SU682615A1 - Apparatus for cjntrolling the turning motion of a single-bucket excavator - Google Patents
Apparatus for cjntrolling the turning motion of a single-bucket excavatorInfo
- Publication number
- SU682615A1 SU682615A1 SU772478968A SU2478968A SU682615A1 SU 682615 A1 SU682615 A1 SU 682615A1 SU 772478968 A SU772478968 A SU 772478968A SU 2478968 A SU2478968 A SU 2478968A SU 682615 A1 SU682615 A1 SU 682615A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- sensor
- multiplication
- unit
- excavator
- output
- Prior art date
Links
Landscapes
- Operation Control Of Excavators (AREA)
Description
механизма поворота и включенные между выходом последнего н входом регул тора тока заристор, операционный усилитель и блок дифференцировани 3.the rotation mechanism and the froster, the operational amplifier and the differentiation unit connected between the output of the latter and the input of the current regulator 3.
Недостатком этого устройства вл етс возможность превышени горизонтальной нагрузки на стрелу допустимого значени при повороте экскаватора, особенно при большом удалении ковша от оси вращенг;;: экскаватора, что снижает надежность экскаватора и накладывает ограничение на величину углового ускорени экскаватора, что снижает производительность экскаватора .A disadvantage of this device is the possibility of exceeding the horizontal load on the boom permissible value when the excavator rotates, especially when the bucket is very distant from the axis of rotation ;;: an excavator, which reduces the reliability of the excavator and imposes a limit on the magnitude of the angular acceleration of the excavator, which reduces the performance of the excavator.
Цель изобретени - повышение надежности и производительности экскаватора за счет ограничени горизонтальных нагрузок на стрелу.The purpose of the invention is to increase the reliability and performance of an excavator by limiting the horizontal loads on the boom.
Дл этого предлагаемое устройство снабжено источни о.м посто нного напр жени , датчиком длины т гового каната, блоком перемножени -делени и диодным мостом с регулируемым источником опорного напр жени , включенным в цепь обратной св зи операционного усилител , выходом соединенного с входом регул тора тока, а к двум входам которого подключен непосредственно и через блок дифференцировани выход блока перемножени -делени , к двум входам пере.множени которого подключены блок определени момента нагрузки механизма поворота и датчик длины т гового каната, а его вход делени соединен через суммирующий элемент с датчиком длины т гового каната и источником посто нного напр жени .For this, the proposed device is equipped with a constant voltage source, a cable length sensor, a multiplication-division unit and a diode bridge with an adjustable voltage source connected to the operational amplifier feedback circuit, and an output connected to the current regulator input and the two inputs of which are connected directly and through a differentiation unit to the output of the multiplication-division block, to the two multiplication inputs of which the block for determining the moment of loading of the turning mechanism and the sensor are connected ins traction rope and dividing its input is connected via a summing element with a tow rope traction length and source of DC voltage.
На чертеже изображено предлагаемое устройство.The drawing shows the proposed device.
Двигатель / механизма, поворота питаетс от преобразовател 2, к входу которого подключены последовательно соединенные регул тор тока 3 и регул тор скорости 4 с подключенными к их входам датчиками тока 5 и скорости 6. В устройство дополнительно введены блок перемножени -делени 7, например, типа МДУ, блок 8 определени момента /W,, нагрузки механизма поворота (например, на основе выделени статического тока), датчик 9 длины т гового каната, элемент суммировани 10, блок дифференцировани //, операционный усилитель 12 с двум входами и включенным в цепи его обратной св зи диодным мостом с регулируемым источником опорного напр жени 75, обеспечивающим задание зоны нечувствительности этого операционного усилител 12, а также источник посто нного напр жени /4.The motor / mechanism, rotation, is powered by converter 2, to the input of which are connected serially connected current controller 3 and speed controller 4 with current sensors 5 and speed 6 connected to their inputs. A unit of multiplication-division 7, for example, of type MDU, torque detection unit 8 / W ,, of the rotation mechanism load (for example, based on static current separation), sensor 9 of the rope length, summation element 10, differentiation unit //, operational amplifier 12 with two inputs and an in the feedback circuit, a diode bridge with an adjustable voltage source 75, providing the deadband setting of this operational amplifier 12, as well as a constant voltage source / 4.
Два входа перемножени блока перемножени -делени 7 подключены к выходам блока 8 определени момента нагрузки механизма поворота и датчика 9 ллины т гового каната, а его вход делител подключен к выходу элемента суммировани 10, к двум входам которого подключены выходы датчика 9 длины т гового каната и источника посто нного напр жени М, выходной сигнал которого пропорционален рассто нию г блоков т ги у основани стрелы от оси вращени экскаватора . Выход блока 7 перемножени делени подключен непосредственно и через блок дифференцировани // к двум входам операционного усилител 12, выход которого соедИНен с входом регул тора тока 3.Two multiply inputs of multiplication unit 7 are connected to the outputs of block 8 for determining the moment of load of the rotation mechanism and sensor 9 of the cable and the divider input is connected to the output of the summation element 10, to the two inputs of which are connected the outputs of sensor 9 for the length of the cable and a constant voltage source M, the output signal of which is proportional to the distance g of the blocks of the tractor at the base of the boom from the axis of rotation of the excavator. The output of the division multiplication unit 7 is connected directly and through the differentiation unit // to the two inputs of the operational amplifier 12, the output of which is connected to the input of the current regulator 3.
Выход операционного усилител 12 может быть подключен также на вход изменени ограничени выходного напр жени регул тора скорости 4 (показано пунктиром ).The output of the operational amplifier 12 can also be connected to the input of the change in the limiting output voltage of the speed regulator 4 (shown by dotted lines).
Работа устройства основана на введении контрол и эффективного ограничени горизонтальной нагрузки F,. на стрелу, вызываемой отклонением ковша от вертикальной плоскости в процессе разгона реверса и торможени механизма поворорота и определ емой здесь из выражени :The operation of the device is based on the introduction of control and effective limitation of the horizontal load F ,. on the boom, caused by the deviation of the bucket from the vertical plane in the process of acceleration of the reverse and braking of the turning mechanism and defined here from the expression:
irir
Lcos Lcos
(1)(one)
/ 7, Ч/ 7, H
где R - радиус инерции ковша относительно оси вращени экскаватора;where R is the inertia radius of the bucket relative to the axis of rotation of the excavator;
L, а - длина стрелы и угол ее наклона к горизонту.L, and - the length of the boom and its angle of inclination to the horizon.
Указанна нагрузка вл етс расчетной дл стрелы, а отсутствие контрол и ограничени этой нагрузки определ ет наиболее существенное ограничение на возможность увеличени ускорени механизма поворота, а вместе с тем и на производительность экскаватора.This load is calculated for the boom, and the lack of control and limitation of this load determines the most significant limitation on the possibility of increasing the acceleration of the swing mechanism, and at the same time on the performance of the excavator.
При этом в устройстве используетс втора зависимость из приведенного выражени , котора вл етс приближенной, но более простой дл реализации, и в которой вместо информации о радиусе R инерции ковша используетс информаци о длине т гового каната /т, что, однако, не .вызывает существенной погрешности.In this case, the device uses the second dependence from the above expression, which is approximate, but more simple to implement, and in which, instead of information about the radius R of the bucket inertia, information about the length of the haul rope / t is used, which, however, does not cause significant errors.
При горизонтальном направлении т гового каната эта замена переменных не приводит к по влению ошибки. Отклонение от горизонтального направлени т гового каната хот и вызывает по вление ошибки, однако, как показал анализ, при максимальном радиусе инерции ковша, наиболее опасном с точки зрени возможности возникновени больших горизонтальных нагрузок на стрелу, эта ошибка не превышает 1,3%. При уменьшении радиуса инерции ковша эта ошибка может возрасти до 4-5%, однако, во-первых, така величина ошибки вполне приемлема дл практики, во-вторых, сама величина нагрузки при этом уменьшаетс , что уменьшает опасность превышени его допустимой величины.With the horizontal direction of the rope, this change of variables does not cause an error. The deviation from the horizontal direction of the haul rope, although it causes an error, however, as the analysis showed, with the maximum bucket inertia radius, which is the most dangerous from the point of view of the possibility of large horizontal loads on the boom, this error does not exceed 1.3%. When the bucket's inertia radius decreases, this error may increase to 4-5%, however, firstly, such an error value is quite acceptable for practice, secondly, the load value itself decreases, which reduces the risk of exceeding its permissible value.
Така замена позвол ет исключить необходимость определени радиуса инерции ковша и тем самым упростить устройство.Such a replacement eliminates the need to determine the bucket inertia radius and thereby simplify the device.
В соответствии с указанной зависимостью сигнал на выходе блока 7 перемножени -делени пропорционален величине горизонтальной нагрузки па стрелу Ff , поскольку на его входы перемножени поступают сигналы, пропорциональные величине момента М„ нагрузки механизма поворота с выхода блока 8 и длине т гового каната /т с выхода датчика 9 этой длины, а на его вход делител поступает сигнал с выхода элемента суммировани 10, пропорциональный величине (/т + ).In accordance with this dependence, the signal at the output of the multiplication-division unit 7 is proportional to the horizontal load pa boom Ff, because signals multiplying to its multiplication inputs are proportional to the torque value Mn of the rotation mechanism load from the output of the unit 8 and the length of the cable / t from the output The sensor 9 is of this length, and at its input the divider receives a signal from the output of the summation element 10, proportional to the value (/ t +).
С помошью регулируемого источника опорного напр жени диодного моста 13 задаетс зона нечувствительности операционного усилител 12, пропорциональна допустимому значению горизонтальной нагрузки на стрелу ,With the help of an adjustable source of reference voltage of the diode bridge 13, the dead zone of the operational amplifier 12 is set, proportional to the allowable value of the horizontal load on the boom,
Если в процессе транспортировки козша выходной сигнал блока 7 перемножени -делени превышает величину зоны нечувствительности операционного усилител 12, то на выходе последнего по вл етс сигнал, который подаетс на вход регул тора тока 5 (или вход изменени ограничени напр жени регул тора скорости 4) и осуществл ет изменение режима движени механизма поворота (например , при разгоне - уменьшение ускорени механизма), благодар которому прекращаетс увеличение нагрузки.If in the process of transporting the goat, the output signal of multiplication-division block 7 exceeds the dead zone of operational amplifier 12, then the output of the latter is a signal that is fed to the input of current regulator 5 (or the input of change of voltage regulator voltage limit 4) and changes the mode of movement of the turning mechanism (for example, during acceleration - reducing the acceleration of the mechanism), due to which the increase in load ceases.
Блок дифференцировани 11 позвол ет увеличить эффективность ограничени нагрузки введением на вход операционного усилител 12 производной от величины этой нагрузки, обеспечивающим упреждающее ограничение. При этом сигнал на выходе операционного усилител 12 по витс тем раньше, чем больше скорость нарастани нагрузки, что позвол ет практически исключить превышение нагрузкой допустимой величины.Differential unit 11 makes it possible to increase the efficiency of load limiting by introducing to the input of operational amplifier 12 a derivative of the magnitude of this load, which provides a proactive limitation. At the same time, the signal at the output of the operational amplifier 12 is as long as the greater the rate of increase of the load, which makes it possible to virtually eliminate the excess of the permissible value.
В то же врем при отсутствии опасности превышени нагрузкой допустимой величины сигнал на выходе операционного усилител 12 отсутствует, т. е. при этом устройство не вмешиваетс в работу механизма поворота, что способствует повышению производительности экскаватора.At the same time, if there is no danger that the load exceeds the permissible value, there is no signal at the output of the operational amplifier 12, i.e., the device does not interfere with the operation of the pivoting mechanism, which contributes to an increase in the excavator’s performance.
Этой же цели способствует по вл юща с благодар осуществл емому предлагаемым устройством непосредственному контролю и эффективному ограничению горизонтальных нагрузок на стрелу возможность увеличени ускорени механизма поворота эскаватора. При отсутствии такого ограпичеии горизонтальна нагрузка на стрелу может практически в два раза превышать величину, определ емую максимальным ускорением механизма поворота (эта двойна величина вл етс расчетной дл стрелы), что при заданных допусти .мых значени х нагруз-ки накладывает существенные ограничени на величину этого ускорени . Поскольку режимы разгона, реверса и торможени механизма поворота составл ют не менее половины рабочегоThe same goal is facilitated by the possibility, thanks to the proposed device, to direct control and effectively limit the horizontal loads on the boom, the possibility of increasing the acceleration mechanism of an excavator. In the absence of such constraints, the horizontal load on the boom can be almost twice as large as the maximum acceleration of the steering mechanism (this double value is calculated for the boom), which, given the maximum allowable load values, imposes significant limitations speed up Since the modes of acceleration, reverse and braking of the turning mechanism are at least half of the working
цикла экскаватора, это существенно ограничивает производительность экскаватора. Устройство исключает возможность существенного превышени нагрузкой величины , определ емой максимальпым ускоревием механизма поворота, а вместе с тем позвол ет при этом же значении допустимой нагрузки увеличить ускорение, что повышает производительность экскаватора , поскольку режимы разгона, реверса иexcavator cycle, this significantly limits the performance of the excavator. The device eliminates the possibility of significant overload by the value determined by the maximum acceleration of the turning mechanism, and at the same time allows for the same value of the permissible load to increase the acceleration, which increases the performance of the excavator, since the acceleration, reverse and
торможени механизма поворота составл ют не менее половины рабочего цикла этой машины.the braking of the turning mechanism is at least half the working cycle of this machine.
Таким образом, устройство позвол ет благодар непосредственному контролю иThus, the device allows, through direct control and
ограничению горизонтальных нагрузок на стрелу повысить производительность экскаватора , за счет ограничени горизонтальных нагрузок на стрелу.limit the horizontal loads on the boom to increase the performance of the excavator, by limiting the horizontal loads on the boom.
30thirty
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU772478968A SU682615A1 (en) | 1977-04-25 | 1977-04-25 | Apparatus for cjntrolling the turning motion of a single-bucket excavator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU772478968A SU682615A1 (en) | 1977-04-25 | 1977-04-25 | Apparatus for cjntrolling the turning motion of a single-bucket excavator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU682615A1 true SU682615A1 (en) | 1979-08-30 |
Family
ID=20706133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU772478968A SU682615A1 (en) | 1977-04-25 | 1977-04-25 | Apparatus for cjntrolling the turning motion of a single-bucket excavator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU682615A1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4542600A (en) * | 1984-11-06 | 1985-09-24 | Mobil Oil Corporation | Method for controlling the depth of dragline excavating operations |
| RU2633426C2 (en) * | 2012-09-21 | 2017-10-12 | Сименс Индастри, Инк. | Method and system for preliminary determination of cargo weight for quarry excavating equipment |
| RU2681800C2 (en) * | 2014-06-25 | 2019-03-12 | Сименс Индастри, Инк. | Excavator handle control system |
-
1977
- 1977-04-25 SU SU772478968A patent/SU682615A1/en active
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4542600A (en) * | 1984-11-06 | 1985-09-24 | Mobil Oil Corporation | Method for controlling the depth of dragline excavating operations |
| RU2633426C2 (en) * | 2012-09-21 | 2017-10-12 | Сименс Индастри, Инк. | Method and system for preliminary determination of cargo weight for quarry excavating equipment |
| RU2681800C2 (en) * | 2014-06-25 | 2019-03-12 | Сименс Индастри, Инк. | Excavator handle control system |
| US10358796B2 (en) | 2014-06-25 | 2019-07-23 | Siemens Industry, Inc. | Operator assist features for excavating machines based on perception system feedback |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20130140774A (en) | Swing control system for hybrid construction machine | |
| SU682615A1 (en) | Apparatus for cjntrolling the turning motion of a single-bucket excavator | |
| SU1076538A1 (en) | Apparatus for automatic control of excavating unit of dredge | |
| JPH05321286A (en) | Ultra-low speed control device of excavating machine | |
| JPH05321287A (en) | Excavating speed control device for excavating machine | |
| JPH076209B2 (en) | Control device for work equipment in power shovel | |
| SU657130A1 (en) | Device for determining dragline bucket distance | |
| SU1710676A2 (en) | Control device of excavator digging mechanism | |
| SU736323A1 (en) | Method of mutual control of electric lift and traction drives of dragline excavator | |
| SU717228A1 (en) | Apparatus for controlling drag-line excavator electric drive | |
| SU874893A1 (en) | Apparatus for controlling dragline lift and pull mechanisms | |
| SU928007A1 (en) | Device for automatic control of feed rate of coal-winning machine | |
| SU1707148A1 (en) | Method of dragline control and device for effecting same | |
| SU1379238A1 (en) | Device for controlling electric drive of horizontal displacement of rope-suspended load | |
| JPS6324402A (en) | Locus control device for robot | |
| SU1421827A1 (en) | Electric drive of bow rope winches of dredge | |
| SU1601290A1 (en) | Device for controlling applying mechanism of rotary excavator working member | |
| JP3231340B2 (en) | Truck traveling control device | |
| JP2728260B2 (en) | Servo control device | |
| KR0166915B1 (en) | A speed and phase control apparatus of a motor | |
| SU1082916A1 (en) | Apparatus for controlling digging mechanisms of excavator | |
| SU1567726A1 (en) | Device for automatic control of rotary excavator | |
| SU583305A1 (en) | Apparatus for automatic control of the operating mode of side-grabbing loader with pairs of sweers | |
| SU1684239A1 (en) | Arrangement to control drive of truck carrying flexible suspension of weight | |
| SU1425273A1 (en) | Apparatus for controlling dredging process |