Способ управления процессом копания на одноковшовых экскаваторах и устройство для его осуществления

СОК)3 СОВГТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК П 9) ( 9/2 1)а Е ЕТЕН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТГ)О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Красноярский политехнический институтСвердловский горный институт им. В.В. Вахруше(56) Авторское свидетельство СССРМ 732465, кл, Е 02 Р 9/20, 1978,Авторское свидетельство СССРМ 977623, кл. Е 02 Г 9/20, 1981.Авторское свидетельство СССРМ 1425276, кл, Е 02 Р 9/20, 1986.(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ КОПАНИЯ НА ОДНОКОВШОВЫХ ЭКСКАВАТОРАХ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к горной промсти и предназначено для управления рабочим оборудованием экскаваторов-лопат и драглайнов, Цель - ограничение динамических нагрузок в рабочих механизмах. Способ основан на измерении усилий в упругих элементах механизма напора и подьема и формировании сигнала управления приводами подьема соответственно. Способ осуществляется устр-вом, состоящим из преобразователей 1 и 7 с двигателями 2 и 8 механизмов подъема и напора, блоков 3 и 9 управления электроприводами подьема и напора. задатчиков 4, 10 скоростей механизмов подъема и напора, датчиков 12, б усилия в упругих элементах механизмов подьема и напора и регуляторов 5 и 11, Интегрированный сигнал с датчика 12 характеризует скорость движения ковша по направлению подьема и поступает на вход регулятора 11, где производится его коррекция, Интегрированный сигнал с датчика 6 характеризует скорость движения ковша по направлению напора и корректируется в регуляторе 5, Перекрестные обратные связи между электроприводами подьема и напора более полно используют взаимосвязь между капающими механизмами экскаватора. 2 с п.ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для управления рабочим оборудованием экскаваторов-лопат и драглайнов.Целью изобретения является ограничение динамических нагрузок эа счет введения перекрестных обратных связей механизмов подъема и напора (тяги),На фиг,1 представлена структурная схема устройства управления процессом копания; на фиг.2 - электрическая схема блоков перекрестных связей,Устройство состоит из привода механизма подъема, состоящего из преобразователя 1, двигателя 2, блока 3 управления, одним из входов соединенного с эадатчиком 4 привода подъема, а другим - с выходом первого регулятора 5, связанного с выходом датчика 6 усилия в упругих элементах механизма напора, Кроме этого, в устройство также входит привод механизма напора, включающий преобразователь 7 с двигателем 8, блок 9 управления, одним входом соединенный с выходом задатчика 10 привода напора. а вторым входом - с выходом второго регулятора 11, к входу которого подключен датчик 12 усилия в упругих элементах механизма подъема,Способ автоматического управления процессом копания на одноковшовых экскаваторах осуществляется следующим образом.В процессе копания усилия, возникающие в механизмах напора и подъема, снимаются датчиками усилия механизма напора 6 и подъема 12. Интегрированный сигнал с датчика 12 усилия подъема характеризует скорость движения ковша по направлению подъема. Этот сигнал поступает на вход регулятора 11, где производится коррекция этого сигнала в соответствии с формулойва Р ТР+1Кн 0,05 Р + 1 0,05 ТнР + 1где Т - постоянная времени, определяемая отношением момента инерции к жесткости и некомпенсируемых постоянных привода напора;Кн - коэффициент передачи, определяемый отношением момента инерции и некомпенсируемых постоянных времени приводанапора;гп 2 - масса ковша,Аналогично происходит управление электроприводом подъема,Интегрированный сигнал с датчика 6 усилия механизма напора характеризует скорость движения ковша по направлению напора Э гот сигнал поступает на вход регулятора 5, где производится коррекция этого сигнала в соответствии с формулой 5щиР ТР+1) Г 0,05 Р + 1 Кп ГГ 0,05 ТпР + 1 )где Тл - постоянная времени, определяемая10 отношением момента ин,рции некомпенсируемых постоянных и жесткостью привода;Кл - коэффициент передачи, определяемый отношением момента инерции приводаподъема и компенсируемых постоянных15 времени контура скорости,Регуляторы механизмов подъема и напора (тяги) выполнены идентично.Электрическая схема обоих регуляторовсостоит иэ последовательно соединенных20 суммирующего усилителя 13, включенного навход усилителя 14, суммирующего усилителя15, усилителя 16, выход которого являетсявыходом регуляторов, к которому подключенинтегратор-сумматор 17, выходом соединен 25 ный с вторыми входами самого интеграторасумматора 17 и суммирующего усилителя 15.Кроме этого, к выходу усилителя 14 подключен интегратор 18, выходом соединенный свторым входом суммирующего усилителя 13.30 Перекрестные обратные связи междуэлектроприводами подъема и напора болееполно используют взаимосвязь между копающими механизмами экскаватора и позволяютосуществить более точную регулировку этими35 приводами в зависимости от проходящих вних процессов, Перекрестные обратные связи дают воэможность получить абсолютно инвариантную к возмущающим воздействиямсистему, Это позволяет ограничить динами 40 ческие нагрузки величинами, не превышающими стопорное значение, а также увеличитьпроизводительность за счет сокращения времени копания, что достигается за счет устранения остановки приводов копающих45 механизмов даже при встрече ковша с непреодолимыми препятствиями (невзорванный негабарит).Формула изобретения1, Способ управления процессом копа 50 ния на одноковшовых экскаваторах с электроприводами постоянного тока механизмовнапора и подъема, основанный на измерении величины усилия в упругих элементахмеханизма подъема и формирований управ 55 ляющего сигнала привода напора с учетомвеличины усилия в упругих элементах механизма подъема, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью ограничения динамических нагрузок в рабочих механизмах. дополнитель1671801 Вх дав Составитель А,МартыновТехред М.Моргентал Корректор Л,Бескид Редактор И,Горная Заказ 2809 Тираж 379 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-иэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 но измеряют усилие в упругих элементах механизма напора и формируют сигнал управления приводом механизма подъема с учетом величины усилия в упругих элементах механизма напора. 52. Устройство управления процессом копания одноковшовых экскаваторов, содержащее регулируемые электроприводы постоянного тока механизмов подъема и напора, задатчики скоростей механизмов подъема и напора, блоки управления приводами подъема и напора, датчики усилия в упругих элементах механизмов подъема и напора, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью ограничения динамических нагрузок в рабочих механизмах, оно дополнительно снабжено двумя регуляторами, при этом эадатчики скорости механизмов подъема и напора соединены соответственно с первыми входами блоков управления приводов подъема и напора, датчик усилия в упругом элементе механизма напора через соответствующий регулятор соединен с вторым входом блока управления механизма подъема, а выход датчика усилия в упругим элементе механизма подъема через соответствующий регулятор соединен с вторым входом блока управления механизма напора.