SU977623A1 - Method and device for automatically controlling digging process in single-bucket excavators - Google Patents
Method and device for automatically controlling digging process in single-bucket excavators Download PDFInfo
- Publication number
- SU977623A1 SU977623A1 SU813304471A SU3304471A SU977623A1 SU 977623 A1 SU977623 A1 SU 977623A1 SU 813304471 A SU813304471 A SU 813304471A SU 3304471 A SU3304471 A SU 3304471A SU 977623 A1 SU977623 A1 SU 977623A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- adder
- acceleration
- lifting mechanism
- speed
- output
- Prior art date
Links
Landscapes
- Operation Control Of Excavators (AREA)
Description
ление приводом напора в процессе автокопани с малой эффективностью, так как в нем предусмотрено лишь уменьшение усили на руко ти, развиваемое механизмом напора,the drive of the head in the auto-coping process with low efficiency, since it only provides for a reduction in the effort on the hand, developed by the head mechanism,
известен также способ авт ж1атического управлени процессом копани на одноковшовых экскаваторах, при котором измер ют величину усили в I упругих элементгис (канатах) копающего механизма и после достижени зарнее заданного уровн усили измен ю величину подачи регулирующего механизма в зависимости от величины отклонени ускли в канатах копающего механизма, от заданного уровн , который реализуетс устройством дл автоматизации процесса копани экскаваторов-драглайнов 2j ,There is also known a method for automatic control of the digging process on single-bucket excavators, in which the magnitude of the force in the I elastic elements (ropes) of the digging mechanism is measured and, after reaching a predetermined level of effort, the change in the feed rate of the regulating mechanism is accelerated in the ropes of the digging mechanism , from a given level, which is implemented by a device for automating the process of digging dragline excavators 2j,
во втором из двух упом нутых способов автокопани устранен недостаток первого способа благодар устранению запаздывани воздействи на регулирующий механизм, определ емог при использовании первого способа, инерционностьюпривода копающего механизма .In the second of the two mentioned auto-coping methods, the disadvantage of the first method is eliminated due to the elimination of the delay effect on the regulating mechanism, determined by the use of the first method, the inertia of the digging mechanism.
Обпщй недостаток обоих способов автокопани заключаетс в том, что при их использовании автоматическое управление процессом копани происходит только в динамических режимах торможени и разгона копающего механизма , наход щегос под воздействием переменного по частоте и амплитуде возмущени со стороны забо , так как система автокопани реагирует только на отклонени или тока главной цепи (первый способ), или усили в канатах копающего механизма (второй способ) от заданных значений и не реагирует на отклонени скорости копающего механизма от заданного значени .The common drawback of both auto-coping methods is that when they are used, automatic control of the digging process occurs only in dynamic modes of braking and acceleration of the digging mechanism, which is affected by variable frequency and amplitude of perturbation from the downside, since the auto-copy system only reacts to deviations or the main circuit current (the first method), or the effort in the ropes of the digging mechanism (the second method) from the given values and does not respond to deviations of the speed of the digging mech anism from a given value.
Поэтому удовлетворительна работ системы автокопани , основанна на использовании любого из двух упом НУтых:способов , возможна лишь при существенных отклонени х усили в канатах копакицего механизма от заданного значени . При малых отклонени х нагрузки копёиощего механизма (тока главной цепи или усили в канатах ) от величины уставки, при которых возможны существенные изменени скорости копающего механизма (особенно при малой жесткости участка ограничени момента статической характеристики привода копающего механизма),система автокопани не обеспечивает эффективного управлени регулирующим механизмом дл поддержани заданной скорости копани , В этс л случае при работе в забое с однородным грунтом возможен длительный процесс копани с пониженной скоростью по сравнению.с заданной , что подтверждаетс испытаниTherefore, satisfactory work of the auto-coping system, based on the use of either of the two mentioned methods: methods, is possible only with significant deviations of force in the ropes of the coping mechanism from the specified value. With small deviations of the load of the coaxial mechanism (main circuit current or force in the ropes) from the setpoint value, at which significant changes in the speed of the digging mechanism are possible (especially if the rigidity of the torque limiting section of the static characteristic of the digging mechanism is small), the auto-digging system does not effectively control the mechanism to maintain a given speed of digging. In the case of working in the bottomhole with a uniform soil, a long digging process is possible with reduced by comparison with the given one, which is confirmed by
ми такой системы автокопани на экскаватбре,mi of such a system of auto-copy on excavator,
В устройстве, предназначенном дл автоматизации копани экскаваторовдраглайнов , предусмотрено изменение нат жени канатов подъема (регулирующего механизма) в процессе копани в функции пути, проходимого канатами механизма т ги (копающего механизма) , что вл етс его досто- инством.The device intended to automate the excavation of dragline lines provides for a change in the tension of the lifting cables (control mechanism) during the digging process as a function of the path traversed by the cables of the pull mechanism (digging mechanism), which is its property.
Основной недостаток устройства определ етс недостатком примененного способа автокопани , а именно необходимостью управлени величиной подачи регулирующего механизма (величиной угла поворота подъемной лебедки или усили в канатах механизма подъема) в функции малых отклонений усили в канатах меха низма т ги от заданного уровн .The main drawback of the device is determined by the lack of the applied auto-copying method, namely, the need to control the feed rate of the regulating mechanism (the angle of rotation of the lifting winch or the force in the cables of the lifting mechanism) as a function of small deviations of force in the cables of the thrust mechanism from the specified level.
Удовлетворительна работа такой системы автокопани возможна, например , в тех случа х, когда необходимо лишь регулирование толщины стружки при копании в забо х с однородным грунтом.A satisfactory operation of such an auto-coping system is possible, for example, in those cases when it is only necessary to control the chip thickness when digging in holes with uniform soil.
При работе в забо х с неоднородным грунтом ,и больших отклонени х усили в канатах копающего механизма от величины уставки, например при столкновении ковша с труднопреодолимым преп тствием, когда необходим обход преп тстви за счет сравнительно небольшого изменени подачи (усили в канатах) регулирующего механизма , управление процессом автокопани также оказываетс неэффективным . Действительно, величина, усили в канатах копающего механизма (усили , отсечки), при котором вступает в работу система автокопани , должна быть достаточно велика, чтобы преждевременно не уменьшать величину стружки и обеспечить хорошее заполнение ковша.When working in the ground with inhomogeneous soil, and large deviations of force in the ropes of the digging mechanism from the set value, for example, when the bucket collides with a difficult obstacle, when it is necessary to circumvent the obstacle due to a relatively small change in the feed (force in the ropes) of the regulating mechanism, control of the auto-copy process is also ineffective. Indeed, the amount of force in the ropes of the digging mechanism (force, cut-off), at which the auto-digging system comes into operation, must be large enough to not prematurely reduce the amount of chips and ensure good filling of the bucket.
При сравнительно большой величине усили отсечки и прин том способе автокопани величины коэффициента усилени и быстродействи системы автокопани в канале воздействи на привод регулирующего механизма при наличии ограничений, накладываемых услови ми устойчивости, оказываютс недостаточными дл обхода преп тстви и вторичного заглублени ковша.With a relatively large amount of cut-off force and a method of auto-digging, the magnitude of the gain and the speed of the auto-digging system in the channel affecting the drive of the regulating mechanism in the presence of limitations imposed by the stability conditions are insufficient to bypass obstacles and recess the bucket.
Наиболее близким к. изобретению по технической сущности вл етс способ автоматического управлени процессом копани на одноковшовых экскаваторах с электроприводом посто нного тока механизма подъема и механизма напора, основанный на измерении величин усили и производной усили в упругих элементах механизма подъема., суммировании этих величин и изменении величины подачи механизма напора после достижени The closest to the invention to the technical essence is a method of automatic control of the digging process on single-bucket excavators with direct current electric drive of the lifting mechanism and head mechanism, based on measuring the force and derivative force values in the elastic elements of the lifting mechanism., Summing these values and changing the value submission of the pressure mechanism after reaching
заданного уровн суммой этих величинусили и производнбй усили в упругих элементах механизма подъема при наличии переменного возмутающего воздействи на механизм подъема. Устройство дл осуществлени способа содержит регулируемые электроприводы посто нного тока механизма подъема и механизма напора, соединенные последовательно датчики усили и производной усили в канатах механизма подъема и подключенные к сумматору , и ключевой элемент 3j ,of a given level by the sum of these magnitudes and the force produced in the elastic elements of the lifting mechanism in the presence of a variable disturbing effect on the lifting mechanism. A device for carrying out the method comprises adjustable direct current drives of a lifting mechanism and a pressure mechanism, connected in series force and force sensors in the cables of a lifting mechanism and connected to an adder, and key element 3j,
Известньзй способ обладает двум сущест вен ньзми недостатками.The known method has two substantial flaws.
Во-первых, использование этого способа при работе в однородном грунте обуславливает возйикновение установившегос режима копани с пониженной скоростью по сравнению с заданной.First, the use of this method when operating in a uniform soil causes the steady-state digging mode to occur at a lower speed than the specified one.
Во-вторых, применение способа при работе в неоднородном грунте не обеспечивает своевременный обход преп тстви с последующим заглублением ковша.Secondly, the application of the method when working in non-uniform soil does not provide timely circumvention of obstacles with subsequent burial.
Устрройство дл осуществлени этого способа обладает еще одним существенным недостатком, а именно, в этом устройстве отсутствует ограничение скорости привода напора при работе системы автокопани , так как цепь, соедин ющую регут торы скорости и тока, разрывают при включении узла автокопани с помощью ключа.The device for implementing this method has another significant drawback, namely, this device does not have a limitation of the drive speed of the head when the auto-copy system is in operation, since the circuit connecting the speed and current knobs is broken when the auto-copy unit is turned on using a key.
Цель изобретени - повышение точности управлени за счет поддержани оптимальной скорости механизма подъема и снижение длительности копани при увеличении заполнени ковша .The purpose of the invention is to improve the control accuracy by maintaining the optimum speed of the lifting mechanism and reducing the digging time while increasing the bucket fill.
Поставленна цель достигаетс тем, что в способе автоматического управлени процессом копани на одноковшовых экскаваторах с электроприводом посто нного тока механизмов напора и подъема, основанном на измерении величины усили и производной усили в упругих элементах механизма подъема, суммировании этих величин и изменении величины подачи механизма напора после дocти жени заданного уровн суммой величин усили и производной усили в упругих элементах механизма подъема при наличии переменного возмущающего воздействи на механизм подъема, дополнительно задают величину скорости механизма подъема, измер ют величины скорости, ускорени и производной ускорени механизма подъема, сравнивают заданную и фактическую величины скорости копающего механизма и измен ют величину подачи меха- низма напора при уменьшении скорости механизма подъема по сравнению с заданной пропорционально величинам отклонени фактической скорости механизма подъема от заданной и текущим величинам ускорени и производной ускорени механизма подъема.The goal is achieved by the fact that in the method of automatic control of the digging process on single-bucket excavators with direct current electric drive of the head and lift mechanisms, based on measuring the magnitude of the force and derivative of the force in the elastic elements of the lifting mechanism, summing these values and changing the value of the head mechanism feed after the gear a given level by the sum of the magnitudes of the force and the derivative of the force in the elastic elements of the lifting mechanism in the presence of a variable perturbing effect on the mechanism meters, additionally set the magnitude of the speed of the lifting mechanism, measure the speed, acceleration and derivative of the acceleration of the lifting mechanism, compare the given and actual magnitudes of the speed of the digging mechanism and change the feed rate of the head mechanism when the lifting mechanism speed decreases in comparison with the proportional the deviation of the actual speed of the lifting mechanism from the target and current values of the acceleration and the derivative of the acceleration of the lifting mechanism.
Устройство дл осуществлени способа , содержащее регулируемые электроприводы посто нного тока мехйнизмов подъема и напора с командоаппаратами , блок управлени приводом механизма напора, соединенные последовательно датчик усили и производной усили -в канатах механизма подъема и подключенные к сумматору, ключевой элемент, снабжено последовательно соединенными датчиками скорости , ускорени и производной . ускорени механизма подъема, трем сумматорами, двум ключевыми элементами и нелинейным элементом, причем входы второго сумматора соединены с выходами командоаппарата меQ ханизма подъема и датчика скорости, входы третьего сумматора соединены с выходами датчика ускорени и датника производной ускорени , при этом выход второго сумматора соединен с ВХОДСИ4 четвертого сумматора через второй ключевой элемент, управл ющий вход которого соединен, с выходом первого сумматора, а выход третьего сумматора соединен с входом четвертого -сумматора через тре0 тий ключевой элемент, управл ющий вход которого соединен с выходсмл второго сумматора, а выход четвертого сумматора соединен со входом блока управлени механизма напораA device for carrying out the method, comprising adjustable direct current drives of lifting and heading mechanisms with commanding apparatuses, a control unit for driving the head mechanism, connected in series a force sensor and a derivative of force in the ropes of the lifting mechanism and connected to an adder, the key element is equipped with series-connected speed sensors, acceleration and derivative. acceleration of the lifting mechanism, three adders, two key elements and a nonlinear element, the inputs of the second adder are connected to the outputs of the control unit of the lift and speed sensor, the inputs of the third adder are connected to the outputs of the acceleration sensor and the acceleration derivative, while the output of the second adder is connected to INPUT4 the fourth adder through the second key element, the control input of which is connected to the output of the first adder, and the output of the third adder is connected to the input of the fourth - sum ora through tre0 Tille key element, a control input coupled to vyhodsml second adder, and fourth adder output is connected to the input of the pressure mechanism control unit
5 через нелинейный элемент и первый ключевой элемент, управл ющее входы которого соединены с выходами первого сумматора и командоаппарата механизма напора.5 through a nonlinear element and the first key element, the control inputs of which are connected to the outputs of the first adder and the controller of the pressure mechanism.
0 На фиг.1 представлена блок-схема устройства дл осуществлени способа автоматического управлени процессом копани ; на фиг.2 - осциллограммы процесса копани , полученные на экскаваторе ЭВГ-35/65М 1 при ручном управлении процессом копани ; на фиг. то же, при автоматическом управлении процессом копани на основе использовани 0 Figure 1 shows a block diagram of an apparatus for implementing a method for automatically controlling a digging process; Figure 2 shows oscillograms of the digging process obtained on an EVG-35 / 65M 1 excavator with manual control of the digging process; in fig. the same, with automatic control of the digging process using
g способа-прототипа; на фиг.2в - то же, на основе использовани предлагаемого способа. На фиг.2 обозначено: Wj - углова скорость двигател подъема; w - углова ское рость двигател напора; М пр.п Усилие в канатах механизма подъема; Цпр.н усилие в канатах механизма напора; - напр жение задани на выходе командоаппарата подъема; . - напр жение задани на выходеg prototype method; figv is the same based on the use of the proposed method. In figure 2 it is designated: Wj - angular speed of the engine of rise; w is the angular speed of the head motor; M pr.p Effort in the ropes of the lifting mechanism; Tspr.n force in the ropes of the mechanism of pressure; - the voltage of the task at the output of the lifting control device; . - setpoint voltage at output
командоаппарата механизма напора; tjt врем копани . head of the pressure mechanism; tjt digging time.
Устройство содержит регулируемые электроприводы посто нного тока механизма подъема и механизма напора,The device contains adjustable direct current drives of the lifting mechanism and the pressure mechanism,
5 экскаватора-лопаты с командоаппаратом 1 и блоком управлени 2, приводом механизма напора, датчиками 3 и 4 усили и производной усили в канатах механизма подъема,. сумматором 5 и ключевым элементом 6,5 shovels with a command unit 1 and a control unit 2, a drive of the head mechanism, sensors 3 and 4 of effort and force derivative in the cables of the lift mechanism ,. adder 5 and key element 6,
Устройство содержит также командоаппарат 7 механизма подъема, датчики 8-10 скорости,, ускорени и производной ускорени механизма подъема, три сумматора 11 - 13, два ключевых элемента 14 и 15 и нелинейный элемент 16, причем выход командоаппарата 1 механизма напора соединен с входом блока 2 управлени привода механизма напора, выход датчика 3 усили соединен с входом датчика 4 производной усили , выход датчика 8 скорости соединен с входом датчика 9 ускорени , а выход датчика 9 ускорени соединен с входом датчика 10 производной ускорени , входы первого сумматора 5 соединены с выхо ами датчика 3 усили и датчика 4 производной усили , входы второго сумматора 11 соединены с выходами командоапцарата 7 механизма подъема и датчика 8 скорости, входы третьего сумматора 12 соединены с выходами датчика 9 ускорени и датчика 10 производной ускорени , выходы второго и третьего сумматора .11 и 12 соединены со вхоДами четвертого сумматора 13, при этом выход второго сумматора 11 соединен со входом четвертого- сумматора 13 через второй ключевой элемент 14, управл ющий вход которого соединен с выходом первого сумматора 5, а выход третьего сумматора 12 соединен с входом четвертого сумматора 13 через третий ключевой элемент 15, управл ющий вход которого соединен с выходом второго сумматора 11, в свою очередь выход четвертого сумматора 13 соединен со входом блока 2 управлени механизма напора, через нелинейный элемент 16 и первый ключевой элемент 6, управл ющие входы которого соединены с выходами первого сумматора 5 и командоаппарата 1 механизма напора,The device also includes a command device 7 of the lifting mechanism, speed sensors 8-10, acceleration and derivative of the lifting mechanism acceleration, three adders 11-13, two key elements 14 and 15 and a non-linear element 16, the output of the command device 1 of the pressure mechanism is connected to the input of the unit 2 controlling the drive of the head mechanism, the output of the force sensor 3 is connected to the input of the sensor 4 of the derivative force, the output of the speed sensor 8 is connected to the input of the acceleration sensor 9, and the output of the acceleration sensor 9 is connected to the input of the sensor 10 of the acceleration derivative, The adder 5 is connected to the outputs of the force sensor 3 and the sensor 4 of the derived force, the inputs of the second adder 11 are connected to the outputs of the elevator control unit 7 and the speed sensor 8, the inputs of the third adder 12 are connected to the outputs of the acceleration sensor 9 and the acceleration sensor 10, the outputs of the second and the third adder .11 and 12 are connected to the inputs of the fourth adder 13, while the output of the second adder 11 is connected to the input of the fourth adder 13 via the second key element 14, the control input of which is connected to the output of the first adder 5, and the output of the third adder 12 is connected to the input of the fourth adder 13 via the third key element 15, the control input of which is connected to the output of the second adder 11, in turn the output of the fourth adder 13 is connected to the input of the head control unit 2 through a nonlinear element 16 and the first key element 6, the control inputs of which are connected to the outputs of the first adder 5 and the controller 1 of the head mechanism,
В устройстве датчика усили и его производной, датчики скорости и ее производные и сумматоры могут быть выполнены на основе использовани операционных усилителей на микросхемах типа К 153 и К 553, Ключи могут быть выполнены на базе микросхем К 553 в сочетании с микросхемами типа К 190. In the force sensor device and its derivative, speed sensors and its derivatives and adders can be made based on the use of operational amplifiers on K 153 and K 553 microcircuits. Keys can be made on the basis of K 553 microcircuits in combination with K 190 microcircuits.
Способ осуществл етс с помощью устройства следующим образом,The method is carried out using the device as follows.
Воздействие на вход блока 2 управлени привода механизма напора поступает с выхода сумматора 13 устройства автокопани через ключевой элемент 6, который открывают при наличии одновременно двух сигналов:The impact on the input of the control unit drive unit 2 of the pressure mechanism comes from the output of the adder 13 of the auto-digging device through the key element 6, which is opened when two signals are simultaneously present:
с выхода командоаппарата 1 механизма напора, когда величина этого сигнала соответствует установке командоаппарата 1 в крайнее положение от себ , и с выхода сумматора 5, когда величина этого сигнала достигает заранее заданного уровн . Величину этого уровн выбирают большей усили в канатах механизма подъема, измеренного датчиком 3 усили соответствующего весу груженого ковша, и равной (0,75-0,80) стопорного значени усили ,from the output of the command device 1 of the head mechanism, when the value of this signal corresponds to the installation of the command device 1 to the extreme position from itself, and from the output of the adder 5, when the value of this signal reaches a predetermined level. The magnitude of this level is chosen by a larger force in the ropes of the lifting mechanism, measured by the force sensor 3 corresponding to the weight of the loaded bucket, and equal to (0.75-0.80) the stopper force value,
При копании в неоднородном грунте и столкновении ковша с труднопреодолимым преп тствием более раннему открытию ключевого элемента 6 способствует сигнаш, пропорциональный производной усили в канатах механизма подъема, измеренный датчикомWhen digging in inhomogeneous soil and bucket collision with a formidable obstacle to the earlier discovery of the key element 6 is promoted by the signal, proportional to the derivative of the force in the cables of the lifting mechanism, measured by the sensor
Q 4 производной усили .Q 4 derivative effort.
Если скорость копани .становитс меньше задаваемой машинистом с по- . мощью командоаппарата 7 механизма подъема, то на выходе сумматора 11If the digging speed is set to be less than the one specified by the driver with-. power of the command device 7 lifting mechanism, then at the output of the adder 11
5 по вл етс сигнал, пропорциональный рассогласованию величин задающего сигнала, поступающего с выхода командоаппарата 7, и сигнала, поступающего с выхода датчика 8 скорости5, a signal appears proportional to the mismatch of the values of the master signal from the output of the multi-controller 7 and the signal from the output of the speed sensor 8
механизма подъема . величина которого пропорциональна фактической скорости механизма подъема. lifting mechanism. the value of which is proportional to the actual speed of the lifting mechanism.
Если при этом сигнал на выходе сумматора 5, определ емый суммой величин усили и производной усили в канатах механизма подъема, достигнет величины усили отсечки,открывают ключевой элемент 14 и на вход сумматора 13 поступает задающий сигнал,-определ ющий величину воздействи на блоки 2 управлени механизма напора.If the signal at the output of the adder 5, determined by the sum of the magnitudes of the force and the derivative of the force in the cables of the lifting mechanism, reaches the magnitude of the cut-off force, the key element 14 is opened and the input signal arrives at the input of the adder 13, determining the magnitude of the effect on the control unit 2 of the mechanism head pressure.
Таким образом, при снижении фактической скорости механизма подъема по сравнению с заданной уменьшаютThus, with a decrease in the actual speed of the lifting mechanism in comparison with the given, the
5 величину подачи руко ти с помощью изменени величин или Даже знаков усили и скорости привода механизма напора. Величина усили отсечки,при которой открывают ключевой элемент5 the amount of hand feed by changing the values or even the signs of the force and speed of the drive of the pressure mechanism. The magnitude of the cutoff force at which the key element is opened.
0 14, может быть равной величине уставки , при которой открывают ключевой элемент 6, или несколько больше этой. величины, но не должна превышать величину усили отсечки (статической0 14, may be equal to the value of the setpoint at which key element 6 is opened, or slightly more than this. value, but must not exceed the value of the cutting force (static
С характеристики привода подъема), Если Машинист-дает задание на торможение привода подъема, то величина сигнала, поступающего с выхода датчика 8 скорости на вход сум„ матора 11, станет больше величины задающего сигнала, поступающего с выхода командоаппарата 7 на тот же сумматор 11. Вследствие этого измен ютс знаки сигналов на выходе сумматоров 11 и 13, Однако благодар From the characteristics of the drive lift), If the Driver, who gives the task of braking the drive lift, the signal from the output of the speed sensor 8 to the input of the sum of the “Mat 11” will be greater than the value of the driving signal from the output of the controller 7 to the same adder 11. As a result, the signs of the signals at the output of adders 11 and 13 change, however, due to
наличию нелинейного элемента 16 на выходе сумматора 13 воздействие на блок 2 управлени приводом напора при этом прекращаетс . Как только под воздействием сопротивлени со стороны забо начинае с торможение привода подъема, задающий сигнал поступает на вход сумматора 13 не только с выхода сум матора 11, но и с выхода датчика 9 ускорени и датчика 10 производной ускорени через сумматор 12 и ключе вой элемент 15, что увеличивает эф фективность воздействи на привод механизма напора и способствует поддержанию величин скорости и усил в канатах копающего механизма, равных заданным. Особенно важно воздействие, поступающее на вход сумматора 13 с выхода сумматора 12 при столкновении ковша с труднопреодолимым преп тствием , когда величины ускорени и производной ускорени существенны. Величина сигнала на выходе сумматора 13, соответствующа максимальной расчетной величине ускорени , должна быть достаточной дл полной компенсации сигнала, поступающего с выхода командоаппарата 1 на вход бл ка 2 управлени , и дл обеспечени задани движени механизма напора на .себ . Услови этого режима ;определ ют минимальную величину коэффициента усилени сумматора 12, при котором обеспечивают своевремен ный возврат руко ти и прекращение торможени привода подъема. Если в результате движени руко ти на себ торможение привода подъема прекратитс и начнетс его разгон, изменитс знак ускорени и, соответственно, знак сигнала на выходе сумматора 12, что способствует компенсации сигнала, поступающего с выхода сумматора 11 до того, как скорость копани станет равной заданной. Если результирующий сигнал в этом режиме, поступающий с выхода сумматора 13, станет равным сигналу, поступающему с выхода командоаппарата 1, возврат руко ти с помощью системы автокопани прекращен . Таким образом, совместное действие сигналов пропорциональных ошибке по скорости механизма подъем и величине и знаку ускорени этого механизма, способствует своевременному обходу преп тстви , Действительно , так как увеличение скорости механизма подъема свидетельст вует о том, что преп тствие преодолено , то прекращение движени руко ти на себ в этом режиме бла гопри тно дл последующего заглублени ковша и своевременного обхода преп тстви . Воздействие устройства автокопани на блок 2 управлени привода напора прекращают, после чего начинаетс движение руко ти в направле- , НИИ от себ еще до достижени заданной скорости копани , как только величина усили в канатах механизма подъема станет меньше усили отсечки-, при котором закрывают ключевой элемент 14, Прекращение воздействи на блок 2 управлени со стороны устройства автокопани происходит после закрыти ключевого элемента 14 при условии увеличени скорости механизма подъема, так как положительный знак ускорени , соответствующий разгону привода подъема, обеспечивает отрицательный знак сигнала на выходе сумматора 13, не пропускаемый нелинейным элементом 16. Движение руко ти в направлении от себ и заглубление ковша происходит до тех пор, пока не начнетс уменьшение скорости копани под воздействием сопротивлени со стороны забо . Дл того, чтобы при торможении привода подъема, которое происходит не под воздействием сопротивлени , со стороны забо , а в соответствии с командой машиниста, сигнал, пропорциональный Отрицательному ускорению привода подъема, не воздействовал на блок 2 управлени , подава команду на движение руко ти на себ , закрывают ключевой элемент 15, когда на выходе сумматора 11 по вл етс отрицательный сигнал, что соответствует заданию сигнала от командоаппарата 7 подъема, меньшего величины сигнала, поступающего с выхода датчика 8 С1 орости механизма подъема. Из рассмотрени осциллограмм процессов копани при ручном управ| лении {фиг.2а), при автоматическом I управлении процессом копани и использовании известного способа (фиг, 2б) и при использовании предлагаемого способа (фиг,2 ) видно, что применение предлагаемого способа уменьшает врем копани на 10% и увеличивает заполнение ковша на 8% по сравнению с аналогичными показател ми , обеспечиваемыми при использовании известного способа. Статистическа обработка осциллограмм , сн тых на экскаваторе ЭВГ-35/65М № 1 при работе устройства автокопани , позвол ет оценить увеличение -производительности экскаватора за счет применени устройства автокопани величиной 6%, Способ предусматривает воздействие на механизм напора, вотличие от известного способа, непосредственно в функции величины отклонени скорости механизма подъема от заданного значени и в функции величин The presence of the nonlinear element 16 at the output of the adder 13 affects the pressure drive control unit 2 in this case. As soon as the resistance from the bottom side starts from braking the lift drive, the driving signal enters the input of the adder 13 not only from the output of the sum of the matrix 11, but also from the output of the acceleration sensor 9 and the acceleration derivative sensor 10 through the adder 12 and the key element 15, which increases the efficiency of the impact on the drive of the pressure mechanism and helps to maintain the values of speed and reinforcement in the ropes of the digging mechanism, which are equal to the specified ones. Especially important is the impact coming to the input of the adder 13 from the output of the adder 12 when a bucket collides with a formidable obstacle when the acceleration and derivative values of the acceleration are significant. The magnitude of the signal at the output of the adder 13, corresponding to the maximum calculated acceleration value, must be sufficient to fully compensate the signal coming from the output of the command unit 1 to the input of control block 2, and to ensure that the movement of the head mechanism is set to self. The conditions of this mode determine the minimum value of the gain of the adder 12, at which the handle is returned in time and the lift drive stops braking. If, as a result of the hand movement, the drive of the lift stops braking and accelerates, the sign of the acceleration and, accordingly, the sign of the signal at the output of the adder 12 will change, which will compensate for the signal from the output of the adder 11 before the digging speed becomes equal to . If the resulting signal in this mode, coming from the output of the adder 13, becomes equal to the signal coming from the output of the command device 1, the return of the handle using the auto-copy system is stopped. Thus, the joint action of signals proportional to the error in speed of the mechanism and the magnitude and sign of the acceleration of this mechanism contributes to timely circumventing the obstacle. Indeed, since the increase in the speed of the mechanism of lifting indicates that the obstacle is overcome, the movement of the handle It is good in this mode for subsequent burial deepening and timely circumvention of obstacles. The impact of the auto-digging device on the pressure drive control unit 2 is stopped, after which the hand begins to move in the direction of the scientific research institute from itself even before the specified digging speed is reached, as soon as the force in the ropes of the lifting mechanism becomes less than the cut-off force at which the key element is closed 14, the termination of the impact on the control unit 2 from the side of the auto-coping device occurs after closing the key element 14 under the condition of an increase in the speed of the lifting mechanism, since the positive sign of acceleration corresponding to the acceleration of the lifting drive, provides a negative sign on the output signal of the adder 13, which is not passed by the nonlinear element 16. The handle moves in the direction from itself and the bucket deepens until the digging speed decreases under the impact of the bottom side. In order to decelerate the lifting drive, which does not occur under the influence of resistance, from the side of the slab, but in accordance with the driver’s command, a signal proportional to the Negative acceleration of the lifting drive does not affect the control unit 2 by giving the command to move the handle , the key element 15 is closed when a negative signal appears at the output of the adder 11, which corresponds to the setting of a signal from the elevator commander 7, smaller than the signal from the output of the sensor 8 C1 and lifting. From consideration of oscillograms of digging processes with manual control | (fig.2a), with automatic I controlling the digging process and using the known method (fig.2b) and using the proposed method (fig.2), the use of the proposed method reduces the digging time by 10% and increases the filling of the bucket by 8 % compared with similar indicators provided by using a known method. Statistical processing of oscillograms taken on an EVG-35 / 65M No. 1 excavator during operation of the auto-digging device makes it possible to estimate the increase in the performance of the excavator due to the use of an auto-copy device of 6%. The method provides for an impact on the head mechanism, unlike the known method, directly functions of the magnitude of the deviation of the speed of the lifting mechanism from a given value and as a function of
ускорени и производной ускорени механизма подъема, что исключает возникновение устойчивого режима копани с пониженной скоростью по сравнению с заданной и обеспечивает поддержание средней скорости копани , близкой к заданной, при копани как в однородном, так и в неоднородном грунтах.acceleration and derivative acceleration of the lifting mechanism, which eliminates the emergence of a stable mode of digging with a lower speed compared to a given one and ensures the maintenance of an average digging speed close to the set one, when digging in both uniform and non-uniform soils.
Применение предлагаемого способа и устройства дл его осуществлени гпозвол ет: обеспечить качественное управление процессом копани как s однородном, так и г неоднородном грунтах и повысить проиэводител ность экскаватора за счет уменьшени продолжительности процесса копани и увеличени заполнени ковша.The application of the proposed method and device for its implementation allows: to provide high-quality control of the process of digging both s homogeneous and heterogeneous soils and to increase the excavator's performance by reducing the duration of the digging process and increasing the bucket filling.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU813304471A SU977623A1 (en) | 1981-05-20 | 1981-05-20 | Method and device for automatically controlling digging process in single-bucket excavators |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU813304471A SU977623A1 (en) | 1981-05-20 | 1981-05-20 | Method and device for automatically controlling digging process in single-bucket excavators |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU977623A1 true SU977623A1 (en) | 1982-11-30 |
Family
ID=20964288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU813304471A SU977623A1 (en) | 1981-05-20 | 1981-05-20 | Method and device for automatically controlling digging process in single-bucket excavators |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU977623A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2490397C2 (en) * | 2008-05-27 | 2013-08-20 | Вольво Констракшн Эквипмент Аб | Working machine control method and system |
-
1981
- 1981-05-20 SU SU813304471A patent/SU977623A1/en active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2490397C2 (en) * | 2008-05-27 | 2013-08-20 | Вольво Констракшн Эквипмент Аб | Working machine control method and system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5511458A (en) | Automatic cushioning control apparatus for cylinder of working machine | |
| US5434785A (en) | System for automatically controlling quantity of hydraulic fluid of an excavator | |
| SU977623A1 (en) | Method and device for automatically controlling digging process in single-bucket excavators | |
| EP2657492B1 (en) | Low idle control system of construction equipment and automatic control method thereof | |
| SU1664981A1 (en) | Method for controlling digging by mechanical shovel | |
| SU1182123A2 (en) | Arrangement for accounting for transport equipment working hours | |
| RU2326212C1 (en) | Dragline bucket excavation movement control device | |
| SU732465A1 (en) | Method for controlling the digging of single-bucket excavator | |
| RU2145724C1 (en) | Tracing drive | |
| SU1082916A1 (en) | Apparatus for controlling digging mechanisms of excavator | |
| SU901417A1 (en) | Method and device for controlling the digging mechanism of excavator | |
| KR960004630B1 (en) | Control devices of hydraulic machines | |
| SU1059072A1 (en) | Apparatus for keeping record of work of load-handling equipment | |
| KR950004020B1 (en) | Electronic controller for hydraulic circuit of excavator-has number of drive elements including jiband column cylinders also shovel cylinder and motors and pumps | |
| SU910957A1 (en) | Method and apparatus for controlling the scooping process of dragline | |
| SU735718A1 (en) | Apparatus for automatic control of earth-moving and load-handling machine working member | |
| SU910942A1 (en) | Method of presetting the speed of slewing gear of bucket-wheel excavator | |
| SU1641951A1 (en) | Control device of excavator digging mechanism | |
| KR950004018B1 (en) | Oil pressure control method of oil pump for excavator | |
| JP2871890B2 (en) | Excavator excavation control device | |
| SU1355679A1 (en) | System for controlling loader working process | |
| SU939674A1 (en) | Apparatus for taking-up slack in hoist ropes of draglines | |
| SU900302A1 (en) | Excavator operation contol device | |
| SU926163A1 (en) | Method for optimum control of dragline electric drives | |
| SU1364669A1 (en) | Apparatus for controlling straight shovel |