Устройство управления копающим механизмом экскаватора

(5)5 Е 02 г 9/20 КОМИТЕТИ ОТКРЫТИ ГОСУДАРСТВЕННПО ИЗОБРЕТЕНИПРИ ГКНТ СССР АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССРМ 1641951, кл, Е 02 Р 9/20, 1989.(57) Изобретение относится к управлениюэкскаваторами, а именно к механизмам. тягидраглайна и механизмам подъема экскаватора-лопаты. Цель - повыщение производительности экскаватора за счет увеличения быстродействия механизма в режиме разгона. Устройство содержит регуляторы скорости 4 и момента 3. В цепь регулятора 4 скорости включен ограничитель, управляемый сигналом с первого суммирующего усилителя 8. На входы первого суммирующего усилителя 8 поступают сигнал от источника , 9 постоянного напряжения, представляющий напряжение задания ограничения момента, сигнал с второго суммирующего усилителя 11 и сигнал с блока 13 перемножения, Основную задачу ограничения момента выполняет сигнал с блока 13 перемножения, который формирует сигнал, пропорциональный произведению скорости, поступающей с датчика 4 через диод 14, на выходной сигнал второго суммирующего усилителя 11. 1 ил.1710676 Осу 2 Ксу 2 (Рдм М - ),1+рТ зо Ксу 1-3ОБП Ксу 1-1Осу 2 (4 Изобретение относится к управлению где выражение (1+рТ) в знаменателе второго экскаваторами, а именно к механизмам тяги члена в скобках приведенного выражения дрзглайна и механизмам подъема экскава- (1) определяет задержку выходного сигнала тора-лопаты, и является усовершенствова- инерционного звена 12 с постоянной времением устройства по авт,св, М 1641951, 5 ни Т(р- оператор преобразования Лапласа).Целью изобретения является повыше- Если, например, момент М увеличиваетние производительности экскаватора за ся линейно, также линейно увеличивается счет повышения быстродействия меха- сигнал, указанный первым в скобках привеФнизма в режиме разгона при сохранении денного выражения а второй сигнал в скобвысокой эффективности ограничения дина ках остается по времени от первого мических нагрузок в канатах капающего ме- вследствие инерционности звена 12, приханизма в режиме стопорения ковша. чем это отставание тем больше, чем большеНа чертеже приведена функциональная скорость нарастания момента, поэтому и . схема устройства. величина выходного сигнала второго сумУстройство управления копающим ме мирующего усилителя 11 при этом увеличиханиэмом экскаватора включает двигатель вается.1 экскаваторного копающего механизма с Диод 10 включается так, что при возрапитающим его преобразователем 2, к входу стании момента он открыт, и выходной сигкоторого подключены соединенные по- нал Осуг второго суммирующего усилителя следовательно регуляторы момента 3 и 20 11 поступает на вход блока 13 перемножескорости 4 с подключенными к их входам ния, на второ, вход которого через второй датчикам момента 5 двигателя и скорости 6, диод 14 подают выходной сигнал датчика 6 В цепи обратной связи регулятора 4 скоро- скорости иу в, где,и)- масштабный коэфсти включен управляемый ограничитель 7 фициент датчика 6 скорости в . Диод 14 выходного сигнала. 25 включен так, что на второй вход блока 13Управляющий вход ограничителя 7 под- перемножения выходной сигнал датчика 6 ключен к выходу одного суммирующего уси- скорости поступает только при знаке скоролителя 8, два входа которого соединены стив, соответствующем направлениюдвисоответственно с выходом источника 9 по- жения ковша в сторону его заполнения в стоянного напряжения и через первый диод 30 процессе копания.10 с выходом другого суммирующего усили"1 ри этом на выходе блока 13 перемнотеля 11, два входа которого, включенного по жения формируют сигнал, пропорциональсхеме вычитания, подключены к выходу дат- ный произведению скорости в на выходной чика 5 момента непосредственно и через сигнал О,угвторогосуммирующегоусилитеинерционное звено 12 соответственно, 35 ля 11:Дополнительно в устройство введены ОБп = КБп ,ив Округ,(2)блок 13 перемножения и второй диод 14. где КБп - коэффициент блока 13 перемножеВыход блока 13 перемножения подключен к ния.третьему входу первого суммирующего уси- Выходные сигналы второго суммируюлителя 8, первый вход блока 13 перемноже щего усилителя 11 и блока 13 перемножения ния соединен через первый диод 10 с поступаютсоответственнона первыйитревыходом второго суммирующего усилителя тий входы первого суммирующего усилите, а второй его вход через второй диод 14 ля 8, где вычитаются из выходного сигнала подключен квыходудатчикабскорости. источника 9 постоянного напряжения,Устройство работает следующим обра представляющего собой напряжение зазом. дания ограничения момента Озо, пропорциВ случае увеличения нагрузки механиз- ональное стопорному моменту Мстоп ма возрастает сигнал с выхода датчика 5 Озо = 4 дмМстрп (3) момент,идм М, где,ид - масштабный ко- В результате на выходе первого сумэффициент датчика. Этот сигнал поступает 50 мирующего усилителя 8 формируется пона входы второго суммирующего усилителя ступающий на ограничитель 7 сигнал 11 непосредственно и через инерционное ограничения выходного сигнала регуляторазвено 12, где происходит вычитание и умно скорости Ор, который пропорционален тежение разности на коэффициент усиления кущему ограничению момента М, поступаю- усилителя 11 Ксу 2.При этом на выходе вто щему на вход регулятора 3 момента с рого суммирующего усилителя 11 формиру- выхода регулятора скорости в режиме огра- ется сигнал ничениягде Ксу 1-3 и Ксу 1-1 - коэффициенты усиления первого суммирующего усилителя 8 соответственно по третьему и первому входам,Коэффициент Ксутусиления первого суммирующего усилителя 8 по первому входу в предлагаемом устройстве может быть выбран значительно меньше коэффициента Ксу 1-з усиления этого усилителя по третьему входу (а в ряде случаев может быть принятым равным нулю), что практически исклю 10 чает его влияние на ограничение момента при разгоне механизма. Основную задачу по ограничению момента выполняет сигнал, поступающий на третий вход первого суммирующего усилителя 8 с выхода блока 13 перемножения Оьп.Чем больше скорость нарастания момента и чем больше скорость механизма в процессе копания, т.е, чем больше опас 20 ность превышения моментом его стопорного значения, тем больше при этом выходной сигнал блока 13 перемножения ОБп, что сле.- дует из выражений (1) и (2). При этом сигнал задания ограничения О, как следует из выражения (4), уменьшается, и действие огра 25 ничения начнется еще до достижения . допустимого значения, а следовательно, заблаговременное снижение скорости механизма существенно уменьшит вероятность 30 превышения моментом допустимого значения, т,е, эффективность ограничения момента существенно повысится, поскольку увеличение опасности возникновения больших динамических нагрузок вследствие увеувеличения скорости движения механизма увеличивает упреждение срабатывания ограничения.В то же время в режиме разгона, когда 40 увеличение момента двигателя М, происходит при близкой к нулю скорости в, выходной сигнал ОБп блока 13 перемножения, как это следует из выражения (2), практически равен нулю, При этом сигнал Оо ограничения момента практически равен допустимому уровню Оза, т.е, момент ограничивается стопорным допустимым значением, момент двигателя быстро достигает этого значения и в процессе разгона сохраняется на этом уровне, обеспечивая максимальное ускоре ние в процессе разгона, т.е. максимальное быстродействие механизма в этом режиме,Работа механизма с постоянным или медленно изменяющимся моментом также личения скорости нарастания момента и 35 сохраняет задание ограничения момента на допустимом уровне Озо. вследствие близости к нулю выходного сигнала Осд второго суммирующего усилителя и близости к нулю при этом выходного сигнала блока 13 перемножения, что обеспечивает работу механизма с максимальными скоростями при нагрузках вплоть до стопорных и тем самым способствует повышению быстродействия механизма.При уменьшении момента меняет знак выходной сигнал Осу 2 второго суммирующего усилителя 11, что запирает первый диод 10, а при движении механизма в направлении, противоположном направлению движения при копании, меняется знак выходного сигнала датчика 6 скорости. что запирает второй диод 14. В обоих случаях, при которых отсутствует опасность превышения моментом допустимого значения, выходной сигнал ОБп блока 13 перемножения равен нулю, вследствие чего задание О на ограничение момента также. сохраняется на допустимом уровне Оз, что также обеспечивает максимальное быстродействие механизма.Таким образом, предлагаемое устройст-. во позволяет повысить быстродействие механизма в режиме разгона в обоих направлениях, обеспечивает максимальное быстродействие при торможении и реверсировании механизма, за счет чего обеспечивается повышение производительности экскаватора, и.в то же время обеспечивается высокая эффективность ограничения динамических нагрузок в процессе копания и высокая надежность механизма Формул а изобретен ия Устройство управления копающим механизмом экскаватора по авт.св. ЬВ 1641951, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности экскаватора за счет увеличения быстродействия меха.низма в режиме разгона, в него введены дополнительный диод и блок перемножения, при этом выход блока перемножения подключен к третьему входу второго суммирующего усилителя, первый вход блока перемножения объединен с первым входом второго суммирующего усилителя, а второй вход блока перемножения через прямо- включенный дополнительный диод объединен с вторым входом регулятора скорости.