucket mass;

Р - Ц.С фактический угол наклона стрелы к горизонту; f f /- углы наклона стрелы и поворотной платформы к горизонту. Из фиг. 1 следует, чтоР - Ц.С actual angle of the boom to the horizon; f f / - angles of the boom and turntable to the horizon. From FIG. 1 it follows that

. с . with

т - COS (., -Y, )(3)t - cos (., -y,) (3)

после подстановки (3) в (2) и преобразований имеемafter substituting (3) into (2) and conversions, we have

P.i P.i

(4)(four)

тогдаthen

к: - |j5i-.. -1Н«1 Е .. (13) I ь d| Lto: - | j5- .. -1N «1 Е .. (13) I d d | L

Текущее значение .абсциссы движущегос  ковша в плоскости стрелы определ ют по формуле:The current value of the abscess of a moving bucket in the plane of the boom is determined by the formula:

к, п - , с ±f.,-) +k, n -, c ± f., -) +

+ d. sin (f )(14)+ d. sin (f) (14)

гдеWhere

LH, Lh,

- - f r,- )- - f r, -)

jji.jji

2L2L

(15)(15)

и, f«,, + Кц «- o,i2e,., (16)and, f ",, + Кц" - o, i2e,., (16)

fr; tKTi + T 0,49f., (17) fr; tKTi + T 0.49f., (17)

(18)(18)

d 14, - L,, .d 14, - L ,,.

длины свешивающихс  час- тей подъемного и т говогоlengths of overhanging and lifting parts

канатов;ropes;

длины подъемных и т говых цепей;lengths of lifting and traction chains;

радиусы вращени  точекradii of rotation of points

схода с направл ющих шкивов подъемного и т гового канатов; descending from the lifting and hauling rope pulleys;

33

L - рассто ние между точками схода т гового и подъемного канатов с направл ющих шкивов (условна  ось стрелы).L is the distance between the points of the descent and the hoisting ropes from the guide pulleys (conventionally the axis of the boom).

Следует отметить, что величина , определ ема  по формуле (14), учитывает фактический угол наклона плоскости платформы к горизонту . т.е. координатньй коэффициент К учитывает соответствующее измене ше допустимого положени  ковша и стрелы в зависимости от значени  €,;It should be noted that the value determined by formula (14) takes into account the actual angle of inclination of the plane of the platform to the horizon. those. The coordinate factor K takes into account the corresponding change in the allowable position of the bucket and boom depending on the value of € ,;

В экскаваторах по конструктивным соображени м вьщерживаетс  соотношениеIn excavators, for constructive reasons, the ratio of

h моксh mox

1,5 Р, 1.5 P,

т.е. максимальное усилие в подъемном канате S равно полутора- кратной массе (номинальное значение) груженого ковша. Отсюда следует,что предельна  величина координатного. коэффициента равнаthose. The maximum force in the hoisting rope S is equal to one and a half times the mass (nominal value) of the loaded bucket. It follows that the limit value of the coordinate. coefficient is equal to

1 1,51 1.5

0,666 0.666

Следовательно, при К 0,666 должна срабатывать защита и отключать главные приводы.Therefore, with K 0,666 protection should be triggered and disable the main drives.

Экспериментально установлено, что при К; 0,75-0,7 (в зависимости от конструктивных особенностей экскаватора ) достаточно подавать машинисту экскаватора сигнал о нахождении ковша в опасной зоне и он успевает предприн ть необходимые меры по выводу ковша на безопасную траекторию движени .It was established experimentally that when K; 0.75-0.7 (depending on the design features of the excavator) it is enough to give the excavator driver a signal that the bucket is in the danger zone and he manages to take the necessary measures to bring the bucket to a safe trajectory of movement.

На фиг. 1 показана расчетна  схема дл  определени  координатного коэффициента; на фиг. 2 - структурна  схема системы, реализующей способ контрол  положени  ковша экскаватора-драглайна .FIG. 1 shows a design diagram for determining a coordinate factor; in fig. 2 is a block diagram of a system that implements a method for controlling the position of an excavator dragline bucket.

Предлагаемый способ включает следующие основные операции: измер ют в процессе экскавации длину свешивающейс  части т гового каната (|); измер ют в процессе экскавации длину - вешивающейс  части подъемного каната (РК.); измер ют угол наклона плоскости поворотной платформы (f,,, ); определ ют текущее значение абсциссы движущегос  ковша в плоскости стрелы () по формулам (14)-(18); определ ют текущее значение координатногоThe proposed method includes the following basic operations: during the excavation process, the length of the overhanging part of the haul rope (|) is measured; measured during the excavation process, the length of the hanging part of the hoisting rope (RK); measure the angle of inclination of the plane of the turntable (f ,,,); determine the current abscissa value of the moving bucket in the boom plane () by formulas (14) - (18); determine the current value of the coordinate

97549754

коэффициента К;; по формуле (13)i формируют сигнал нахождени  ковша в опасной зонеK coefficient ;; by the formula (13) i form the signal of the presence of the bucket in the danger zone

5 sign 03 1,5 sign 03 1,

если К 0,75 - 0,7.if K 0.75 - 0.7.

Таким образом, в процессе экскавации обеспечиваетс  формирование сигналов о нахождении ковша в опас0 ной зоне. Машинист, использу  указанные сигналы, срочно вьшодит ковш в безопасную зону, тем самым обеспечива  безопасность эксплуатации экскаватора . Следует заметить, чтоThus, in the process of excavation, signals are generated that the bucket is in the danger zone. The driver, using these signals, promptly dumps the bucket into a safe area, thereby ensuring the safety of operation of the excavator. It should be noted that

5 согласно предлагаемому способу при определении абсциссы движущегос  ковша U.| учитьшаетс  угол наклона5 according to the proposed method in determining the abscissa of a moving bucket U. | angle of inclination

поворотной платформы к горизонтуf ...turntable to horizonf ...

( поэтому при определении текущего(so when determining the current

0 значени  координатного коэффициента К| 5 также учиты заетс  и угол j . Поскольку граница опасной зоны определена при . О, то учет фактических значений модул  и знака yглaf,j0 values of the coordinate coefficient K | 5 also takes into account the angle j. Since the boundary of the danger zone is defined at. O, then taking into account the actual values of the module and the sign of ygaf, j

5 позвол ет формировать сигнал нахождени  ковша в опасной зоне Sign 03 1 всегда в расчетной точке опасной , ёоны,, величина которой определена на интервале 0,7-0,75. Таким обра0 зом, угол наклона поворотной платфор- мы HP. вли ет на погрешность определени  границы опасной зоны, т.е. увеличиваетс  надежность способа. Пример технической реализации способа показан на фиг. 2.5 allows you to generate a signal that the bucket is in the danger zone. Sign 03 1 is always at the calculated point of danger, eons, the value of which is determined in the interval 0.7-0.75. Thus, the angle of inclination of the turntable HP. affects the error in determining the boundary of the danger zone, i.e. the reliability of the method increases. An example of the technical implementation of the method is shown in FIG. 2

В состав системы вход т датчики длин свисающих частей подъемного 1 и т гового 2 канатов, датчик 3 угла наклона плоскости поворотной плат- формы к горизонту, вычислитель 5, выходной индикатор 5. Датчики 1-3 подключены к соответствующим входам вычислител  4, выход которого подключен к вьЕходному индикатору 5.The system includes sensors of the length of the hanging parts of the lifting 1 and traction 2 ropes, sensor 3 of the angle of inclination of the plane of the turntable to the horizon, calculator 5, output indicator 5. Sensors 1-3 are connected to the corresponding inputs of the calculator 4, the output of which is connected to the input indicator 5.

Вычислитель 4 содержит следующиеThe calculator 4 contains the following

5five

функциональные узлы: узел 6 определени  длины ветви подъемного каната, узел 7 определени  длины ветви т гового каната, узел 8 суммировани Functional nodes: node 6 for determining the length of a branch of a hoisting rope, node 7 for determining the length of a branch of a haul rope, node 8 for summation

углов, узел 9 определени  проекции ветви подъемного каната, узел 10 определени  рассто ни  центра т жести ковша от условной оси стрелы, узел 11 определени  абсциссы положени  ковша, узел 12 определени angles, node 9 for determining the projection of a branch of a hoisting rope, node 10 for determining the distance of the center of the body of the bucket from the conventional axis of the boom, node 11 for determining the abscissa of the bucket position, node 12 for determining

значени  координатного коэффициента, узел 13 формировани  сигнала нахождени  ковша в опасной зоне. Выходthe value of the coordinate coefficient, the node 13 of forming the bucket signal in the danger zone. Output

узла 6 подключен к входам узлов 9, 10 и 12,. выход узла 7 подключен к входу узла 9, выход узла 8 подключен к входу узла 11, выход узла 9 подключен к входам узлов 10 и 11, выход узла 10 подключен к входам узлов 11 и 12. Другие входы узла 12 подключены к выходу узла 11 и к входу узла 9. Выход узла 12 подключен к входу узла 13.node 6 is connected to the inputs of nodes 9, 10 and 12 ,. the output of node 7 is connected to the input of node 9, the output of node 8 is connected to the input of node 11, the output of node 9 is connected to the inputs of nodes 10 and 11, the output of node 10 is connected to the inputs of nodes 11 and 12. Other inputs of node 12 are connected to the output of node 11 and to the input of the node 9. The output of the node 12 is connected to the input of the node 13.

Работа системы происходит следующим образом.The system works as follows.

В процессе экскавации при перемещении ковша в плоскости стрелы с выходов датчиков 1-3 на вход вычислител  4 поступают сигналы, пропорциональные длинам свисающих частей подъемного f и т гового кг1 канатов, угла наклона поворотной платформы ы . Узел 6 формирует на выходе сигнал, пропорциональньи дли не f . ветви подъемного каната (16) На выходе узла 7 формируетс  сигнал пропорциональньи длине ) ветви т гового каната (17).In the process of excavation, when the bucket is moved in the boom plane, the outputs of the sensors 1-3 and the input of the calculator 4 receive signals proportional to the lengths of the hanging parts of the lifting f and traction kg1 of the ropes, and the angle of inclination of the turntable y. Node 6 generates the output signal, proportional to the length f. branches of the hoisting rope (16) At the output of the node 7, a signal is formed proportional to the length of the branches of the haul rope (17).

На выходе узла,8 формируетс  сигнал fj , пропорциональньи сумме углов наклона стрелы Е и поворотной платформы i. В результате поступлени  на входы узла 9 величин „, . е - L формируетс  сигнал, пропор- ци ональньй L, (15), который поступает на входы узлов 10 и 11. На выходе узла 10 формируетс  сигнал,пропорциональньи d; (18), а на выходе узла 11 - сигнал, пропорциональныйAt the output of node 8, a signal fj is generated, proportional to the sum of the angles of the boom E and the turntable i. As a result of entering the inputs of the node 9 values, e - L signal is formed, the proportion of the L, (15), which is fed to the inputs of nodes 10 and 11. At the output of node 10 a signal is formed, the proportions d; (18), and the output of node 11 is a signal proportional to

(14). На выходе узла 12 вырабаты(14). At the exit node 12 vyrabaty

аетс  сигнал, пропорциональный не ичине координатного коэффициента (13). Узлом 13 анализируетс  ве- ичина К; и, если К :t 0,75-0,7, ьфабатываетс  сигнал нахождени  ковша в опасной зоне Sign , ко- торьй поступает на выходной индикатор 3.There is a signal proportional to the non-origin of the coordinate coefficient (13). Node 13 analyzes value K; and, if K: t is 0.75–0.7, the bucket is in the danger zone in the danger zone Sign, which arrives at output indicator 3.

Машинист экскаватора, получив сигнал нахождени  ковша в опасной зоне, экстренно переключает приводы т ги и подъема.в режимы, обеспечива- ннцие сматывание т гового и подъемного канатов с барабанов соответствующих лебедок.The excavator driver, having received a signal that the bucket is in the danger zone, urgently switches the drives of the pulling and lifting gears to the modes, ensuring the unwinding of the pull and hoisting ropes from the drums of the respective winches.

Практическое использование способа позвол ет увеличить эксплуатационную производительность драглайна как за счет уменьшени  веро тности по влени  аварий (удар ковша о стрелу , зат гивание элементов креплени  ковша в блок наводки или в головной шкив), так и за счет перемещени Practical use of the method allows to increase the operational performance of the dragline both by reducing the likelihood of accidents (hitting the bucket on the boom, tightening the bucket attachment elements to the pickup unit or to the head pulley), and by moving

ковша с максимальной скоростью вблизи зоны раст жки ковша без необходимости посто нного проведени  машинистом экскаватора анализа взаимного расположени  ковша и стрелы и прогнозировани  их взаимного расположени  на ближайший момент времени. Последнее обсто тельство, кроме того, снижает утомл емость машиниста экскаватора , что также способствует увеличению эксплуатационной производительности экскаватора.bucket with a maximum speed in the vicinity of the bucket stretching zone without the need for the excavator to continuously analyze the bucket and boom relative position and predict their relative position at the nearest time point. The latter circumstance, in addition, reduces the fatigue of the excavator driver, which also contributes to an increase in the operational performance of the excavator.

риг. Zrig. Z

Claims (2)

СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПОЛОЖЕНИЯ КОВША ЭКСКАВАТОРА-ДРАГЛАЙНА, включающий измерение длин свешивающихся частей тягового и подъемного канатов, формирование сигнала нахождения ковша в опасной зоне, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, измеряют угол наклона плоскости поворотной платформы, определяют текущее значение абсциссы движущегося ковша в плоскости стрелы по формуле UKi = rn - Lhi COS (£c ) + + d, ’ sin (6C +fhi), определяют текущее значение координатного коэффициента fto формуле к = Jm. . __ZUiL ' d, L а сигнал нахождения ковша в опасной зоне формируют при значенияхMETHOD FOR CONTROL POSITION OF THE EXCAVATOR-DRAGLINE BUCKET, including measuring the length of the hanging parts of the traction and lifting ropes, generating a signal for the bucket to be in the danger zone, characterized in that, in order to simplify and increase reliability, they measure the angle of the plane of the turntable, determine the current value of the abscissa of the moving platform bucket in the boom plane according to the formula U Ki = r n - L hi COS (£ c) + + d, 'sin (6 C + f hi ), determine the current value of the coordinate coefficient fto to the formula k = Jm. . __ZUiL 'd, L and the signal of the bucket in the danger zone is formed at the values К - < 0,75 - 0,7, где с . т.K - <0.75 - 0.7, where s. t рцт гт d;rct gt d; 2L ^κτί + tut + 0,49гчт, длины свешивающихся частей подъемного и тягового канатов;2L ^ κτί + tut + 0.49g Th , the length of the hanging parts of the hoisting and traction ropes; длины подъемных и тяговых цепей;lengths of lifting and traction chains; радиусы вращения точек схода с направляющих шкивов подъемного и тягового канатов;radii of rotation of vanishing points from guide pulleys of hoisting and traction ropes; расстояние между точками схода тягового и подъемного'канатов с направляющих шкивов; углы наклона стрелы и поворотной платформы к горизонту.distance between vanishing points of traction and hoisting ropes from guide pulleys; boom and turntable angles. SU ...1219754SU ... 1219754
SU843792104A 1984-09-20 1984-09-20 Method of monitoring the position of dragline excavator bucket SU1219754A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843792104A SU1219754A1 (en) 1984-09-20 1984-09-20 Method of monitoring the position of dragline excavator bucket

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843792104A SU1219754A1 (en) 1984-09-20 1984-09-20 Method of monitoring the position of dragline excavator bucket

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1219754A1 true SU1219754A1 (en) 1986-03-23

Family

ID=21139047

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU843792104A SU1219754A1 (en) 1984-09-20 1984-09-20 Method of monitoring the position of dragline excavator bucket

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1219754A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 504855, кл. Е 02 F 3/86, 03.11.69. Авторское свидетельство СССР №827709, кл. Е 02 F 9/24, 13.06.79. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI126857B (en) Crane Control
AU753875B2 (en) Load weighing system for heavy machinery
CN105084213A (en) Mobile crane and moment limiting system and moment limiting method thereof
EP3822219A1 (en) Crane
SU1219754A1 (en) Method of monitoring the position of dragline excavator bucket
CA1083276A (en) Indication means for indicating suitable conditions for the transfer of loads between two stations movable relative to each other in a vertical plane
EP4059875A1 (en) Crane and crane control method
US20230391588A1 (en) Lifting gear, and method for determining slack rope on the lifting gear
JPH038698A (en) Outrigger reaction limiting signal generator of moving crane
SU972008A1 (en) Dragline working equipment
EP3925919B1 (en) Lifting control device and mobile crane
EP3925920A1 (en) Dynamic-lift-off determination device, dynamic-lift-off control device, mobile crane, and dynamic-lift-off determination method
JPH11139760A (en) Load detector device of hoist cargo for mobile crane
US1281323A (en) Anchorage for excavator track-lines.
SU1247471A1 (en) Dragline working equipment
SU1671784A1 (en) Overload protection device for a dragline
SU647575A1 (en) Winch testing stand
SU657130A1 (en) Device for determining dragline bucket distance
CN214365898U (en) Integrated safety device of petroleum operation equipment
SU1036850A1 (en) Method for accounting main parameters of operation of dragline excavator
EP0358343A1 (en) Crane with overload detector
RU2078876C1 (en) Front end equipment of dragline excavator
JP3596931B2 (en) Construction machine load condition detection device
SU725999A1 (en) Method and apparatus for monitoring mine hoist tail rope state
JP2000118392A (en) Skidding machine equipped with safety measuring instrument