SU910957A1 - Method and apparatus for controlling the scooping process of dragline - Google Patents
Method and apparatus for controlling the scooping process of dragline Download PDFInfo
- Publication number
- SU910957A1 SU910957A1 SU802932307A SU2932307A SU910957A1 SU 910957 A1 SU910957 A1 SU 910957A1 SU 802932307 A SU802932307 A SU 802932307A SU 2932307 A SU2932307 A SU 2932307A SU 910957 A1 SU910957 A1 SU 910957A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- tension
- lifting
- rope
- value
- drive
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control And Safety Of Cranes (AREA)
Description
Изобретение относится к приводам копающих механизмов экскаваторовдраглайнов и предназначено для управления процессом черпания грунта.The invention relates to drives of digging mechanisms of dragline excavators and is intended to control the process of digging soil.
Известен способ управления процессом черпания драглайна, реализованный в устройстве, заключающийся в увеличении натяжения подъёмного каната пропорционально пути движения ковша по забою Cl ].A known method of controlling the process of scooping dragline, implemented in the device, which consists in increasing the tension of the lifting rope in proportion to the path of the bucket along the face Cl].
Недостаток этого способа заключается в отсутствии связи между нагрузкой на привод тяги и натяжением подъемного каната. Поскольку натяжение подъемного каната определяет интенсивность заглубления ковша в забой, то в легких забоях управление согласно указанному способу может привести к стопорению привода тяги при быстром увеличении -толщины стружки. В тяжелых забоях управление процессом черпания: ухудшает заглубление ковша, что приводит к сни2 жению производительности экскаватора.The disadvantage of this method is the lack of connection between the load on the traction drive and the tension of the hoisting rope. Since the tension of the hoisting rope determines the intensity of penetration of the bucket into the face, in light faces the control according to the indicated method can lead to locking of the traction drive with a rapid increase in the chip thickness. In heavy quarries, scooping control: worsens the depth of the bucket, which reduces the productivity of the excavator.
Известен также способ, основанный на регулировании величины натяи^ения подъемного каната в зависимости от s нагрузки на привод тяги [2].A method is also known based on the regulation of the tension of the hoisting rope depending on the load s on the traction drive [2].
Известно устройство для реализации способа, содержащее блок управления приводом подъема, подключенный к питающему двигатель преобразователю, датчики нагрузки и скорости при· вода тяги, регулятор натяжения подъемного каната с датчиком натяже·' ния, нелинейный элемент и источник постоянного напряжения [2].A device for implementing the method is known, comprising a lift drive control unit connected to a converter supplying the engine, load and speed sensors with traction drive, a tension rope tension regulator with a tension sensor ·, a nonlinear element and a constant voltage source [2].
Недостатком известного способа и устройства является то, что в ряде технологических ситуаций нагрузка на привод тяги имеет колебательный характер, что нарушает профиль забоя из-за волнистости снимаемой ковшом стружки, затягивает процесс копания и снижает производительность, экскаватора. Объясняется это следуют щим. При возрастании нагрузки наThe disadvantage of this method and device is that in a number of technological situations, the load on the traction drive is oscillatory in nature, which violates the profile of the face due to the waviness of the chips removed by the bucket, delays the digging process and reduces the productivity of the excavator. This is explained by the following. With increasing load on
9Ю957 4 .мент связан с датчиком натяжения привод тяги сверх заданного значе ния система управления процессом черпания выдает сигнал на увеличение натяжения подъемного каната, который крепится к задней части ковша. Воз растение усилия в подъемном канате вызывает подъем ‘центра тяжести ковша и вместе с тем поворот ковша относительно его зубьев, что приводит к изменению угла резания грунта. При ,увеличении угла резания свыше 35*40° сила резания грунта, являющаяся основной составляющей усилия тяги,резко возрастает. Таким образом, в определенных технологических ситуациях усилие тяги не уменьшается с уменьшением толщины стружки,.а наоборот, может даже увеличиться почти до выхода ковша из забоя. Это и приводит, к колебательности процесса черпания.9J957 4 .ment is connected with a tension sensor; the traction drive is above a predetermined value; the scooping process control system gives a signal to increase the tension of the hoisting rope, which is attached to the rear of the bucket. The increase in the effort in the hoisting rope causes the ‘center of gravity of the bucket to rise and, at the same time, rotate the bucket relative to its teeth, which leads to a change in the cutting angle of the soil. With an increase in the cutting angle above 35 * 40 °, the cutting force of the soil, which is the main component of the thrust force, increases sharply. Thus, in certain technological situations, the thrust force does not decrease with decreasing chip thickness, but rather, it can even increase almost until the bucket leaves the face. This leads to the oscillation of the scooping process.
Целью изобретения является устранение колебательности процесса черпа ния грунта и повышение точности уп равления.The aim of the invention is to eliminate the oscillation of the process of scooping the soil and increase the accuracy of control.
Цель достигается тем, что опреде ляют текущее значение косинуса угла подъемного каната.The goal is achieved by determining the current cosine of the angle of the hoisting rope.
На фиг. 1 приведена блок-схема устройства, реализующего способ*на фиг. 2 - план скоростей при движении ковша.In FIG. 1 is a block diagram of a device implementing the method * in FIG. 2 - speed plan for the movement of the bucket.
Устройство содержит систему управления 1 приводом подъема, подключенную к преобразователю 2, питающему двигатель 3- Датчик нагрузки 4 привода тяги через нелинейный элемент 5 связан с одним из входов, регулятора натяжения 6 подъемного каната, в обратную связь которого через ключевой элемент 7 включено регулируемое звено ограничения 8. Датчик натяжения 9 подъемного каната связан со вторым входом регулятора натяжения 6 и через дополнительный нелинейный элемент ТО с управляющим входом ключевого элемента 7· Выход регулятора натяжения 6 подъемного каната подключен ко входу системы управления 1 приво- . дом подъема. Датчик длины подъемного каната 11 и датчик длины тягового каната 12 подключены ко входам блока 13 вычисления косинуса угла межмежду подъемным и тяговым канатами, корректируют его Значение на величи'ну допустимой интенсивности измене- 30 ния угла резания грунта, измеряют скорость привода тяги, изменяют ее значение на скорректированное значение косинуса угла между подъемным и тяговым канатами и регулируют натяжение подъемного каната путем ограни-35 чения скорости привода подъема полученным значением.The device contains a control system 1 of the hoist drive connected to the converter 2 supplying the motor 3- The load sensor 4 of the traction drive through a non-linear element 5 is connected to one of the inputs of the tension regulator 6 of the hoisting rope, the feedback of which through the key element 7 includes an adjustable restriction link 8. The tension sensor 9 of the lifting rope is connected to the second input of the tension regulator 6 and through an additional non-linear element TO with the control input of the key element 7 · The output of the tension regulator 6 of the lifting About the rope is connected to the input of the control system 1 drive. lift house. Hoisting rope length sensor 11 and the sensor length of the traction rope 12 are connected to the inputs of block 13 calculates cosine of an angle mezhmezhdu hoisting ropes and the traction, adjusting its value on the allowable intensity changes velichi'nu 30 Nia soil cutting angle, measured traction drive speed, change its value to the adjusted value of the cosine of the angle between the hoisting and traction ropes and adjust the tension of the hoisting rope by limiting 35 the speed of the hoist drive with the obtained value.
Устройство, реализующее способ, снабжено блоком вычисления косинуса угла между подъемным и тяговым канатами, датчиками длин подъемного и тягового канатов, сумматором, вторым нелинейным элементом, блоком»умножения, ключом и звеном ограничения,причем блок вычисления косинуса угла 45 jвходами связан с датчиками длин подъемного и тягового канатов, а выходом - с одним из входов сумматора, второй вход которого подключен к источнику постоянного напряжения, вы- 50 ход - к первому из входов блока умножения, вторым входом связанного с датчиком скорости привода тяги, а выходом - с.звеном ограничения, включенного через ключ в цепь обрат- 55 ной связи регулятора натяжений ; подъемного каната, управляющий вход ключа через второй нелинейный эле ду подъемным и тяговым канатами. Выход этого блока связан с одним из входов сумматора 14, второй вход которого подключен к источнику постоянного напряжения 15· Выход сумматора 14 связан с блоком умножения 16, второй вход которого соединен с датчиком скорости привода тяги 17· Выход блока умножения 16 подключен к звену ограничения 8 регулятора натяжения 6 подъемного каната.The device that implements the method is equipped with a block for calculating the cosine of the angle between the lifting and traction ropes, sensors for the lengths of the lifting and traction ropes, an adder, a second nonlinear element, a block of multiplication, a key and a restriction link, the block for calculating the cosine of the angle of 45 j inputs connected to the sensors of the lengths of the lifting and traction ropes, and output - with one of the adder inputs, a second input of which is connected to a source of DC voltage 50 You are a stroke - to the first input of the multiplication unit, a second input connected to the sensor rates, the and the actuator rod, and the output - s.zvenom restrictions included in the circuit through the switch 55 reverse connection hydrochloric tension regulator; hoisting rope, control input of the key through the second nonlinear element hoisting and traction ropes. The output of this unit is connected to one of the inputs of the adder 14, the second input of which is connected to a constant voltage source 15 · The output of the adder 14 is connected to the multiplication unit 16, the second input of which is connected to the speed sensor of the traction drive 17 tension regulator 6 lifting rope.
Сущность способа заключается в следующем. При малой нагрузке на привод тяги поддерживают минимальное натяжение подъемного каната, не препятствующее заглублению ковша, а при возрастании нагрузки привода тяги сверх установленного значения натяжение подъемного каната увеличивают. Кроме того, определяют текущее значение косинуса угла между подъемным и тяговым канатами, изменяют его на величину, определяемую допустимой интенсивностью изменения угла резания грунта, измеряют скорость привода тяги и, изменив ее пропорционально скорректированному значению косинуса упомянутого угла, полученным значением ограничивают скорость привода подъема.The essence of the method is as follows. With a small load on the traction drive, the minimum tension of the hoisting rope is maintained, which does not prevent the bucket from being deepened, and when the load of the traction drive exceeds the set value, the tension of the hoisting rope is increased. In addition, the current value of the cosine of the angle between the hoisting and traction ropes is determined, it is changed by a value determined by the allowable intensity of the change in the angle of cutting of the soil, the speed of the drive of the traction is measured and, changing it proportionally to the adjusted cosine of the mentioned angle, the speed of the lifting drive is limited by the obtained value.
Устройство для реализации способа работает следующим образом.A device for implementing the method works as follows.
В режиме автоматического управле-, ния процессом черпания драглайна на вход системы управления 1 приводом подъема поступает сигнал г регулятора натяжения 6. подъемного каната. При наличии слабины подъемного каната или при малом его натяжении,что определяется с помощью датчика натяжения 4 подъемного каната, сигнал с выхода дополнительного нелинейного элемента 10 равен нулю и ключевой элемент 7 разомкнут. При разомкнутом ключевом элементе 7 обратная связь регулятора натяжения 6 подъемного каната, в которую включено регулиру- 15 ющее звено ограничения 8, не действует. В этом случае скорость двигателя 3 подъема не ограничивается,что важно при выборе слабины подъемного каната. При заглублении ковша в забой2о возрастает нагрузка на привод тяги, контролируемая датчиком нагрузки 4 тяги. При возрастании нагрузки тяги выше заданного значения с нелинейного элемента 5 на регулятор натяже- 25 ния 6 поступает сигнал на увеличение натяжения подъемного каната. Как только натяжение подъемного каната возрастает выше минимального значе_ ния (не допускающего образования сла~зо бины), на выходе дополнительного нелинейного элемента 10 появляется сигнал, включающий ключевой элементIn the automatic control mode of the dragline scooping process, a signal r of the tension regulator 6. of the hoisting rope is received at the input of the control system 1 of the hoist drive. If there is slack in the hoisting rope or at a low tension, which is determined using the tension sensor 4 of the hoisting rope, the signal from the output of the additional nonlinear element 10 is zero and the key element 7 is open. When the key element 7 is open, the feedback of the tension regulator 6 of the hoisting rope, which includes the regulating link 15 of the limitation 8, does not work. In this case, the speed of the lifting engine 3 is not limited, which is important when choosing the slack of the hoisting rope. When the bucket is deepened into the face 2 о, the load on the thrust drive increases, controlled by the thrust load sensor 4. When the thrust load increases above a predetermined value from the nonlinear element 5, the tension regulator 6 receives a signal to increase the tension of the hoisting rope. As soon as the tension of the hoisting rope rises above the minimum value (which does not allow the formation of weakness), a signal including the key element appears at the output of the additional nonlinear element 10
7. В результате этого в обратную связь регулятора натяжения 6 подъем» 35 ного каната подключается регулируемое звено ограничения 8. Величина этого ограничения, определяющая скорость привода подъема, равняется напряжению на выходе блока умножений 16. На входы блока умножения поступают сигнал с датчика скорости 17 привода тяги и сигнал с сумматора 14. Сигнал с выхода сумматора 14 равняется сумме сигналов с источника постоянного напряжения 15 и с блока вычисления 1 3 косинуса угла между подъемным и тяговым канатами. Таким образом, напряжение ограничения Vorp регулятора натяжения 6 подъемного каната, а следовательно, и скорость привода подъема определяются соотношением7. As a result of this, an adjustable limiting link is connected to the feedback of the tension regulator 6 of the hoisting cable 35. The magnitude of this limitation, which determines the speed of the hoist drive, is equal to the voltage at the output of the multiplication unit 16. The signals from the speed sensor 17 of the drive are input to the inputs of the multiplying unit traction and the signal from the adder 14. The signal from the output of the adder 14 is equal to the sum of the signals from the constant voltage source 15 and from the calculation unit 1 3 of the cosine of the angle between the lifting and traction ropes. Thus, the voltage limiting V or p of the tension regulator 6 of the hoisting rope, and therefore the lifting speed of the hoist, is determined by the ratio
Vn = VT(cos4 +(Λ'), 55 где VT - скорость привода тяги,* cos У -г косинус угла между подъемным и тяговым канатами, 0 - величина (сигнала с выхода источника постоянного напряжения 15·V n = V T (cos4 + (Λ '), 55 where V T is the speed of the traction drive, * cos Y is the cosine of the angle between the hoisting and traction ropes, 0 is the magnitude (of the signal from the output of the DC voltage source 15
При отсутствии ограничения регулятора натяжения 6 скорость привода подъема при подаче сигнала на увеличение натяжения подъемного каната может достигнуть значения, близкого к номинальному, что приводит к повороту ковша относительно зубьев и существенному возрастанию угла резания. Если ограничить скорость подъема значением проекции скорости тяги на подъемный канат, то осуществляется плоскопараллельное движение ковша с постоянной толщиной снижаемой стружки. При небольшом превышении скорости привода подъема над проекцией скорости тяги на подъемный канат движение· ковша также плоскопараллельное, но уже с уменьшающейся толщиной стружки, т.е. с его выглублением,но без значительного изменения угла резания.In the absence of restriction of the tension regulator 6, the speed of the hoist drive when the signal is applied to increase the tension of the hoisting rope can reach a value close to the nominal, which leads to a rotation of the bucket relative to the teeth and a significant increase in the cutting angle. If you limit the lifting speed to the projection of the thrust speed on the lifting rope, then the bucket is plane-parallel with a constant thickness of the reduced chips. With a slight excess of the lift drive speed over the projection of the draft speed onto the lift rope, the bucket movement · is also plane-parallel, but with a decreasing chip thickness, i.e. with its deepening, but without a significant change in the angle of cutting.
Блок вычисления 13 косинуса угла между подъемным и тяговым канатами обеспечивает решение уравнения 'п * 'г cos Q ------------------,The calculation unit 13 of the cosine of the angle between the lifting and traction ropes provides a solution to the equation 'n *' g cos Q ------------------,
21п It где Ι^ρ,Ιη , 1Т “ соответственно длины стрелы подъемного и тягового канатов.21 p It where Ι ^ ρ, Ιη, 1 T “respectively the length of the boom of the hoisting and traction ropes.
Длина стрелы является постоянной величиной, а длины канатов определи» ются датчиком подъемного 11 и датчиком тягового 12 канатов. Сигнал с выхода источника постоянного напряжения 15 выбирается, исходя из допустимой интенсивности выглубления ковша, определяемой конструкцией режущей кромки ковша драглайна и допустимым значением угла резания грунта. Положительный эффект от использования предложенного устройства заключается в устранении колебательности процесса, Что по данным экспериментальных исследований позволяет сократить длительность наполнения ковша на 6-8% и уменьшить нагрузки на электромеханическую систему привода тяги.The length of the boom is a constant value, and the lengths of the ropes are determined by the lifting sensor 11 and the traction sensor 12 of the ropes. The signal from the output of the DC voltage source 15 is selected based on the permissible bucket deepening intensity determined by the design of the cutting edge of the dragline bucket and the permissible value of the soil cutting angle. The positive effect of using the proposed device is to eliminate the oscillation of the process, which, according to experimental studies, can reduce the duration of filling the bucket by 6-8% and reduce the load on the electromechanical traction drive system.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802932307A SU910957A1 (en) | 1980-05-29 | 1980-05-29 | Method and apparatus for controlling the scooping process of dragline |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802932307A SU910957A1 (en) | 1980-05-29 | 1980-05-29 | Method and apparatus for controlling the scooping process of dragline |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU910957A1 true SU910957A1 (en) | 1982-03-07 |
Family
ID=20898788
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU802932307A SU910957A1 (en) | 1980-05-29 | 1980-05-29 | Method and apparatus for controlling the scooping process of dragline |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU910957A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110462138A (en) * | 2017-07-13 | 2019-11-15 | 日立建机株式会社 | Useful load corrects system |
-
1980
- 1980-05-29 SU SU802932307A patent/SU910957A1/en active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110462138A (en) * | 2017-07-13 | 2019-11-15 | 日立建机株式会社 | Useful load corrects system |
CN110462138B (en) * | 2017-07-13 | 2021-12-10 | 日立建机株式会社 | Load correction system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2275606B1 (en) | Rotation control device and working machine therewith | |
RU2701674C1 (en) | Control method of electric drive of excavator bucket opening | |
GB2249294A (en) | "control system for a mine winder" | |
SU910957A1 (en) | Method and apparatus for controlling the scooping process of dragline | |
JP3586516B2 (en) | Operation control device and operation control method | |
RU2278219C1 (en) | Device to control working equipment of drag-line excavator | |
EP0790356A1 (en) | Controller for excavators | |
RU2283927C1 (en) | Control device for drag-line excavator implement operation | |
RU1819949C (en) | Method of control of excavator - dragline digging process and device for its accomplishment | |
RU2326212C1 (en) | Dragline bucket excavation movement control device | |
JPH0726414B2 (en) | Excavator speed control device | |
RU1768720C (en) | System of stabilization of tension of lift rope of dragline excavating machine | |
SU1313962A2 (en) | Apparatus for controlling working equipment of dragline | |
SU825784A1 (en) | Apparatus for controlling drag-line working equipment | |
SU1071709A1 (en) | Method of controlling dredging process | |
RU2332542C1 (en) | Device for control of dragline excavator implement | |
SU1333745A1 (en) | Method and apparatus for controlling the motion of dragline bucket in digging | |
SU1320350A2 (en) | System for stabilizing the tension of hoisting cable of dragline | |
SU825785A1 (en) | Apparatus for controlling drag-line excavator process | |
SU1544898A1 (en) | Device for controlling the advance of dragline bucket | |
JPH0786243B2 (en) | Excavator ultra-low speed controller | |
SU1481428A1 (en) | Apparatus for controlling the winning system of a dredge | |
SU682615A1 (en) | Apparatus for cjntrolling the turning motion of a single-bucket excavator | |
SU1671801A1 (en) | Method and device for control of digging process of single-bucket excavators | |
SU968196A1 (en) | Method and apparatus for automatic control of dredging process |