SU1333745A1

SU1333745A1 - Способ управлени движением ковша драглайна при копании и устройство дл его осуществлени

Info

Publication number: SU1333745A1
Application number: SU864029448A
Authority: SU
Inventors: Михаил Сергеевич Ломакин; Анатолий Михайлович Ромашенков; Виктор Николаевич Кузубов
Original assignee: Московский Горный Институт
Priority date: 1986-02-25
Filing date: 1986-02-25
Publication date: 1987-08-30

Abstract

Изобретение относитс к горной промышленности и позвол ет повысить производительность экскаватора-драглайна и снизить нагрузки на его рабочее оборудование и механизмы в процессе копани . Дл этого соответствующими датчиками 15, 11 и 13 в процессе копани измер ют длину 1 пути качани и усили в подъемных канатах (ПК) и т говых канатах (ТК). Затем измер ют рассогласовани между усили ми в ПК и ТК и их заданными заа- чени ми и формируют регул тором 10 заданное изменение усили в ПК дл управлени процессом копани . Дополнительно формируют программу заданного усили ТК, в зависимости от1, дл чего устр-во дл осуществлени способа снабжено включенным между . датчиком 15 и регул тором 12 нат жени ТК программным блоком 14. При этом формирование заданного изменени усили в ПК производ т в зависимости от величины рассогласовани между заданным программным ST.JOI ч) фактическим усилием ТК на прот жении всего процесса качани . Программу заданного изменени усили ТК в зависимости от 1 формируют по следующей зависимости: ST. зал k S jj+K-1, где - начальное уси- лие ТК, К - коэффициент, характеризующий интенсивность приращени усили ТК в процессе копани от S до его конечного значени 8,.. на заданном пути копани . 2 с.п. ф-лы, 2 ил. . /-S5 i W 00 со 00 4 сд

Description

11

Изобретение относитс к горной промышленности и может быть использовано дл автоматизации управлени рабочим оборудованием экскаватора-драг лайна в процессе копани .

Цель изобретени - повьшение производительности экскаватора-драглайна и снижение динамических нагрузок на его рабочее оборудование и меха- низмы в процессе копани .

Согласно способу управлени движением ковша, драглайна при копании, включающему измерение пути копани , измерение усилий в подъемных и т го- вых канатах, измерение рассогласова- ;ни между усили ми в подъемных и т говых канатах и их заданными значени ми и формирование заданного изменени усили в подъемных канатах дл управлени процессом копани , дополнительно формируют программу заданного изменени усили т говых канатов в зависимости от длины пройденного ковшом пути копани , а формирование заданного изменени усили в подъемных канатах производ т в зависимости от величины рассогласовани между заданным программным и фактическим усилием т говых канатов на прот жении всего процесса копани , при этом программу заданного изменени усили т говых канатов в зависимости от длинь пройденного ковшом пути копани формируют по еле-

т говых канатов S, в начале прот . bf(A

где S.

т. i«A

дующей зависимости:

цесса KonarikH до конечного значени усили т говых канатов в конце заданного пути копани Ь по линей- 40 ной зависимости. Измер ют фактическое усили т говых канатов в процессе копани . Измер ют рассогласование между заданньш программным и фактическим усилием т говых канатов на 45 прот жении всего процесса копани и в зависимости от величины этого рассогласовани формируют заданное изменение усили в подъемных канатах

(1,)

(U) STO STO +К.1,,

заданное усилие т говых канатов в процессе кoпaни i .начальное усилие т говых канатов, которое выбирают pasHbw сопротивлению резани грунта Рр на зат . стол

К

ST.-S

то

данной глубине копани (в зависимости ; от категории разрабатываемых грунтов Рр (0,2-0,5)S,,., стопорное усилие т говых канатовJ

коэффициент, характеризующий Интенсивность приращени усили т говых кана50

§5

на прот жении всего процесса копани . Измер ют фактическое усилие подъемных канатов в процессе копани . Измер ют рассогласование между заданным и фактическимусилием подъемных канатов и в зависимости от величины этого рассогласовани формируют управл ющее воздействие, которое подают на вход электропривода подъемной лебедки п управлени процессом копани .

5 0 0 5

ТК

L,. 5

тов в процессе копани от начального ДО конечного значени З.на заданном пути копани

конечное усилие т говых канатов (в зависимости от категории разрабатываемых грунтов

(0,7-0,9)S,J; заданньй путь копани (в зависимости от категории грун- тов L(2-5)l,,g ,

где длина. ковша);

1 - текуш,ее значение пути копани .

Способ управлени движением ковша драглайна при копании осуществл ют следующим образом.

Перед началом работ, в зависимости от категории разрабатываемых грунтов , задают начальное S и конечное З-гц значени усили т говых канатов и длину -пути копани L.

В процессе копани измер ют текущую длину пути копани . Формируют программу заданного изменени усили т говых канатов в зависимости от длины пройденного ковшом пути копани от начального значени усили

т говых канатов S, в начале про

3

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, реализующего данный способ; на фиг. 2 - функциональна схема программного блока 14.

Устройство дл управлени движеем ковша драглайна при копании включает рабочее оборудование в виде коша 1, подвешенного на подъемных 2 и т говых 3 канатах, двигатель 4 подъемной лебедки 5 и двигатель 6 т говой лебедки 7. Двигатели 4 и 6 управл ютс блоками 8 и 9 регулировани скорости подъемной и т говой лебедок. На вход блока регулировани 8 подаетс сигнал управлени от регул тора 10 нат жени подъемных канатов, на первый вход которого подаетс сигнал с выхода датчика 11 нат жени подъемных канатов, а на второй вход - сигнал с выхода регул тора 12 нат жени т говых канатов Входные сигналы к регул тору 12 натжени т говых канатов поступают от датчика 13 нат жени т говых канатов и от программного блока 14, вхо которого через датчик 15 пути копани подключен к корной цепи двигател 6, причем программный блок 14 включает в себ сумматор 16, потенциометр 17 задани начального усили т говых канатов и потенциометр 18 задани коэффициента приращени усили т говых канатов в процессе копани .

Устройство работает следующим образом .

Перед началом работ машинист задает программу регулировани усили т говых канатов 3 в программном блоке 14, устанавлива в зависимости о категории разрабатываемых грунтов птенциометром 17 начальное усилие т

говых канатов S и потенциометром 18 коэффициент К приращени усили т говых канатов - в процессе копани от начального S до конечного значени Ь. на заданном пути копани L .

После опускани ковша 1 в точку начала копани , машинист включает устройство. При этом командоаппарат ручного управлени скоростью подъемной лебедки 5 отключаетс от электропривода подъемной лебедки 5, а сигнал заданного усили подъемных канатов Sf, jjj, поступающий на второй вход регул тора 10 нат жени подъемных канатов с выхода регул тора 12 нат же0

5

0

5

0

ни т говых канатов, пропорционален некоторому начальному усилию подъемных канатов S (например, весу упр жи ковша). Затем машинист начинает процесс копани , устанавлива ко- мандоаппаратом ручного управлени скоростью т говой лебедки 7 желаемую скорость движени т говых канатов 3.

В начале процесса копани при движении ковша вдоль забо с заданной скоростью происходит заглубление ковша в грунт на заданную толщину стружки под действием собственного веса. Заглубление происходит до тех пор, пока сигнал фактического усили нат жени т говых канатов S(l ), поступающий на первый вход регул тора 12 нат жени т говых канатов с .выхода датчика 13 нат жени т говых канатов, не превьшгает сигнал заданного усили т говых канатов т поступающий на второй вход регул тора 12 нат жени т говых канатов с выхода программного блока 14, т.е. пока рассогласование между, заданным программным .и фактическим значени ми усили т говых канатов Е имеет положительное значение (f.

5

с

у з„(1)-5(1) 0). После достижени ковшом заданной глубины копани , т.е. возрастани усили т го-) вых канатов до заданного значени , стабилизаци заданного усили т говых канатов осуществл етс путем регулировани усили подъемных канатов 2 на основании сигнала задани уси

ли подъемных канатов S

. зад

поступающего на второй вход регул тора 10 нат жени подъемных канатов-с выхода регул тора 12 нат жени т говых канатов, следующим образом. В случае, если фактическое усилие т говых канатов в процессе копани превысило заданное значение ) (ковш черезмерно заглубилс или встретил преп тствие), т.е. рассогласование между заданным и фактическим значением усили т говых канатов имеет отрицательное значение (

Зт.зс,(1к регул тор 12 нат жени т говых канатов формирует

сигнал заданного усили нат жени подъемных канатов S, дл регул тора 10 нат жени подъемней канатов по закону

Snac..,-bKjedt-bK

d

dt

где S

год

по

пДиД

заданное усилие подъемных канатов-, начаУгьное усилие подъемных канатовi величина рассогласовани между заданным и фактическим значением усили т говых канатовJ соответственно коэффициенты пропорциональной интегральной и дифференциальной составл ющих ГИД - регул тора нат жени т говых канатов (в зависимости от конкретных условий настройки регул тора K и К„ могут принимать нулевые значени ) .

Нат жение подъемных канатов увеличиваетс , и -ковш приподнимаетс до тех пор, пока усилие в т говых канатах не сравн етс с заданным. Если после подъема ковша усилие т - говьпс канатов оказалось меньше заданного (что бьшает после обхода непреодолимого преп тстви ), заданное усилие подъемных канатов снова равно начальному усилию S и ковш

заглубл етс на заданную глубину по действием собственного веса. Таким образом обеспечиваетс стабилизаци заданного усили т говых канатов в процессе копани .

При движении ковша в забое на вход программного блока 14 поступае сигнал с выхода датчика 15 пути копани , увеличивающийс пропорционално пройденному ковшом пути копани , под воздействием которого программный блок 14 формирует сигнал задани дл регул тора 12 нат жени т гвых канатов, обеспечивающий увеличение усили в т говых канатах в фу кции пути копани дл компенсации возрастающего сопротивлени грунта копанию, обусловленному увеличением сил трени ковша.о грунт, под воздействием возрастающей массы ковша и сил сопротивлени перемещению призмы волочени и грунта в ковше. Этим обеспечиваетс посто нна толщина стружки в процессе копани .

После заполнени ковша (оцениваетс машинистом визуально) машинист переводит командоаппараты ручного управлени скоростью подъемной и т говой лебедок в нужное дл транспор

тировани ковша чает устройство.

положение и отклю0

5

0

35

45

Claims

1. Способ управлени движением ковша драглайна при копании, включающий измерение пути копани , .измерение усилий в подъемных и т говых канатах, измерение рассогласовани между усили ми в подъемньк и т говых канатах с их заданными значени ми и формирование заданного изменени усили в подъемных канатах дл управлени процессом копани , о т- личающийс тем, что, с целью повышени производительности экскаватора-драглайна.и снижени динамических нагрузок на его рабочее оборудование и механизмы, в процессе копани формируют программу заданного изменени усили т говых канатов в зависимости от длины пройденного

5 ковшом пути копани , формируют заданное изменение усили в подъемных канатах в зависимости от величины рассогласовани между заданным программным и фактическим усилием т го0 вых канатов на прот жении всего процесса копани , при этом программу заданного изменени усили т говых канатов в зависимости от длины пройденного ковшом пути копани формируют по следующей зависимости:

0

5

Т.ЗйА

(Ij STO + К-1

к

где S.

..«A(IK

го

К .STO L,,

заданное усилие т говых канатов в процессе копани j начальное усилие т говых канатов;

коэффициент, характеризующий интенсивность приращени усили т говых канатов в процессе копани от начального

го

до на

к значение

конечного

ncL заданном пути копани L 11 - текущее

пути копани .

2. Устройство дл управлени движени ковша драглайна при копании, содержащее двигатели подъемной и т говой Лебедок, соединенные с блоками регулировани скорости подъем

7

ной и т говой лебедок, регул тор нат жени подъемных канатов, соеди- ненныг е блоком регулировани скорости йодъемной лебедки, регул тор нат жени т говых канатов, датчики нат жени подъемных и т говых канатов , вход которьпс соединен с подъемными и т говыми канатами, а выход подключен к регул торам нат жени . подъемных и т говых канатов, датчик пути копани , вход которого соедине с двигателем т говой лебедки, отличающеес тем, что оно снабжено программным блоком, вход которого соединен с выходом датчика пути копани , а выход подключен к второму входу регул тора нат жени т говых канатов, при этом выход регул тора нат жени т говых канатов соединен с вторым входом регул тора нат жени подъемных канатов, а про

Uon

1

5

0

3745

5

0

8

граммный блок состоит из сумматора , источника опорного напр жени , потенциометра задани начального усили т говых канатов и потенциометра задани коэффициента приращени усили т говых канатов в процессе копани , причем к входу по тенциометра задани начального усили т говых канатов подключен источник опорного напр жени , а его выход соединен с первым входом сумматора , выход потенциометра задани коэффициента приращени усили т говых канатов в процессе копани подключен к второму входу сумматора, вход потенциометра задани коэффи-. циента приращени усили т говых канатов в процессе копани вл етс входом программного блока, а выход сумматора вл етс его выхо - дом.

/7

Jt

WJ

...,J

. 2

Составитель О.Капканец Редактор М.Недолуженко Техред М.ДиД{.1К . Корректор М.Шароши

Заказ 3929/25 Тираж 606Подписное

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.