SU1421836A1

SU1421836A1 - Способ управлени драглайном и устройство дл его осуществлени

Info

Publication number: SU1421836A1
Application number: SU864120957A
Authority: SU
Inventors: Юрий Моисеевич Иржак; Виктор Алексеевич Оленев; Вениамин Львович Раскин
Original assignee: Московский Инженерно-Строительный Институт Им.В.В.Куйбышева
Priority date: 1986-09-19
Filing date: 1986-09-19
Publication date: 1988-09-07

Abstract

Изобретение относитс к управлению э.тектроприводами одноковшовых экскаваторов-драглайнов . Пель - исключение опас ных динамических нагрузок дл повышени срока службы подъемных канатов и уменьшени металлоемкости стреловой конструкции . Задают мин. значение нагрузки привода подъема (ПП), равное весу упр жи Gynp ковша- и распорной балки, которое обеспечивает поддержание «на весу распорной балки к упр жи ковша, если ковш находитс под головными блоками. При этом измер ют рассто ние Р от ковша до направ- л юших блоков. В соответствии с измеренным рассто нием корректируют заданную мин. нагрузку привода Зимин ПП по ф-.че Sn мин Gynp при 1/1сТр (0,60,7) и Sll мин aXGynp при 1/Ьтр (0,6-0,7), где 1стр - длина стрелы; а (2-3) - коэфф., определ юш.ий верхний предел мин. допустимой нагрузки ПП; k (а-l) : (0,6-0,7)стр - коэф. пропорциональности. Скорректированную мин. нагрузку ПП сравнивают с текушей. При превышении ее уменьшают до нул результируюший сигнал приводов поворота и т ги. Скорость ПП ограничивают значением (0,15-0,25) ее макс, значени . Устр-во дл реализации способа содержит ПП 4, приводы поворота 9 и т ги 14, блоки 2, 7, 12 регулировани скоростей ПП и приводов поворота и т ги с командоаппаратами 1,5 и 10. Датчик 15 статического тока ПП св зан с входами усилител 16 с насышением и, релейного элемента (РЭ) 17. Датчик 18 рассто ни через нелинейный элемент 19 подключен к вторы.м входам РЭ 17 и усилител 16. На входе РЭ 17 сравниваютс сигналы допустимой и текуилей нагрузки ПП, соотношение которых определ ет наличие или отсутствие слабины подъемных канатов. С выхода РЭ 17 сигнал одновременно поступает на блок 2 и через ключи 6 и 11 на блоки 7 и 12 дл устранени сигнала рассогласовани . 2 с.п. ф-лы, 1 ил. (Л ГчЭ оо со 05

Description

0

тг т

Изобретение относитс к управлению главными электроприводами одноковшовых экскаваторов-драглайнов и предназначаетс дл ограничени динамических нагрузок, дей ствующих на стреловую конструкцию и на электромеханическую систему привода подъема.

Цель изобретени - исключение опасных динамических нагрузок дл повышени срока службы подъемных канатов и уменьшени металлоемкости стреловой рукции.

На чертеже изображена функциональна схема устройства, реализующего предлагаемый способ управлени драглайном.

Устройство, реализующее способ управлени драглайном, с главными электроприводами , выполненными по системе управл емый преобразователь с блоками регулировани скорости, управл емыми с помощью командоаппаратов, содержит командоаппа- рат 1 подъема, подключенный к блбку 2 регулировани скорости привода подъема, выходом св занной с преобразователем 3, питающим привод 4 подъема. Командоаппа- рат 5 поворота через первый ключ 6 подключен к входу блока 7 регулировани ско5 k

Gynp - масса упр жи ковща и распорной

балки;

F - рассто ние от ковша до направл ющих блоков; .

ШЙОТТТ - коэффициент пропорцио- нальности. Коррекци минимально допустимой нагрузки привода подъема в зависимости от рассто ни между ковшом и направл ющими конст- 10 блоками осуществл етс из-за необходимости учесть вли ние массы подъемных канатов и усилий, создаваемых образованными подъемными канатами цепных линий. Установлено, что вли ние массь подъемных канатов и образованных ими цепных линий

5 оказывает незначительное вли ние на требуемое значение минимально допустимой нагрузки подъема при бо,льшем (0,6- 0,7)FcTp. При рассто нии от ковша до направл ющих блоков, меньшем (0,6-0,7)1стр,

2Q минимально допустимую нагрузку подъема дл устранени возможности прослаблени подъемного каната при движении ковша по забою необходимо увеличивать согласно приведенной зависимости. Коэффициент а, определ ющий верхний предел минимально

рости привода, поворота, выход которого св - 5 допустимой нагрузки подъема Злмкк, при зна- зан с преобразователем 8 поворота, питаю-чени х свыше трех вызывает ухудшение защим привод 9. Командоаппарат 10 через ВТО-глублени ковша, а при значени х мень30

рой ключ 11 подключен по входу блока 12 регулировани скорости т ги.

Блок 12 регулировани скорости т ги подсоединен к преобразова- елю 13 т ги, питающему привод 14 т ги. Датчик 15 статического тока привода подъема св зан с входом усилител 16 с насыщением и релейного элемента 17. Датчик 18 рассто ни между ковщом и направл ющими блоками .2 через нелинейный элемент 19 подключен к вторым входам релейного элемента 17 и усилител 16, выход которого подключен к входу усилител 20, другим входом соединенного с командоапп аратом 1 подъема.

ше двух приводит к прослаблению подъемных канатов.

Одновременно с коррекцией минимально допустимой нагрузки привода подъема определ ют текущую нагрузку привода подъема и сопоставл ют их между собой. При превышении минимально допустимой нагрузки подъема над ее текущим значением, что свидетельствует о наличии слабины подъемного каната, блокируют движение приводов поворота и т ги уменьшением до нул результирующего задающего сигнала этих приводов , а скорости привода подъема ограничивают значением .(0,15-0,25) ее макси- 40 мального значени . Как показали исследовани и тензометрирование стрелы эксква- тора, большее значение скорости подъема при выборе слабины каната приводит к значительным нагрузкам, меньшее значение скорости подъема отрицательно сказываетс на производительности из-за большой длительности процесса выбора слабины подъемного каната, если она образовалась.

Способ осуществл ют следующим образом .

Задают минимальное значение нагрузки привода подъема, равное Gynp,.которое обес- - печивает поддержание «на весу распорной балки и упр жи ковша, если ковш находитс под головными блоками стреловой конструкции . При этом измер ют рассто ние от ковша до направл ющих блоков. В соотОдновременно с коррекцией минимально допустимой нагрузки привода подъема определ ют текущую нагрузку привода подъема и сопоставл ют их между собой. При превышении минимально допустимой нагрузки подъема над ее текущим значением, что свидетельствует о наличии слабины подъемного каната, блокируют движение приводов поворота и т ги уменьшением до нул результирующего задающего сигнала этих приводов , а скорости привода подъема ограничивают значением .(0,15-0,25) ее макси- 40 мального значени . Как показали исследовани и тензометрирование стрелы эксква- тора, большее значение скорости подъема при выборе слабины каната приводит к значительным нагрузкам, меньшее значение скорости подъема отрицательно сказываетс на производительности из-за большой длительности процесса выбора слабины подъемного каната, если она образовалась.

Ограничение только скорости привода подъма не исключает возможности подхва45

ветствии с измеренным рассто нием коррек- гп та груженого ковша с большой скоростьк).

тируют заданную минимальную нагрузку привода 5„ии11 подъема согласно зависимости

5„мин Gynp при (0,6-0,7) и

S,,M..K а Gynp - kf при (0,6-0,7), где Рстр - длина стрелы; а (2-3)-коэффициент, определ ющий верхний предел минимально допустимой нагрузки привода подъема;

при котором кинематическа энерги движущихс масс переходит в потенциальную энергию деформации канатов. Этим объ сн етс необходимость блокировани приводов поворота и т ги при наличии слаби- 55 ны подъемных канатов.

Устройство дл реализации способа управлени драглайном работает следующим образом .

k

гр бл ти то м ка

0

Одновременно с коррекцией минимально допустимой нагрузки привода подъема определ ют текущую нагрузку привода подъема и сопоставл ют их между собой. При превышении минимально допустимой нагрузки подъема над ее текущим значением, что свидетельствует о наличии слабины подъемного каната, блокируют движение приводов поворота и т ги уменьшением до нул результирующего задающего сигнала этих приводов , а скорости привода подъема ограничивают значением .(0,15-0,25) ее макси- 0 мального значени . Как показали исследовани и тензометрирование стрелы эксква- тора, большее значение скорости подъема при выборе слабины каната приводит к значительным нагрузкам, меньшее значение скорости подъема отрицательно сказываетс на производительности из-за большой длительности процесса выбора слабины подъемного каната, если она образовалась.

Ограничение только скорости привода подъма не исключает возможности подхва5

при котором кинематическа энерги движущихс масс переходит в потенциальную энергию деформации канатов. Этим объ сн етс необходимость блокировани приводов поворота и т ги при наличии слаби- ны подъемных канатов.

На выходах усилител 16, имеющего од- нопол рную характеристику с насыщением сопоставл ютс два сигнала: с датчика 15 статического тока привода подъема и нелинейного элемента 19. Последний имеет характеристику «вход-выход, обеспечивающую в зависимости от рассто ни между ковшом и направл ющими блоками получение сигнала , пропорционального минимально допустимому усилию в подъемном канате. Этот сигнал пропорционален массе упр жи ковша Gynp при рассто нии между ковшом и направл ющими блоками, большем (0,6- 0,7) длины стрелы 1стр. При меньших значени х этого рассто ни сигнал на выходе нелинейного элемента 19 пропорционален величине (aGynp-k).

На вход нелинейного элемента 19 с датчика 18 поступает сигнал, пропорциональный рассто нию Г между ковщом и направл ющими блоками. Сигнал с датчика 15 статического тока привода подъема пропорционален текущему усилию привода подъема или текущему значению нат жени подъемного каната. Таким образом, на входе усилител 16 сравниваютс сигналы, пропорциональные минимально допустимому и текущему значени м усили в подъемном канате. Напр жение на выходе усилител 16, вл ющегос по сути регул тором нагрузки привода подъема, по вл етс только при нат жении подъемного каната, меньшем минимально допустимого значени .

На входы усилител 20 поступают сигналы с выходов командоаппарата 1 подъема и усилител 16. Усилитель 20 имеет как и усилитель 16 однопол рную характеристику с насыщением, обеспечивающую получение на его выходе сигнала, пропорционального разности входных сигналов, если сигнал с выхода командоаппарата 1 подъема , измеренный от максимального значени в направлении на спуск ковща, не превы- щает сигнал с выхода усилител 16. Если это условие не выполн етс , напр жение на выходе усилител 20 равно нулю.

Результирующий сигнал на входе блока 2 регулировани скорости подъема равен наибольшему из двух сигналов: с выхода командоапиарата 1 подъема или с выхо- да усилител 16, вл ющегос регул тором нагрузки привода подъема. Если нагрузка привода подъема больще максимально допустимой , скорость привода 4 подъема определ етс командоаппаратом 1 подъема. Если же нагрузка подъема меньще минимально допустимой, на входе блока 2 регулировани скорости привода подъема по вл етс сигнал с выхода усилител 20, направленный на увеличение скорости привода подъема в направлении на подъем ковща, т.е. на увеличение нагрузки привода подъема.

На входе релейного элемента 17 сравниваютс сигнал с выхода нелинейного элемента 19, пропорциональный минимально

0

5

з

допустимой нагрузке подъема, и сигнал, пропорциональный текущей нагрузке привода подъема. Соотношение этих сигналов определ ет наличие или отсутствие слабины подъемных канатов. При отсутствии слабины подъемных канатов сигнал на выходе релейного элемента 17 равен нулю, поэтому первый 6 и второй 11 ключи замкнуты. Вс.пед- ствие этого на вход блока 7 регулировани скорости привода поворота поступает сигнал с выхода командоаппарата 5, определ ющий скорость привода 9 поворота. Аналогично на вход блока 12 регулировани скорости т ги при наличии напр жени на выходе релейного элемента 17 через второй ключ поступает сигнал с выхода командоаппарата 10 т ги, определ ющий скорость двигателей 14 т ги. При наличии слабины подъемного каната сигнал с нелинейного элемента 19 превышает сигнал с датчика 15 статического тока и на выходе ре0 лейного элемента 17 по вл етс напр жение. Вследствие этого размыкаютс первый 6 и второй 11 ключи, обнул ющие входы блоков 7 и 12 регулировани скорости, приводов поворота и т ги. Приводы поворота и т ги останавливаютс .

Одновременно сигнал с выхода релейного элемента 17 поступает на вход блока 2 регулировани скорости привода подъема. Пол рность этого сигнала выбираетс противоположной пол рности сигнала с выхо0 да командоаппарата 1 подъема в направлении -, на себ . Коэффициент передачи сигнала с выхода релейного элемента 17 на вход блока 2 подбираетс так, что значение этого сигнала соответствует (0.75- 0,85) от сигнала задани на номнналь5 ную скорость привода подъема. Поэтому результирующий сигнал задани скорости привода подъема при выборе слабины определ ет скорость двигателей подъема в пределах (0,15-0,25) от номинальной скорости. В качестве датчика рассто ни между ковщом и направл ющими блоками 18 может быть использован датчик длины т гового каната.

Claims

Формула изобретени

I. Способ управлени драглайном, заключающийс в измерении статического тока корной цепи привода подъема, сравпении его с минимально допустимым значением, измерении скорости приводов подъема и т ги, вычислении скорости движени ковша и при превыщении минимально допустимым значением статического тока привода подъема над его текущим значением по скорости движени ковща определении величины слабины подъемного каната и в зависимости от этой величины корректировании скорости привода подъема, отличающийс тем, что, с целью исключени опасных динамических нагрузок дл повышени срока службы подъемных канатов, задают мини0

0

5

мальное значение нагрузки привода подъема , затем корректируют минимально донус- тимую нагрузку привода подъема в функцию рассто ни S от ковша до направл ющих блоков в соответствии с зависимостью

5пм,и, Gyrip при F/FCTP {0,6-0,7)

и

Sii мин aG

упр

kfnpn f/FcTp (0,6-0,7),

где f - длина стрелы;

f- рассто ние от ковша до направлющмх блоков; Супр - масса распорной балки и упр жи

ковша;

а (2-3) -коэффициент, определ юш,ий верхний предел минимально допустимой нагрузки привода подъема;

()0упр

-/rTciirr-yvpкоэффициент пропорцио (0,Ь и,/Дстр нальности.

скорректированную минимально допустимую нагру; ку сравнивают с текуш,ей нагрузкой привода подъема и при превышении ее уменьшают до нул результируюш,ий сигнал приводов поворота и т ги, а скорость привода подъема ограничивают значением (0,15- 0,25) ее максимального значени .
2. Устройство управлени драглайном, включаюш,ее блок регулировани привода подъема с командоаппаратом, соединенным

0

с его первым входом, подключенным к электроприводу подъема, датчик статической составл ющей тока, подключенный к первому входу первого усилител , выход которого соединен с первым входом второго усилител , выход которого подключен к второму входу блока регулировани привода подъема, выход датчика статической составл ющей тока подключен также к первому входу релейного элемента , выход которого соединен с первыми входами первого и второго ключей, датчик рассто ни от ковша до направл ющих блоков, а также нелинейный элемент, отличающеес тем, что оно снабжено блоком

г регулировани скорости поворота с командоаппаратом , блоком регулировани привода т ги с командоаппаратом, электроприводом поворота и электроприводом т ги, причем датчик рассто ни от ковща до направл ющих блоков соединен через нелинейный эле0 мент с вторыми входами релейного элемента и первого усилител , а с вторым входом второго усилител св зан выход коман- доаппарата привода подъема, выход релейного элемента соединен также с третьим входом блока регулировани скорости подъема , командоаппараты привода поворота и т ги соединены соответственно с вторыми входами первого и второго ключей, выходы которых подключены соответственно к блокам регулировани скорости поворота и приводам т ги, подключенным к электроприводам поворота и т ги.

5

0