SU1305274A1 - Устройство дл контрол силового режима металлоконструкций горно-транспортных машин - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к предохранительным устройствам и узлам управлени  горно-транспортных машин. Цель изобретени  - повышение точности контрол  силового режима металлоконструкций . При работе машины производитс  измерение текущих значений рабочих нагрузок, уровн  т-ры воздуха и скорости ветра соответственно ш& блоком 1 и измерител ш-1 2 и 4. Выходы блока 1 непосредственно, а выходы из- мерит.елей 2 и 4 соответственно через блок 3 измерени  скорости изменени  т-ры воздуха и блок 5 определени  ветрового напора подключены к входам сумматора 6. На его выходе формируетс  сигнал о текущем значеьии обобщенной суммарной нагрузки (СН) на металлоконструкции под действием всех нагрузочных факторов. Скорость изменени  СН определ етс  в блоке 7 дифференцировани , сигнал с которого поступает на вход умножител  8, где перемножаетс  с сигналом текущего значени  СН, поступающего с блока 6. Выходной сигнал умножител  характеризует текущее значение параметра сопротивл емости металлоконструкции (нем) хрупкому разрушению. Одновременно в функциональном преобразователе 10 в зависимости от поступающего на его вход сигнала о текуд|;е м значении отрицательной т-ры с блока 2 определ етс  .допустимое дл  данной S (Л CZ со о СП ю 4;

Description

т-ры значение ПСМ. Сигналы текущего и допустимого значений ПСМ поступают на блок 9 вычитани , где формируетс  сигнал о текущем запасе ПСМ, который сравниваетс  в компараторе 11 с сиг1

Изобретение, относитс  к предохранительным .устройствам и узлам управлени  горно-транспортных машин, например , одноковшовых экскаваторов, машин роторных комплексов, бульдозеров и других землеройных машин.

Цель .изобретени  - повьш1ение точности контрол  силового режима металлоконструкций горно-транспортных машин.

На чертеже изображена структурна  схема устройства.

Устройство содержит блок 1 определени  рабочих нагрузок, измеритель 2 темпе;ратуры воздуха, соединенный с входом блока 3 измерени  скороти изменени  температуры воздуха, и измеритель 4 скорости ветра, соединенный с входом блока 5 определени  ветрового напора. Вьпсоды блока 1 определени  рабочих нагрузок, блока 3 изме эени  скорости изменени  температуры воздуха и блока 5 определени  ветрового напора соединены соответственно с входами сумматора 6, выход которого соединен с входом блока 7 дифференцировани  и с первым входом умножител  8, второй вход которого соединен с выходом блока 7 диференцировани .

Выход умножител  8 соединен с первым входом блока 9 вычитани . Выход измерител  2 температуры через функциональный преобразователь 10 соединен с вторым входом блока 9 вычитани . Выход блока 9 вычитани  соедине с вторым входом компаратора 11, первый вход которого соединен с задат- чиком 12 порога. Выход компаратора 11 соединен с входом аварийного сигнализатора 13.

Блок 1 определени  рабочих нагрузок в случае контрол  металлоконструкций машин роторного комплекса моналом задатчика 12 порога. При приближении текущего значени  ПСМ к его предельному значению при данной т-ре компаратор 11 включает аварийный сигнализатор 13. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

жет быть выполнен в виде блока упрежденного вычислени  обобщенного параметра рабочих нагрузок (например, загруженности отвальной консоли отвалообразовател ), к первым и вторым входам которого подклю- ; чены соответственно измеритель интенсивности потока и блок контрол  скорости движени  лент конвейеров. Аналогично в качестве обобщенной нагрузки (и ее датчика) дл  одноковшовых карьерных экскаваторов следует прин ть определ емый штатным амперметром ток двигател  (или измеритель крут щего момента на валу), который пропорционален сопротивлегшю копани  и св занным с ним нагрузкам в металлоконструкци х экскаваторов, либо определ емый штатным счетчиком электроэнергии в фидере экскаватора или специальным счетчиком активной мощйос- ти, либо ваттметром удельный расход электроэнергии (мощность), который

0

5

также характеризует сопротивление

0

копанию.

Функциональный преобразователь 10 выполнен в виде аппроксиматора линейно , убывающей функции, а блок определени  ветрового напора 5 выполнен в виде квадратора, выходной сигнал которого пропорционален квадрату скорости ветра и характеризует второй напор (давление ветра) на металлоконструкции .

5 Простое сложение модулей всех нагрузок (или напр жений) соответствует худшему случаю любого векторного сложени  (т.е. самому опасному дл  возникновени  хрупкого разрушени ), поэтому сумматор б предназначен дл  простого суммировани  модулей пр жений от всех и:онтролируемых нагрузочных факторов (с масштабными коэффициентами) и формирует выходной

сигнал о текущем значении суммарного напр жени  ( (кг/мм) как наиболее опасного из возможных сочетаний напр жений от всех нагрузочных факторов .

Масштабные коэффициенты, устанавливаемые в сумматоре 6, безразмерны и учитьтают различные воздействи  нагрузочных факторов на разные типы и даже марки различных горных машин, а дл  конкретной горной машины посто нны .

Устройство работает следующим образом .

При работе горно-транспортной ма- -5 шины из блока 1 определени  рабочих нагрузок на первый вход сумматора 6 поступает сигнал о текущем значении рабочей нагрузки в контролируемых

сигнал умножител . 8 характеризует произведение нагрузки на скорость изменени , т.е. текущее значение п раметра сопротивл емости металла хрупкому разрушению. Одновременно в функциональном преобразователе 1 в зависимости от сигнала о текущем значении уровн  отрицательной темп ратуры, поступающего с измерител  температуры воздуха, определ етс  пустимое дл  данной температуры зн чение параметра сопротивл емости металлоконструкций хрупкому разрушению .

Передаточна  функци  функционал ного преобразовател  17 соответств ет известной зависимости, основанн на результатах обширных эксперимен тальных исследований хрупких разру

10

предлагаемым устройством метаплокон- 20 ний металла, и дл  конструктивных

30

35

струкци х.

Одновременно с измерением в блоке 1 текущего значени  рабочих нагрузок в устройстве производитс  измерение текущего значени  уровн  темпера- - туры воздуха и скорости ветра соответственно измерител ми 2 и 4 тем- пературы воздуха и скорости ветра. Сигнал об уровне температуры воздуха поступает на вход блока 3 измерени  скорости изменени  температуры воздуха , выходной сигнал которого (пропорциональный возникающим в металло- конструкци х дополнительным терми- ческим нагрузкам) поступает на второй вход сумматора 6. Сигнал о скорости ветра поступает на вход блока 5 определени  ветрового напора, выходной сигнал которого (пропорциональный Квадрату скорости ветра, т.е ветровому напору на защищаемые металлоконструкции ) поступает на третий вход сумматора 6. Таким образом, на выходе сумматора 6 формируетс  сигнал о текущем значении обобщенной суммарной нагрузки на металлоконструкции под действием всех нагрузочных факторов.

Блок 7 дифференцировани  определ ет скорость изменени  обобщенной суммарной нагрузки на металлоконструкции , т.е. динамичность их нагру- жени , сигнал о которой поступает

40

,-. 45

50

на.второй вход умножител  8, где пере- рукций хрупкому разрушению опасно

55

множаетс  с сигналом о текущем зна чении суммарной нагрузки, поступаю- щи1 с сумматора 6 на первый вход умножител  8. В результате, вьпсодной

-5

052744

сигнал умножител . 8 характеризует произведение нагрузки на скорость ее изменени , т.е. текущее значение параметра сопротивл емости металла хрупкому разрушению. Одновременно в функциональном преобразователе 10 в зависимости от сигнала о текущем значении уровн  отрицательной температуры , поступающего с измерител  2 температуры воздуха, определ етс  допустимое дл  данной температуры значение параметра сопротивл емости металлоконструкций хрупкому разрушению .

Передаточна  функци  функционального преобразовател  17 соответствует известной зависимости, основанной на результатах обширных экспериментальных исследований хрупких разруше10

30

35

к-

40

45

50

сталей в диапазоне возможных зимних температур воздуха представл ет собой функцию допустимой сопротивл емости хр упкому разрушению, линейно убывающую с ростом уровн  отрицательной температуры воздуха.

Сигнал о допустимом значении параметра сопротивл емости металла хрупкому разрушению при данной температуре воздуха поступает с выхода функционального преобразовател  10 на второй вход блока 9 вычитани , на первый вход которого одновременно поступает сигнал о текущем значении параметра сопротивл емости хрупкому разрушению. При этом блок 9 вычитани  формирует на выходе сигнал о текущем запасе сопротивл емости металлоконструкций хрупкому разрушению, т.е. сигнал о .степени приближени  текущего значени  параметра сопротивл е- мости хрупкому разрушению к его допустимому (предельному) значению при данной температуре. Выходной сигнал с блока 9 вычитани  поступает на второй вход компаратора 11, на первый вход которого поступает сигнал с задатчи- ка 12.порога о безопасном дл  металлоконструкций запасе сопротивл емости хрупкому разрушению.

Если в процессе эксплуатации карьерной машины текущее значение параметра сопротивл емости ее металлоконструкций хрупкому разрушению опасно

приближаетс  к его предельному значению при данной температуре, то компаратор 11 включает аварийный сигнализатор 13. По сигналу последнего oneратором , обслуживающим персоналом или автоматически (в зависимости от типа карьерной машины), производитс  соответствующее ограничение уровн  и динамичности приложени  рабочих на- грузок (вплоть до полной остановки работы), которое необходимо дл  предотвращени  аварийных отказов металлоконструкций вследствие их хрупкого разрушени . .

Claims (3)

1. Устройство дл  контрол  силового режима металлоконструкций горно- транспортных м ашин, содержащее блок определени  рабочих нагрузок, измеритель .температуры воздуха, соединенный с входом блока измерени  скорости изменени  температуры воздуха и задатчик порога, соединенный с пер- ным входом компаратора, выход которого соединен с входом аварийного сигнализатора, отличающее- с   тем, что, с целью повышени  точности контрол , оно снабжено измерителем скорости ветра, блоком определени  ветрового напора, сумматором , блоком дифференцировани , умСоставитель В.Шилов Редактор О.Головач Техред Л.Олейник

Заказ 1391/26 Тираж 607Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий : 113035, Москва; Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

ножителем, блоком-вычитани  и функциональным преобразователем, причем выход блока определени  рабочих нагрузок соединен с первым входом сумматора , выход блока измерени  скорости изменени  температуры воздуха соединен с вторым входом сумматора, а выход измерител  скорости ветра через блок определени  ветрового напора подключен к третьему входу сумматора , выход которого соединен с первым входом умножител  и через блок дифференцировани  - с вторым входом умножител , при этом выход умножител  подключен к первому входу блока вычитани , а выход измерител  температуры воздуха через функциональный преобразователь соединен с вторым входом блока вычитани , выход которого подключен к второму входу компаратора.

2.Устройство по п.1, о т л и ч а- ю щ е е с   тем, что функциональный преобразователь выполнен в виде аппроксиматора линейной функции,

3.Устройство по П.1, отличающеес  тем, что блок определени  ветрового напора выполнен в виде квадратора.

Корректор С.Шекмар