SU639999A2 - Система стабилизации нат жени подъемного каната экскаватора-драглайна - Google Patents

Description

раллельно его емкости ключом, второго сум1матора и «елинейного элемента, лри етом выход лервого сумматора через релейный элемент соединен со входом второго суММатора.

На фиг. 1 изображена схема системы стабилизации нат жени  .подъемного «анатз; ка фиг. 2 - схема распределени  скоростей лри движении ковша.

Система содержит устройство / у.правлен-и  приводом подъема, лреобразователь 2, двигатель 3, командоалпарат 4, датчик 5 статической составл ющей тока, датчвк 6 производной статического тока, задатчик 7 нат жени  подъемного каната, первый усилитель 8 и второй усилитель 9.

Ко входам первого усилител  8 подключены выходы задатчика 7 .нат жени , датчика 5 статической составл ющей тока и датчика 6 производной статического тока, а его 1выход и выход командоалпарата 4 подключены ко входу второго усилител  9, выход которого соединен со входом устройстоза управлени  .приводом лодъема /.

К выходу датчика 5 статической составл ющей тока Якорной щепи подъема подключен релей.ный элемент 10, управл ющий ключевым элементом 11, -ко вхо.ду которОПо лрисоединен нелинейный блок 12 .кор|рекции скорости 1по.дъема. Нелинейный блок 12 коррекции скорости лодъема состоит из датчика 13 скорости подъема, приключенного ко 1ВХОДУ первого сумматора 14, интепри1рующего усилител  15, параллельно которому подсоединен дополнительный ключ 16, дололнительного релейно.го элемента 17, 1входом св занно;го с ВЫХОДОМ первого сумматора 14, а выходом - со вторым су.мматОром 18, через (Нелинейный элемент 19 соединенного с ключевым элементом //.

Ко входам лервого 14 н второго 18 сум .матор-ов, кроме того, подключен .выход бло:г;а 20 вычислени  ооста.зл ющей скоростт ги .

Блок 20 вычисленн  составл ющей скорости т ги 1включает в себ  сумматор . (первый 22 и второй 23 квадраторы, первый 24, второй 25 и третий 26 блоки умножени , функциональный преобразователь 27 и источник 28 лосто нного напр жени . Ко входам сумматора 2,1 лриключены через первый -квадратор 22 датчик 29 длины подъема ого каната и через .второй квадратор 23 - датчик 30 длины т гового .ка.ната. Выход су.мматора 21 соединен со входом второго блока умножени  25, Бто1рым входом через функциональный преобразователь 27 св занного с третьим блоком умножени  26. Входы третьего блока ум1ножени  26 при .ключекы к датчикам 29 и 30.

Входы лервого блока умножени  24 св заны с датчиком 31 скорости т ги и выходо ,м второго бло.ка умножени  25, а его выход П-одключен ко входам лервого суммато (ра 14 и зтораго сумматора 18.

Устройство работает следующим образом .

После касани  ковшом лрунта (при опускании ковша на забой) начинает образовьшатьс  слабина подъемного каната и усилие 13 подъемно.м канате резко уменьшаетс  до Минимального знач-ени  5„. В результате этого ло вл ютс  сигналы ,на выходах второго усилител  9 и релейного элемента 10. Ск-гнал с релейного .э.темента W замыкает ключевой элемент // и размыкает дополнительный ключ 16.

Величина слабины лодъемного каната определ етс  как интеграл ло времени от скорости УСЛ образовани  этой слабины.

Скорость образовани  слабины подъемного каната УСЛ определ етс  как сумма скорости Привода подъема и составл ющей скорости т ги, т. е. ее проекции на лодъемный канат,

УСИ п ± V-rSin .

Составл юща  скорости т ги опре.дел етс  с помощью датчика 29 длины лодъемпаго каната, датчика 30 длины т гового каната , датчика 31 скорости т ги и блока 20 вычислени  составл ющей скорости т ги.

Синус угла ф определ етс  как

I- - ;2

где /п, /т.стр-соответственно длины стрелы, подъемного и т гового каната.

Ст :гнал с датчика 29 в первом квадраторе 22 возводитс  в квадрат, а .во втором квадраторе 23 возводитс  в кзадрат сигнал с датчика 30.

С выхода источника 28 лосто нно.го напр жени  снимаетс  сигнал, лропорциональный квадрату длины стрелы /ётр.

Сишнал с квадраторов 22 и 23 и с источника 28 носто нного напр жени  суммируютс  в сум1маторе 21, напр жение на выходе которого про.порционально -

стрС выхода третьего блока умножени  26, соединенного с датчиками длин подъемного 51 т тового каната 29 и 30, снимаетс  сигнал, пропорциональный удвоенному произведению этих длин, т. е. равный 2/п/г, а с выхо.да функционального преобразовател  27 - сигнал равный. Этот сигнал перемножаетс  во втором блоке .умноже.ни  25 с сигналом на выходе сумматора 21, в результате чего с выхода STOiporo блока умножени  снимаетс  оиг.нал, пропорциональный

1

/2

/- - Г21 ,1,

тстр.

Этот сигнал в первом блоке умножени 

24 леремножаетс  с сигналом на выходе

65 датчика скорости т ги 31, в результате чего результирующий сигнал .пропорционален l/T-sin 6.

Нелинейный блок коррекции скорости подъема 12 предназначен дл  такого управлени  скоростью подъема, ири котором В момент окончани  выбора слаблны подъемного каната скорость была бы близка к нулю.

На первый сум-матор 14 поступают сигналы Вычислени  составл ющей скорости т ги 20, в результате чего на выходе сумматора 14 сигнал шрОБОрционален скорости Oi6pa3OBaHHH слабины.

.T УЧ+ V, Sin6.

Этот сипнал поступает на интегрирующий усилитель 15, на выходе которого в момент касаиИЯ коашом грунта, КОгда усилие в подъемном канате резко уменьшаетс  и размыкаетс  дололнительны-й ключ 16, по вл етс  .напр жение, .пропорциональное .величине слабины подъемного ка.ната .налрЯжение с выхода интегрирующего усилител  -15 поступает на вход второго сумматора 18, второй вход которого св зан с дополнительным релейным элементом 17. Напр жение на выходе второго сумматора 18 равно нулю до тех .пор, пока скорость образовани  слабины подъемного каната V.i положительна и на вььходе до.полн.ительного релейного элемента 17 имеетс  отрицательный сигнал. При реверсировании привода полъема, когда слабина подъемного каната достигает .максимального значени , а скорость образовани  слабины ста.новитс  равной нулю, дополнительный релейный элемент 17 перебрасываетс  и напр жение на .его выходе становитс  равным нулю.

При этом .на выходе второго сумматора 18 по вл етс  сигнал, пропорциональный величине сла-бины подъемного каната, скорректированный на .величину, пропордиональную составл ющей скорости т ги V.f sin if. Этот сигнал .поступает на .нелинейнЫй элемент /Р, выходное напр жение которого измен етс  в зависимости от скорректированной величины слабины подъемного каната таким образом, чтобы к моменту око.нчани  выбора слабины скорость подъема была близка к нулю. Зависимость вход - ВЫХОД нелинейного элемента 19 рассчитываетс  обычным .путем, исход  из тахограммы привода подъема. Сигнал с нелинейного элемента 19 через ключевой элемент 11 поступает на вход второго усилител  9, причем он действует встречно с напр жением на выходе иервого усилител .

В момент окончани  выбора слабины усилие в подъемном канате /возрастает, ;в результате чего перебрасываетс  релейный

элемент 10, размыкающий ключевой элемент // и замыкающий дополнительный ключ 16. При этом работает только система стабилизации нат жени  подъемного ка.ната, стабилизирующа  в процессе черпани  заданное нат жение .подъемного .каната.

Использование насто щего технического решени  облегчает раб-эту маши.ниста, значительно сокращает длительность выбора слабины, подъемного каната при его спуске с высокой скоростью и повышает производительность .и надежность экскаватора.

Claims (3)

1.Система стабилизации нат жени  подъемного каната экскаватора-драглайна по авт. ав. X9 599023. отличающа с 

тем, что, с целью повыщени  производительности экскаватора путем оптимизации процесса выбора слабины подъемного каната , система дополнительно снабжена блоком вычислени  составл ющей скорости т ги , подключенными к его входам датчиками длин подъемного .и т гового канатов и датчиком скорости т ги не,1инейным блоком коррекции скорости подъема и последовательно соединенными релейным и ключевы.м

элементами, пр.ичем вы.чод блока вычислени  составл ющей скорости т ги подключен к одному ИЗ входов нелинейного блока коррекции скорости подъема, ко второму входу которого .подключен соединенный с датчиком статической составл ющей тока  корной цепи привода подъема релейный элемент , а его выход через ключевой элемент подключе.нКО входу второго усилител .

2.Система по п. 1, о т л и ч а ю щ а   с   тем, что блок вычислени  составл ющей

скорости т ги выполнен в виде двух ква.т,раторов , источника посто нного напр жени , трех блоков умножени , сумматора i; функционального преобразовател , причем первый :блок умножени  через функциональный преобразователь подключен к одному ИЗ входов второго блока умножени , ко второму входу которого подключены через сумматор источник посто нного напр жени  и квадраторы, а его вы.ход соединен со входом третьего блока умножени .

3. CiiCTCMa по п. 1, о т л и ч а ю щ а   с   тем, что нелинейный блок коррекции скорости подъема выполнен в виде релейного элемента и последовательно соединенных датчика скорости подъема. первого сумматора , илтегрального усилител  с включенным параллельно его емкости ключом , второго сумматора и нелинейного элемента , при этом выход первого сумматора через релейный соединен со входом второго сумматора.

28