SU777157A1 - Устройство защиты стрелы от раст жки ковша экскаватора-драглайна - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к автоматизации грузоподъемных машин и может быть использовано дл  защиты стрелы экскаватора-драглайна от удара ковшом.

Известны устройства дл  заш,иты стрелы от раст жки ковша экскаватора-драглайна , включаюш,ие датчики и задатчики положени  ковша относительно стрелы, пороговые устройства и исполнительные органы, выполненные как на контактных, так и на бесконтактных элементах 1, , 3.

Недостатком известных устройств  вл етс  то, что по сигналам с датчиков положени  ковша непосредственно на границе зоны опасного приближени  ковша к стреле производитс  замедление приводов, вплоть до остановки, что приводит к снижению производительности и маневренности экскаватора .

Известно устройство дл  от раст жки ковша экскаватора-драглайна, содержаш ,ее привод т ги с регул тором напр жени  и формирователь статической характеристики привода т ги, выполненный в виде датчика и задатчика положени  ковша, датчика загрузки ковша, сумматора и порогового устройства .

Недостатком указанного устройства  вл етс  то, что дл  надежной защиты от раст жки ковша с дальнейшим вых9дом ковша на траекторию выноса требуетс  наличие точных данных о величинах статической загрузки приводов подъема и т ги, скорости изменени  статической загрузки привода подъема, скоростей приводов подъема и т ги, суммы этих скоростей и величины, обратной этой сумме, а также точного воспроизведени  функциональной зависимости статической загрузки привода подъема от

10 производной статической загрузки привода подъема по суммарной длине канатов подъема и т ги, что сопр жено со значительными трудност ми. Целью изобретени   вл етс  повышение

15 надежности защиты.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство снабл ено ключом, а формирователь статической характеристики привода т ги выполнен в виде двух датчиков горизонтальной и вертикальной составл ющей усили , выходы которых подключены к вхо ,ду сумматора, причем последний соединен с управл ющим входом ключа, через который выход датчика горизонтальной составл ющей усили  св зан с регул тором напр жени  привода т ги.

На фиг. 1 изображена функциональна  схема устройства; на фиг. 2 - схема установки датчиков; на фиг. 3 - статические

30 характеристики привода т ги; на фиг- - зависимости сигналов датчиков усили , статической загрузки и тока стопорени  привода т ги от угла между т говым канатом и стрелой. Выходы датчиков 1 и 2 усили  подключены на вход сумматора 3, выход которого подключен на управл ющий вход ключа 4. Выход датчика 1 усили  через ключ 4 св заи с регул тором 5 напр жени  привода 6 т ги. Выход регул тора 5 напр жени  последовательно через звено 7 ограничени  и регул тор 8 тока подключен на вход преобразовател  9, выход которого подключен на  корь двигател  10. Датчик 1 и 2 при этом установлены соответственно в местах креплени  подшипников верхней и нижней цапф узла направл ющих блоков к передним балкам надстройки экскаватора (см. фиг. 2). На выходе датчиков 1 и 2 усили  при посто нном коэффициенте преобразовани  линейных деформаций в электрический сигнал сигналы измен ютс  по следующим закоX 2F,:. ,,lE±,,-J Y ЧР, cos 2 где /т - нат жение т гового каната (статическа  загрузка привода т ги); фт - угол между осью стрелы и т говым канатом  вл етс  аргументами дл  J и У - выходных сигналов датчиков 1 и 2 соответственно; R - радиус колеса направл ющих блоков т ги; а, Ь - размеры узла (см. фиг. 2). Устройство работает следующим образом . С выхода датчика 1 сигнал через ключ 4 вводитс  в качестве регулируемого опорного напр жени  в цепь ограничени  выходного сигнала регул тора 5 напр жени  привода 6 т ги и тем самым осуществл етс  отрицательна  обратна  св зь по положению и весу ковща. Так как участок ограничени  характеристики «вход-выход регул тора 5 напр жени  задает величину тока отсечки и стопорени  статической характеристики привода 6 т ги, введение такой св зи в зоне действи  защиты формирует статические характеристики привода 6 т ги с ограниченным током стопорени , как показано на фиг. 3, где характеристики 11 и 12 соответствуют крайним значени м /т. стоп. т. стоп, о и /т. стоп. О соответственно. Дл  того чтобы получить сигнал на включение защиты при выходе ковща из зоны копани , выходы датчиков 1 и 2 включены на вход сумматора 3. Сигнал на входе сумматора 3 определ етс  выражением /Cjc, причем подбором величин Кх и /Су осуществл етс  выбор угла фт, при котором сигнал на выходе сумматора 3 мен ет знак и происходит срабатывание ключа. KY При защита включаетс  KX blR+ajR в момент пересечени  ковшом горизонтальной плоскости, проход щей через ось направл ющих блоков т ги, т. е. при фт 30°. На фиг. 4 приведены зависимости /т. (фт), задаваемые сигналом датчика I - кривые I и Г, зависимости, получаемые на выходе сумматора 3 - кривые II и 1Г и зависимости статического тока (загрузки ) двигател  т ги /т. с./ (фт) кривые III и IIГ. Кривые I, II и lil соответствуют полностью груженому ковшу, а Г, II и ПГ - порожнему ковшу при изменении фт и посто нной длине т гового каната, равной половине длины стрелы. Соотношение размеров узла R/a и Ь/а прин то реальным, что соответствует уменьшению тока стопорени  до О при фт 5°. Но характеристикам на фиг. 4 видно, что включение защиты происходит на значительном удалении ковша от стрелы, причем к этому моменту ковш уже выходит из зоны копани , и нат жение канатов, а следовательно , и статический ток двигател  т ги будут ниже заданного защитой тока отсечки . Ноэтому включение защиты не вносит каких-либо изменений в режим работы привода т ги до тех пор, пока ковш не окажетс  в опасной близости от стрелы. Нри этом естественное увеличение нат жени  канатов , а значит и статического тока  кор , двигател  т ги, а с некоторого угла и интенсивное снижение заданного защитой тока стопорени  вывод т рабочую точку привода т ги на участок отсечки статической характеристики. Если в этой ситуации оператор не задаст приводу т ги скорость, необходимую дл  удалени  ковша от стрелы или перемещению вдоль стрелы, то это автоматически сделает защита. Причем в статике угол фт, при котором происходит остановка привода т ги (/т.с./т.стоп.), не зависит от веса ковща и .траектории перемещени  ковша будут близкими. Прописание т гового каната, увеличивающеес  по мере его вытравливани , оказывает корректирующее действие на работу защиты, допуска  подт гивание ковща тем на меньший угол фт, чем ближе ковш к голове стрелы, и тем самым еще больше расшир ет рабочую зону под стрелой. Устройство не требует систематического ухода, коррекции при выт гивании или перепасовке канатов, не содержит механически изнашивающихс  частей и не требует контактной аппаратуры, а снабжено надежными и долговечными датчиками, например,

6

магнитоупругими. Надежность защиты обеспечиваетс  тем, что она позвол ет непосредственно нриводу т гн придать такне свойства , которые исключают возможность подт гивани  ковша к стреле на опасно близкое рассто ние и благодар  описанной выше установке датчиков усили  придает им свойства функциональных преобразователей , органически св занных с контролируемыми параметрами, предельно простых и дающих на выходе требуемые законы управлени .

Устройство позвол ет увеличить надежность защиты, подн ть производительность экскаватора, расширить рабочую зону перемещений ковша под стрелой, упростить эксплуатацию устройства и увеличить его долговечность.

Claims (4)

1.Авторское свидетельство СССР № 195077, Мкл. 3/48, 20.09.65.

2.Авторское свидетельство СССР № 215807, Мкл. 3/48, 09.09.63.

3.Авторское свидетельство СССР № 383795, Мкл. 9/20, 11.02.69.

4.Авторское свидетельство СССР № 202281, Мкл. Н 02Р 5/00, 03.07.69.

t, ( --i

I m. стоп, I т. и

Ijn.anm ЛПЛ