SU1479574A1 - Arrangement for diagnosis of condition of working member of bucket-wheel excavator - Google Patents
Arrangement for diagnosis of condition of working member of bucket-wheel excavator Download PDFInfo
- Publication number
- SU1479574A1 SU1479574A1 SU874260274A SU4260274A SU1479574A1 SU 1479574 A1 SU1479574 A1 SU 1479574A1 SU 874260274 A SU874260274 A SU 874260274A SU 4260274 A SU4260274 A SU 4260274A SU 1479574 A1 SU1479574 A1 SU 1479574A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- unit
- signal
- rotor
- Prior art date
Links
Landscapes
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к горному делу и может быть использовано в системах управлени роторных экскаваторов дл диагностики рабочего органа (РО) при копании. Цель изобретени - повышение долговечности оборудовани за счет контрол переменной составл ющей нагрузки привода ротора. Во врем диагностики РО сигналы от датчика 2 мощности поступают на входы делительного блока (ДБ) 4, на второй вход которого поступает сигнал от датчика 3 скорости привода ротора. С выхода ДБ 4 сигнал, характеризующий значение момента двигател 15 привода роторного ковша, через разделительный фильтр 10 и усилитель 11 поступает на вход логического блока (ЛБ) 8. Посто нна составл юща момента с второго выхода фильтра 10 поступает на вход блока 5 регулируемой задержки сигнала, на второй вход которого поступает сигнал с блока 12 управл емых генераторов, св занного с датчиками скорости привода ротора, и датчика 14 скорости конвейера роторной стрелы. Последний св зан с двигателем 15 конвейера роторной стрелы. Блок 12 управл емых генераторов подключен также к двум интеграторам 6 и 13. На вход интегратора 6 поступают сигналы с блока 5 регулируемой задержки, а на вход индикатора 13 - сигналы с датчика 1 производительности. В ДБ 7 производитс деление выходных сигналов интеграторов 6 и 13. Результирующий сигнал с ДБ 7 поступает на вход ЛБ 8. На второй вход ЛБ 8 поступает сигнал, пропорциональный амплитуде и частоте переменной составл ющей, с выхода фильтра 10 через усилитель 11. В ЛБ 8 сигналы с ДБ 7 и усилител 11 анализируютс , и в блоке 9 индикации по вл етс сообщение о состо нии РО экскаватора и о прочностных свойствах экскавируемой породы. 1 з.п.ф-лы, 7 ил.,1 табл.The invention relates to mining and can be used in the control systems of rotary excavators for the diagnosis of the working body (PO) when digging. The purpose of the invention is to increase equipment durability by controlling the variable component of the rotor drive load. During diagnostics, the PO signals from the power sensor 2 are fed to the inputs of the dividing unit (DB) 4, the second input of which receives a signal from the rotor drive speed sensor 3. From the output of DB 4, the signal characterizing the torque value of the motor 15 of the rotor bucket drive through the separation filter 10 and the amplifier 11 is fed to the input of the logic unit (LB) 8. The constant component of the moment from the second output of the filter 10 is fed to the input of the block 5 of the adjustable signal delay The second input of which receives a signal from the unit 12 controlled generators connected to the rotor drive speed sensors and the speed sensor 14 of the rotary boom conveyor. The latter is connected to the engine 15 of the rotary boom conveyor. The unit 12 of controlled generators is also connected to two integrators 6 and 13. Signals from the adjustable delay unit 5 are input to the integrator 6, and signals from the performance sensor 1 to the input of the indicator 13. In DB 7, the output signals of the integrators 6 and 13 are divided. The resulting signal from DB 7 is fed to input LB 8. The second input of LB 8 receives a signal proportional to the amplitude and frequency of the variable component from the output of filter 10 through amplifier 11. V LB 8 The signals from DB 7 and amplifier 11 are analyzed, and in display unit 9, a message appears on the state of the excavator PO and on the strength properties of the excavated rock. 1 hp ff, 7 ill., 1 tab.
Description
1one
Изобретение относитс к горному делу и может быть использовано в системах управлени роторных экскаваторов дл диагностики состо ни рабочего органа при копании .The invention relates to mining and can be used in rotor excavator control systems for diagnosing the condition of a working body when digging.
Цель изобретени - повышение долговечности оборудовани за счет контрол переменной составл ющей нагрузки привода ротораThe purpose of the invention is to increase the durability of the equipment by controlling the variable component of the rotor drive load.
На фиг„1 представлена структурна схема устройства диагностики состо ни рабочего органа роторного экскаватора; на фиг.2 - функциональна схема блока управл емый генераторов; ,на фиГоЗ - функциональна схема блока регулируемой задержки сигнала; на фиг.4 - функциональна схема интегратора; на фиг.5 - функциональна схем разделительного фильтра; на фиг.6 - функциональна схема логического блока; на фиг.7 - временные диаграммы работы трехстабильного порогового устройства с элементом НЕ на выходе и логического блока в зависимости от отношени интегральных значений момента к производительности.Fig. 1 shows a block diagram of a device for diagnosing the state of a working organ of a rotary excavator; Fig. 2 is a functional block diagram of a generator controlled; , on fig - a functional block diagram of the adjustable signal delay is functional; figure 4 is a functional diagram of the integrator; figure 5 is a functional circuit separation filter; figure 6 is a functional diagram of the logic unit; Fig. 7 shows the timing diagrams of the operation of a three-stable threshold device with an NOT element at the output and a logic block depending on the ratio of the integral values of the moment to the performance.
Устройство диагностики состо ни рабочего органа роторного экскаватора содержит датчик 1 производитель ности, датчик 2 мощности, датчик 3 скорости привода ротора, делительный блок 4, блок 5 регулируемой задержки интегратор 6, делительньй блок 7, логический блок 8, блок 9 индикации, разделительный фильтр 10, усилитель 11, блок 12 управл емых генераторов, интегратор 13 и датчик 14 скорости конвейера рото-ной стрелЫо Позици ми 15 и 16 обо1 чены двигатели роторного ковша конвейера роторной стрелы.The device for diagnostics of the state of the working body of the rotor excavator contains a sensor 1 of performance, a sensor 2 of power, a sensor 3 of the rotor drive speed, a separating unit 4, a unit 5 of adjustable delay integrator 6, a separating unit 7, a logical unit 8, a display unit 9, a separating filter 10 , amplifier 11, unit 12 of controlled generators, integrator 13 and sensor 14 of the speed of the rotary arrow conveyor. Positions 15 and 16 rotate the engines of the rotary bucket of the rotary boom conveyor.
Блок управл емых генераторов содержит масштабные блоки 17-19, сумматор 20, преобразователь 21 напр жение - частота, масштабный блок 22, преобразователь 23 напр жение - частота .The block of controlled generators contains the scale blocks 17-19, the adder 20, the voltage converter 21 - frequency, the scale block 22, the voltage converter 23 - frequency.
Блок регулируемой задержки сигнаAdjustable delay unit
10ten
|5 20 | 5 20
25 25
795744795744
Блок 12 управл емых генераторов представл ет собой генератор инфра- низкой частоты.Controlled oscillator unit 12 is an infra-low frequency generator.
Масштабные коэффициенты блоков 17 - 19 соответственно пропорциональны времени разгрузки ковшей до конвейера роторной стрелы, времени подъема горной массы в ковшах ротора до разгрузки и времени перемещени горной массы по конвейеру роторной стрелы до места установки датчика производительности. Таким образом выходной сигнал сумматора 20 пропорционален времени запаздывани в канале измерени производительности оThe scaling factors of blocks 17–19 are respectively proportional to the time of unloading the buckets to the rotary boom conveyor, the time of lifting the rock mass in the rotor buckets before unloading and the time of moving the rock mass along the rotary boom conveyor to the location of the performance sensor. Thus, the output signal of the adder 20 is proportional to the time delay in the performance measurement channel o
Преобразователь 21 напр жение - частота преобразует аналоговый сигнал в последовательность импульсов инфранизкой частоты, пропорциональной времени запаздывани в канале производительности. Масштабный коэффициент блока 22 пропорционален времени полного оборота роторного колеса. Его выходной сигнал также посредством преобразовател 23 напр жение - частота преобразуетс в частотный, характеризующий скорость ротора.Voltage Converter 21 — Frequency converts an analog signal into a sequence of infra-low frequency pulses proportional to the latency time in the performance channel. The scale factor of block 22 is proportional to the time for a complete revolution of the rotor wheel. Its output signal is also by means of a voltage converter 23 — the frequency is converted into a frequency characteristic of the rotor speed.
Блок 5 регулируемой задержки сигнала сдвигает сигнал нагрузки со скоростью, пропорциональной сумме скоростей вращени ротора, передвижени конвейера роторной стрелы и перемещени породы от места разгрузки до конвейера роторной стрелы, так как на второй вход сдвигового регистра 25 подаетс частотньй сигнал от блока 12 управл емых генераторов.The adjustable signal delay unit 5 shifts the load signal at a speed proportional to the sum of the rotor speeds, the movement of the rotary boom conveyor and the movement of rock from the unloading point to the rotary boom conveyor, as the second input of the shift register 25 is supplied with a frequency signal from the controlled generator unit 12.
В интеграторе 6 на суммирующий:. вход реверсивного счетчика 27 и на первый вход сдвигового регистра 26 поступает сигнал нагрузки привода ро30In integrator 6 on summing :. the input of the reversible counter 27 and the first input of the shift register 26 receives the signal load ro30 drive
3535
4040
ла содержит аналого-цифровой преобра-45 тора, одновременно на второй входa la contains an analog-digital converter of torus, simultaneously to the second input
зователь 24 и сдвиговый регистр 25.the consignor 24 and the shift register 25.
Интегратор содержит сдвиговый регистр 26, реверсивный счетчик 27 и цифроаналоговый преобразователь 28.The integrator contains a shift register 26, a reversible counter 27 and a digital-to-analog converter 28.
Раздельньй фильтр содержит инвертор 29, сумматор 30 и конденсатор 31 .The split filter contains an inverter 29, an adder 30 and a capacitor 31.
Логический блок содержит пороговый элемент 32, сумматор 33, трех- стабильное пороговое устройство 34, элементы НЕ 35 - 41, элементы И-НЕ ( 42-45, выпр мители 46 и 47, ключевой элемент 48 и компаратор 49 нулевого уровн .The logic block contains a threshold element 32, an adder 33, a three-stable threshold device 34, elements NOT 35 - 41, elements NAND (42-45, rectifiers 46 and 47, key element 48 and comparator 49 of the zero level.
5050
5555
сдвигового регистра 26 поступает ч стотный сигнал от блока 12 управл мых генераторов, в результате инфо маци в этом регистре сдвигаетс с скоростью, пропорциональной действ тельной скорости ротора. Таким обр зом, сигнал на выходе регистра 26 содержит информацию, задержанную н врем , равное действительному приводу оборота ротора. Этот сигнал п ступает на вычитающий вход реверси ного счетчика 27 где производитс вычисление разности входных величи этого счетчика и непрерывное опредthe shift register 26 receives an frequency signal from the control generator unit 12, as a result of which the information in this register shifts with a speed proportional to the actual rotor speed. Thus, the signal at the output of the register 26 contains information delayed by a time equal to the actual drive of the rotor revolution. This signal goes to the subtracting input of the reversing counter 27 where the calculation of the difference between the input values of this counter and the continuous determination of
тора, одновременно на второй входtorus, simultaneously to the second entrance
сдвигового регистра 26 поступает частотный сигнал от блока 12 управл емых генераторов, в результате информаци в этом регистре сдвигаетс со скоростью, пропорциональной действительной скорости ротора. Таким образом , сигнал на выходе регистра 26 содержит информацию, задержанную на врем , равное действительному приводу оборота ротора. Этот сигнал поступает на вычитающий вход реверсивного счетчика 27 где производитс вычисление разности входных величин этого счетчика и непрерывное опреде5the shift register 26 receives a frequency signal from a unit 12 of controlled oscillators, as a result, the information in this register is shifted with a speed proportional to the actual rotor speed. Thus, the signal at the output of register 26 contains information delayed by a time equal to the actual drive of the rotor revolution. This signal is fed to the subtracting input of the reversible counter 27 where the difference between the input values of this counter and the continuous determination of 5 is calculated.
ление интеграла во времени от этой- разности, т.е. определение интегра-, ла от разности входной функции времени (в данном случае нагрузки привода ротора) и в этой же функции, запаздывающей по отношению к текущему моменту на врем , равное действительному периоду оборота ротора. На выходе счетчика 27 образуетс , таким образом, непрерывно измен ющийс во времени кодовый сигнал, соответствующий интегралу нагрузки на скольз щем временном интервале, равном периоду оборота ротора. Этот сигнал преобразуетс в- аналоговую величину цифроаналоговым преобразователем 28 и поступает на вход делительного блока 7. Интегратор 13 выполнен аналогичным образом.the integral in time of this difference, i.e. determining the integral of the difference in the input time function (in this case, the load of the rotor drive) and in the same function, which is late in relation to the current moment by a time equal to the actual period of the rotor rotation. The output of the counter 27 thus forms a continuously varying temporal code signal corresponding to a load integral over a sliding time interval equal to the period of rotor rotation. This signal is converted to an analog value by a digital-to-analog converter 28 and is fed to the input of a dividing unit 7. The integrator 13 is made in a similar way.
Сигнал нагрузки привода ротора одновременно поступает на конденсатор 31 и на один вход сумматора 30, переменна составл юща сигнала с конденсатора 31 преобразуетс в противофазный , одинаковый по абсолютному значению сигнал через инвертор 29 и поступает на другой вход сумматора 30.The load signal of the rotor drive is simultaneously supplied to the capacitor 31 and to one input of the adder 30, the variable component of the signal from the capacitor 31 is converted to an out-of-phase, identical in absolute value signal through the inverter 29 and fed to another input of the adder 30.
Устройство работает следующим образом . The device works as follows.
Сигналы от датчика 2 мощности поступают на первый вход делительного блока 4, на второй вход которого поступает сигнал от датчика 3 скорости привода ротора. С выхода делительного блока 4 значение момента двигател 15 привода роторного ковша поступает на вход разделительного фильтра 10, Посто нна составл юща момента с второго выхода разделительного фильтра 10 поступает на первый вход блока 5 регулируемой задержки сигнала нагрузки, где сигнал M(t) задерживаетс на врем 1 запаздывани в канале измерени производительности . Выходной сигнал блока задержки SM(t- C) поступает на первый вход интегратора 6, в то же врем на первый вход интегратора 13 поступает сигнал -q(t) от датчика 1 производительности , т.е. выходные сигналы интеграторов 6 и 13 соответствуют одному масштабу времени Преобразование сигналов осуществл етс в соответствии с выражени ми: . дл интегратора 6 tThe signals from the power sensor 2 arrive at the first input of the dividing unit 4, the second input of which receives a signal from the rotor drive speed sensor 3. From the output of the dividing block 4, the torque value of the motor 15 of the rotor bucket drive is fed to the input of the splitter filter 10. The constant component of the torque from the second output of the splitter filter 10 is fed to the first input of the variable load block 5, where the signal M (t) is delayed by time 1 delay in performance measurement channel. The output signal of the delay unit SM (t-C) is fed to the first input of the integrator 6, at the same time the signal -q (t) from the performance sensor 1, i.e. the output signals of the integrators 6 and 13 correspond to the same time scale. The signal conversion is carried out in accordance with the expressions:. for integrator 6 t
MUHr(t- 1) -7г. j M(t-Odt , ip(-c; t-T.(t)MUHr (t- 1) -7g. j M (t-Odt, ip (-c; t-T. (t)
57465746
дл интегратора 13for integrator 13
1 QMHr(t) - q(t)dt ,1 QMHr (t) - q (t) dt,
гг Р TP(t)yy P TP (t)
где Т р - период оборота ротора;where T p - the period of rotation of the rotor;
q(t) - величина текущего значени q (t) is the value of the current value
производительности. В делительном блоке 7 выходной сигнал интегратора 6 делитс на выходной сигнал интегратора 13. Выходной сигнал блока 7 соответствует в е-performance. In the splitter unit 7, the output signal of the integrator 6 is divided into the output signal of the integrator 13. The output signal of the unit 7 corresponds to e-
(t;fjl(t; fjl
личине соотношени relationship ratio
WOWO
и поступает на первый вход логического блока 8.and arrives at the first input of the logical block 8.
Переменна составл юща момента ,с первого выхода разделительногоThe variable component of the moment, from the first release of the separation
фильтра 10 подаетс на усилитель 11, формирующий сигнал с частотой и амплитудой , пропорциональной амплитуде и частоте переменной составл ющей. Этот сигнал поступает на второй входfilter 10 is applied to amplifier 11, which forms a signal with a frequency and amplitude proportional to the amplitude and frequency of the variable component. This signal is sent to the second input.
логического блока 8. В логическом блоке 8 сигналы с блоков 7 и 11 анализируютс и в блоке индикации по вл етс сообщение о состо нии рабочего органа экскаватора и о прочностных свойствах экскавируемой породы,logic block 8. In logic block 8, the signals from blocks 7 and 11 are analyzed and a message is displayed in the display unit about the state of the working body of the excavator and the strength properties of the excavated rock,
В работе логического блока 8 возможны четыре режима, на каждый из которых в блоке 9 индикации зажигаетс световое табло с надписью. Независимо от режима посто нно наход тс в работе компаратор 49 нулевого уровн , у которого при наличии сигнала на входе на выходе присутствует сигнал 1, пороговый элемент 32, подающий единичный сигнал, если амплитуда переменной составл ющей сигнала превысит максимальное значение, сумматор 33, трехстабильное пороговое устройство 34 и элемент НЕ 35, причем сигнал на выходе элемента НЕ 35 может принимать значени +Un; 0; -U „ (где II „ --напр жени 1) в зависимости от величины входного сигнала М инт )In the operation of logic block 8, four modes are possible, for each of which a light panel with an inscription is lit on the display block 9. Regardless of the mode, a zero level comparator 49 is constantly in operation, which, when there is a signal at the output, has a signal 1, a threshold element 32 that supplies a single signal, if the amplitude of the variable component of the signal exceeds the maximum value, the adder 33, a three-stable threshold the device 34 and the element HE 35, and the signal at the output of the element HE 35 may take the values + Un; 0; -U „(where II„ is voltage 1) depending on the size of the input signal M int)
Гннт(О Gnnt (Oh
Дл компаратора 49 нулевого уровн можно записатьFor zero level comparator 49
5five
хМинт vxMint v
(г.) 7 0, то U(g) 7 0, then U
и итand um
Вь ХWh x
4-94-9
- in.- in.
,М ин, M in
М инт .M int.
(и) 0, то U(and) 0, then U
ИНГIng
вМХ 49inMH 49
ItnMItnm
Дл порогового элемента 32For threshold element 32
мm
77
то Uthen u
ВЫ 21YOU 21
о. Ill иabout. Ill and
М„п то U6blxj, О, M „n then U6blxj, Oh,
где М п- амплитудное значение переменной составл ющей момента;where M p is the amplitude value of the variable component of the moment;
Работа логического блока по сн етс таблицей состо ний выходов элементов .The operation of the logic block is explained in the output state table.
По вление 1 на выходе элементаAppearance 1 at the element output
НЕ 38 означает пNOT 38 means n
IIII
нарушен режим черпани , на. выходе элемента НЕ 39 - . .-, it на ВЫХОде элеменнормальныи режим та НЕ 40 - снижение нагрузки выходе элемента НЕ 41 - нагрузки.broken scoop, on. output element NOT 39 -. .-, it at the output of the elemental normal mode that is NOT 40 - reducing the load of the output of the element 41 - the load.
, на увеличениеto increase
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874260274A SU1479574A1 (en) | 1987-06-10 | 1987-06-10 | Arrangement for diagnosis of condition of working member of bucket-wheel excavator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874260274A SU1479574A1 (en) | 1987-06-10 | 1987-06-10 | Arrangement for diagnosis of condition of working member of bucket-wheel excavator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1479574A1 true SU1479574A1 (en) | 1989-05-15 |
Family
ID=21310171
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU874260274A SU1479574A1 (en) | 1987-06-10 | 1987-06-10 | Arrangement for diagnosis of condition of working member of bucket-wheel excavator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1479574A1 (en) |
-
1987
- 1987-06-10 SU SU874260274A patent/SU1479574A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Франко Р.Т. и др. Автоматизированна система управлени процессом экскавации роторного комплекса высокой производительности. - Горный журнал, 1982, № 5, с о45-47. Авторское свидетельство СССР № 899763, кл. Е 02 F 3/26, 1980. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1479574A1 (en) | Arrangement for diagnosis of condition of working member of bucket-wheel excavator | |
US4249416A (en) | Apparatus for measuring engine torque | |
SU644919A1 (en) | Device for registering operation time of rotary bucket excavator | |
SU1137581A1 (en) | Angular displacement converter | |
SU1096618A2 (en) | Control device for vibration-testing machine | |
SU804775A1 (en) | Device for weighing drag-line bucket | |
SU489083A1 (en) | Device for software control | |
SU920128A1 (en) | Apparatus for monitoring excavator operation | |
SU1280179A1 (en) | Method of generating pulse signal fitting hydraulic unit rotational speed | |
SU1384973A2 (en) | Device for determining load rate of diesel engine | |
SU809055A1 (en) | Discrete electric drive | |
SU1106900A1 (en) | Device for checking category of soil hardness in dredging | |
SU1104424A1 (en) | Method and device for converting signal of time-pulse meter of rotation speed | |
SU748156A1 (en) | Balancing machine measuring apparatus | |
SU1365325A1 (en) | D.c. electric drive | |
SU618719A1 (en) | Position drive braking device | |
SU1022202A1 (en) | Shaft angular position-to-code converter | |
SU610072A1 (en) | Drive synchronizing device | |
SU1106000A1 (en) | Process for phasing rotary shaft of electric motor | |
SU1249475A1 (en) | Device for controlling drives of excavator bucket | |
SU1674307A1 (en) | Method for distributing rear power loads between synchronous generators running in parallel | |
SU1476392A1 (en) | Signal shaper of multiphase electric machine | |
SU1084157A1 (en) | Apparatus for measuring the rotation speed of vehicle wheel pair | |
SU1162891A1 (en) | Apparatus for controlling an actuating mechanism | |
SU1672948A1 (en) | Analyzer of changes in output of soil-cultivating unit |