SU939674A1 - Устройство выбора слабины подъемных канатов экскаваторов-драглайнов - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электрооборудованию механизмов подъема экскаваторов-драглайнов и предназначено дл  ограничени  динамических нагрузок, которые могут возникать при выборе слабины подъемных канатов в процессе копани  или после опускани  ковша на грунт.

Т звестны устройсУва 1 выбора ела-бины подъемных канатов, содержащие регулируемый электропривод посто нного тока механизма подъема, датчики усили  и производной усили  в подъемных канатах, задатчик и регул тор этого усили  и вспомогательные усилители , где выбор слабины происходит при номинальной скорости движени  привода подъема, что создает значительные динамические нагрузки в упругих элементах механизма подъема и стрелы после окончани  процесса выбора слабины, существенно большие, чем те, которые обычно

имеют место при ручном управлении, когда машинист заведомо снижает скорость движени  привода подъема при наличии слабины подъемных канатов .

Известны также устройства выбора слабины подъемных канатов, включающие в себ  регулируемый электропривод посто нного тока механизма подъема , датчик, задатчик и регул тор усили  в подъемных канатах, где выбор слабины подъемных канатов возможен при величинах скорости движени  привода подъема как меньших, так и равных .номинальной 21.

В известных устройствах предусмотрено поддержание посто нного нат жени  подъемных канатов после окончани  выбора слабины.

Известно ycтpoйcтвoJ в котором учтена необходимость изменени  нат жени  подъемных канатов в процессе копани  дл  поддержани  заданной толщины стружки, что обеспечивают с помощью дополнительного нелинейного элемента, сумматора, датчиков усили и производной усили  в т говых канатах 3.

Однако и это устройство не исключает возможности по влени  больших величин динамических нагрузок при выборе слабины подъемных канатов с номинальной скоростью движени  привода подъема. Во всех известных устройствах не предусмотрена возможность образовани  слабины подъемных канатов по желанию машиниста. Дл  этого необходимо отключение устрой с т в

При работе перечисленных устройств возникновение слабины возможно только в процессе торможени  привода подъема после соприкосновени  ковша с грунтом.

В то же врем  при подготовительных или маневровых операци х, в про-цессе ремонта или обслуживани  (например , при смазке и т.п.) в процессе копани  при верхнем черпании, необходимость образовани  слабины подъемных канатов может возникнуть.

Избестно устройство выбора слабины подъемных канатов экскаваторовдраглайнов , содержащее управл емый преобразователь привода посто нного тока механизма подъема, регул тор напр жени  привода подъема, управл емый командоаппаратом, датчики усили  в подъемных канатах и производной этого усили , датчики скоростей приводов подъема и т ги, задатчик и регул тор усили  в подъемных канатах , ключевые элементы. В этом устройстве возмо)но образование слабины каната по усмотрению Аашиниста. Кроме того, в этом устройстве, при нулевом положении командоаппарата обеспечивают выбор больиюй слабины каната с номинальной скоростью, а по мере уменьшени  слабины снижают скорость привода подъема таким образом, чтобы к моменту окончани  выбора слабины скорость привода подъема была близка к нулю .

Основной недостаток известного устройства заключаетс  в том, что оно разрешает производить весь процесс выбора слабины, вплоть до его окончани , при номинальной скорости движени  привода подъема, что создает повышенные динамические нагрузки в упругих элементах

механизма подъема и стрелы,снижа  таким образом надежность работы экскаватора. В устройстве не предусмотрен узел, запоминающий величину слабины подъемных канатов при наложении тормозов, а при замене или укорачивании подъемных канатов необходима перенйладка устройства.

Цель изобретени  - уменьшение динамических нагрузок в упругих элементах механизма подъема и стрелы о

Поставленна  цель достигаетс 

5 тем, что устройство снабжено регул тором производной усили  в подъемных канатах, датчиком производной скорости привода подъема, шестью ключевыми элементами, резистором,

зашунтированным первым ключевым

элементом и подключенным к входу второго ключевого элемента и к выходу регул тора производной усили  в подъемных канатах, к входу которого подключены датчик усили  в подъемных канатах через датчик производной этого усили  и выход регул тора усили , к входам которого подключены выходы командоаппарата через параллельно

включенные третий и четвертый ключевые элементы, выход задатчика усили  через п тый ключевой элемент и выход датчика усили  непосредственно причем к управл ющим входам четвертого ключевого элемента подключены датчик скорости привода подъема и датчик производной скорости привода подъема, второй выход командоаппарата подключен к входу регул тора напр жени  через шестой ключевой элемент, к управл ющему входу которого и к управл ющим входам первого, третьего и п того ключевых элементов подключен выход датчика усили , выход второго ключевого элемента подключен к входу регул тора напр жени  , а его управл ющие входы соединены с выходами датчика усили , командоаппарата и датчика скорости привода т ги.

На фиг.1 показана блок-схема устройства выбора слабины подъем- . ных канатов экскаваторов-драглайнов; на фиг.2 - осциллограммы процесса 5 выбора слабины подъемных канатов, полученные на АВМ, при работе устройства; на фиг.З - осциллограммы того же процесса без устройства.

Устройство выбора слабины подъемных канатов экскаваторов-драглай нов с регулируемым электроприводом посто нного тока механизма подъема содержит регул тор 1 напр жени , управл емый командоаппаратом 2, датчики усили  3 в подъемных кана так и 4 производной этого усили , датчики скорости приводов подъема 5 и т ги 6, задатчик 7 и регул тор

8усили  в подъемных канатах.

Устройство снабжено регул тором

9производной усили  в подъемных канатах, датчиком 10 производной скорости привода подъема, шестью ключами 11-16 и дополнительным резистором 17 при этом выход ко-, мандоаппарата 2 соединен с входом регул тора 1 напр жени  через ключ

11, управл ющий вход, которого соединен с выходом датчика 3 усили , выход командоаппарата 2 соединен также с входом регул тора усили  8 через две параллельные цепи, кажда  из которых содержит по одному ключу 12 и 13, примем управл ющий вход одного из ключей 12 соединен с выходом датчика 3 усили , а два управл ющих входа другого ключа 13 соединены с выходами датчика 5 скорости привод подъема и датчика 10 производной скорости того же привода, третий вход регул тора 8 усили  соединен с выходом задатчика 7 усили  привода .подъема через ключ 1, управл ющий вход которого соединен с выходом датчика 3 усили , четвертый вход регул тора 8 усили  соединен с выходом датчика 3 усили , выход регу-. л тора 8 усили  соединен с входом регул тора 9 производной усили , а другой вход регул тора 9 производной усили  соединен с выходом дачика производной усилий, выход регул тора 9 усили  в свою очередь соединен с входом регул тора напржени  с помощью цепи, -содержащей ключ 15 и дополнительный резистор 17, зашунтированный другим ключом 1 управл ющие входы первого из этих ключей 15 соединены с выходами датчка 3 усили , командоаппарата 2 и датчика 6 скорости привода т ги, управл ющий вход другого ключа 16, шунтирующего дополнительный резистор 17, соединен только с выходом датчика 3 усили .

Кроме перечисленных элементов, в устройство введены вспомогательные элементы, которые обеспечивают сопр жение устройства с системой управлени  электроприводом механизма подъема. К этим элементам относ тс  диоды 18, вспомогательный резистор 19, включенный на выход регул тора 20 напр жени , и вспомогательные ключи 21 и 22.

Диод 20 включен последовательно в цепи, соедин ющие выход командоаппарата 2 с входом регул тора 1 напр жени . Параллельно вспомогательному резистору 19, включенному на выход регул тора 20 напр жени  привода т ги, подсоединен ключ 21, управл ющий вход которого соединен с выходом датчика 6 скорости привода т ги. Управл ющий .вход ключа 22, подсоединенного параллельно ключу 11, соединен с выходом датчика 6 скорости. Выход регул тора напр жени  подключен ко входу управл емого преобразовател  23 двигател  привода подъема 2.

Устройство работает следующим образом .

При наличии слабины подъемных канатов и задании от командоаппарата 2 сигнала Вверх выбор слабины происходит с любой, заданной оператором , скоростью вплоть до минимальной , что обеспечиваетс  с помощью цепи, содержащей ключ 11 и соедин ющей командоаппарат 2 с регул тором 1 напр жени . Ключ 11, разрешающий прохождение сигнала от командоаппарата 2 к регул тору 1, открыт до тех пор, пока не происходит взвешивание упр жи ковша, а усилие в подъемных канатах не достигает величины, равной 3% от стопорного значени . Ключ 11 закрывают, разрыва  цепь задани  скорости Вверх от командоаппарата 2, как только происходит взвешивание упр жи и величина усили  в подъемных канатах превысит 3% стопорного значени . Одновременно . с закрытием ключа 11 открывают ключ 1, разреша  прохождение сигнала задани  от задатчика 7 на вход peryi л тора 8 усили . При этом сигнал задани  от командоаппарата 2 на вход регул тора 8 усили  еще не проходит так как закрыт ключ 12, который открывают, когда величина усили  в подъемных канатах превысит 5 стопорного значени .

Claims (3)

1. Таким образом, после взвешивани  упр жи выбор слабины подъемных ка7 натов происходит автоматически с по щью сигнала задани , поступающего с выхода задатчика 7 на вход регул  тора 1 напр жени , через цепь, соде жащую ключи и 15, регул торы 8 усили  и 9 производной усили  и дополнительный резистор 17. Ключ 15 открывают в процессе копани  после взвешивани  упр жи, когда происходит движение привода т ги на себ  или скорость т ги от себ  не превышает 20-30 номинальной, командоаппарат 2 находитс  в положении на себ  или в нейтральном положении, а усилие в подъемных канатах превышает 3 стопорного значени , дл  че управл ющие входы ключа 15 соединен с выходами датчика 6 скорости тлги. командоаппарата 2 и датчика 3 усили . При столь малых величинах усил (. примерно 3% от стопорного значени  и малых величинах сигналов отрицате ной св зи по усилию, поступающему н вход регул тора 8 с выхода датчика регул торы 8 и, соответственно, 9 выдают максимальные значени  своих выходных сигналов. Однако максимальна  величина выходного сигнала регул тора 9 ограничена резистором 17 при закрытом ключе 16. Ключ 16 закрыт, пока не нат нута упр жь не достигло 5% стопорного значени . С помощью установки соответствую щей величины сопротивлени  резистор 17 на вход регул тора 1 с выхода регул тора 9 после взвешивани  упр  жи ковша подают уменьшенную величину задани  скорости привода подъема равную 20-50 номинального значени  При наличии слабины иустановке командоаппарата 2 в нейтральное положение, если упр жь не подн та, выбора слабины не происходит, что обеспечивают с помощью ключа 1, который закрыт, пока упр жь не взве шена и величина усили  в подъемных канатах не достигла 3 стопорного значени . Если упр жь приподн та, а командоаппарат установлен в нейтральное положение, происходит выбор слабины также с пониженной скорость и нат жение подъёмных канатов до усили , равного примерно 5 стопорного значени , что определ етс  величиной сигнала, поступающего с задатчика 7 на вход регул тора 8 усили  через ключ 1. Таким образом, можно выделить два этапа работы устройства выбора слабины подъемных канатов. При наличии большой слабины канатов до взвешивани  упр жи ковша выбор слабины происходит с любой заданной оператором скоростью, а после взвешивани  упр жи - автоматически с пониженной скоростью, равной 2050 от номинального значени . После того, как выбор слабины подъемных канатов закончен,упр жь ковша нат нута, а усилие в подъемных канатах достигает 5% стопорного значени , разрешают увеличение максимальной величины выходного сигнала регул тора 9,  вл ющегос  заданием скорости Вверх до номинального значени . При величине усили  в подъ мных канатах, равной 5 стопорного значени , открывают ключ 16, закорачива  резистор 17 и увеличива  максимальное значение выходного сигнала регул тора 9. Однако, если процесс копани  продолжают и ключ 15 открыт, то после выбора слабины устройство позвол ет регулировать нат жение подъемных канатов в широких пределах вплоть до стопорного .значени . Дл  этого выход командоаппарата 2 соедин ют с замкнутым контуром регулировани  усилил в подъемных канатах через ключ 12, подключенный на вход регул тора 8 усили . Ключ 12 открывают, когда усилие в подъемных канатах превысит 5% стопорного значени . Отрицательную обратную св зь по усилию с подъемных канатах осуществл ют , подава  выходной сигнал датчика 3 усили  на вход регул тора 8 усили . Когда необходимость регулировани  усили  в подъемных канатах отсутствует и командоаппарат 2 устанавливают в нейтральное положение, величину усили  задают посто нной и равной примерно 5 от стопорного значени  с помощью задатчика 7, соединенного со входом «регул тора 8 через ключ . Управл ющие входы всех ключей срабатывают от величины усили  в подъемных канатах и подключены на выход датчика 3, что существенно повышает точность измерени  величин усили  в подъемных канатах и уставок срабатывани  ключей. В устройство введена цепь, обеспечивающа  преодоление момента трени  поко , величина которого может п-стигать 10/) от стопорного значени  момента. Эта цепь соедин ет выход командоаппарата 2 со входом регул  тора 8 усили  через ключ 13. Ключ 13 открывают, когда скорость и уско рение двигател  равны нулю, дл  чего управл ющие входы ключа 13 соединен с выходами датчика 5 скорости и дат чика 10 производной скорости. Ключ 13 закрывают, когда скорость или ус корение двигател  отличны от нул . Уменьшение рывка.и снижение дина мических нагрузок в упругих элементах механизма подъема и стрелы в процессе выбора слабины подъемных канатов устран етс  наличием отдель ного контура регулировани  производ ной усили  в подъемных канатах, под чиненного контуру регулировани  уси ли . Контур регулировани  производной усили  состоит из регул тора 9 производной усили , соединенного с выходом регул тора 8 усили . Отрица тельную обратную св зь по производной усили  в подъемных канатах осуществл ют , подава  выходной сигнал датчика производной усили  на вход регул тора 9. В устройстве также предусмотрен специальный вспомогательный узел, который уменьшает скорость привода т ги в процессе копани  при выборе слабины подъемных канатов, когда скорость привода подъема снижена, Если такое снижение скорости привод т ги не производить, то в глубоких забо х с нижним черпанием, когда движение привода т ги происходит со скоростью, близкой к номинальной , слабина подъемных канатов не успевает выбиратьс . Указанный узел состоит из резистора 19, зашунтированного ключом 21 и включенного на выход регул тора 20напр жени  привода т ги. Ключ 21закрывают, когда усилие в додъем ных канатах становитс  меньше S стопорного значени  и величина скорости привода подъема становитс  равной величине уставки пониженной скорости Вверх ( номинального значени ), определ емой величи ной максимального выходного сигнала регул тора 9 при закрытом ключе 16, что свидетельствует о режиме выбора слабины подъемных канатов. Ключ 21 открывают и разрешают движение прив да т ги с номинальной скоростью, когда упр жь ковша нат нута и усили в подъемных канатах превышает 5 стопорного значени  или скорость привода подъема меньше величины уставки пониженной скорости Вверх. После окончани  процесса копани  разрывают цепь регулировани  нат жени  подъемных канатов, закрыва  ключ 15, и замыкают цепь регулировани  скорости привода подъема, открыва  ключ 22. Ключ 15 закрывают, а ключ 22 открывают, когда скорость движени  привода т ги от себ  достигает 20-30 номинального значени , что свидетельствует о начале выноса ковша. Еще одним условием открыти  ключа 22  вл етс  наличие усили  в подъемных канатах, не меньшего веса пустого ковша, что составл ет примерно 15 от стопорного значени , Величина уставки скорости механизма т ги от себ  при котором закрывают ключ 15.и открывают ключ 22, определ етс  необходимостью работы контура регулировани  нат жени  подъемных канатов при особом режиме работы с верхним черпанием, когда машинист вынужден отталкивать с помощью задней стенки ковша большое количество грунта из передней части забо , перемещенного в предыдущих циклах копани  в так называемой призме волочени , перед ковшом. В этом .режиме ковш движетс , каса сь грунта, в направлении от себ  за счет нат жени  подъемных канатов, разматыва  одновременно т говые канаты . Скорость механизма т ги при этом может достигать 20-30, номинальной величины. Устройство разрешает образование слабины подъемных канатов и движение в направлении спуска ковша с любо11 заданной оператором скоростью с помощью цепи, котора  соедин ет командоаппарат 2 с регул тором 1 напр жени  через диод 18. Таким образом, устройство обеспечивает существенное снижение динамических нагрузок при выборе слабины подъемных канатов в процессе копани  или после опускани  ковша на грунт с помощью задани  существенно поних енного значени  скорости привода подъема, как только происходит взвешивание упрлжи ковша. Из сопоставлени  приоеденных нл фиг.2 и 3 осциллограмм видно, что при менение устройства снижает максимопьную величину динамического усипип в упругих элементах (канатах) механизма в процессе выбора слаб ны подъемных канатов в 1 .t раза. При этом величина производной усилий в упругих элементах механизма подъем уменьшаетс  примерно вдвое, что способствует снижению динамических нагр зок в упругих элементах стрелы и над стройки. Уменьшение величин динамических нагрузок в упругих элементах механизма подъема и стрелы обеспечивает уменьшение износа механизма подъема и конструкции стрелы, увеличивает до говечность и межремонтный срок их службы и, таким образом, производительность экскаватора на 2%. Формула изобретени  Устройство выбора слабины подъемных канатов экскаваторов-драглайнов , содержащее управл емый преобразователь привода подъема, командеаппарат , регул тор напр жени  привод подъема, датчики усили  в подъемных канатах и производной этого усили , скоростей приводов подъема и т ги, задатчик и регул тор усили  в подъемных канатах, ключевые элементы, отличающеес  тем, что, с целью уменьшени  динамических на1- рузок в упругих элементах механизма подъема и стрелы, оно снабжено регул тором производной усили  в подъемных канатах, датчиком производной скорости привода подъема, шестью ключевыми элементами и резистором , зашунтированным первым ключевым элементом и подключенным к входу второго ключевогб элемента и к выходу регул тора производной усилил в подъемных канатах, к входу которого подключены датчик усили  в подъемных канатах через датчик производной этого усили  и выход регул тора усили , к входам которого подключены выходы командоаппарата через параллельно включенные третий и четвертый ключевые элементы, выход задатчика усили  через п тый ключевой элемент и выход датчика усили  непосредственно , причем к управл ющим входам четвертого ключевого элемента подключены датчик скорости привода подъема и датчик производной скорости привода подъема, второй выход командоаппарата подключен к входу регул тора напр жени  через шестой ключевой элемент к упрал ющему входу которого и к управл ющим входам первого , третьего и п того ключевых элементов подключен выход датчика усили , выход второго ключевого элемента подключен к входу регул тора напр жени , а его управл ющие входы соединены с выходами датчика усили , командоаппарата и датчика скорости привода т ги. Источники информации, прин тые во внимание npi экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 599023, кл. Е 02F 9/20, 1975.
2. 2.Авторское свидетельство СССР К 67669, «л. Е 02Р , 1978.
3. 3.Авторское свидетельство СССР № 6it2 i 0, кл. Е 02 F 3/48, 1977. k. Авторское свидетельство СССР W 639999, кл. Е 02 F , 1977 (.прототип).

   |-г .