Устройство для автоматического управления положением ковша относительно стрелы и блоковдраглайна

П И С А РЕТ Саюэ Сааетсних Социалистических РеспубликЬСТВУ АВТОРСКОМУ С Зависимое от авт, свидетельства35 Ь, 709 844, 3/48 влено 20,1 Х.1965 ( 1029260/24-7) ем заявкис присоединПриоритет ЧПК В 66 с Е 021Котаитет по деиам иеабретеиий и еткрыти при Спеете Мииистраа СССРВ, Я.Ю, Т. ковский автомобильно-дорожный инстит вите АВТОМАТИ Ч ЕСКОГО УПРАВЛ ЕН ИЯА ОТНОСИТЕЛЬНО СТРЕЛЫ И БЛОКОДРАГЛАЙНА УСТРОЙСТВОПОЛОЖЕНИЕМ К Кроме того, в менены два д чика суммы д; довательно по их роторов о счета. пред опол ин ка схеме браза Это позволяет обеспечить защиту стрелы и блоков драглайна от ударов ковша и динамических перегрузок, повышает маневренность и производительность драглайна. Кроме тог, такое выполнение предлагаемого устройстза позволяет увеличить рабочую зону траекторий движения ковша и повысить точность управления.На чертеже изображена принцигиальная схема предлагаемого устройства.Бесконтактные сельсины-датчпки 1, 2, , 4, 5 и б измерения длин канатов и их суммы соединены через понижающие редукторы 7, 8, 9 и 10 с валами подъемной 11 и тяговой 12 лебедок, углы поворота которых пропорциональны изменению длин канатов.Сельсины 3 и 4, включенные последователь. но по схеме суммирования углов поворота их роторов, образуют канал грубого измерения суммы длин подъемного и тягового канатов, а аналогично включенные сельсины 1 и 2 - канал точного отсчета. Передаточное отношение редукторов 7 и 8 в несколько раз меньше, чем у редукторов 9 и 10, благодаря этому увеИзвестны устроиства для автоматического управления положением ковша относительно стрелы и олоков драглайна. Они содержаг бесконтактные сельсины-датчики длин тягового и подъемного канатов и блок усиления, включенный .на входы возбудителей генераторов подъемного и овоо риводо, ненных по системе генератор - -двигатель.Предлагаемое устройство отличается тем, что блок усиления устройства состоит из трех однотактных магнитных усилителей, К управляющим обмоткам одного из них подключены выход датчика длины подъемного каната и закимы якоря двигателя подъема. К обмоткам другого - выход датчика длины тягового каната и зажимы якоря двигателя тяги. К обмоткам третьего усилителя, включенного и цепь управления положением ковша относительно стрелы, - выход датчика суммы длин канатов и якорные зажимы обоих двигателеи, причем вьход первого усилителя включен на вход возбудителя генератора привода подъема, а выходы второго и третьего усилителей - на вход возбудителя генератора привода тяги. К одной из управляющих обмоток магнитного усилителя, включенного в цепь управления положением ковша относительно стрелы, подключен выход диодного логического элемента, на два входа которого включены выходы датчиков длин подъемного и тягового канатов. УДК 621.316,578:621.879. .38(088,8) 1 агаемом устроистве приительных ссльснна - датнатов, включенные послеслокения углов поворота ющие канал точного от 195077личивается точность. измерения суммы длин канатов сельсинами 1 и 2 и уменьшается влияние зазоров" Фмеханических передачах на точность измерения.Формирование сигналов управления обеспе.чивается тремя . однотактными магнитными усилителями 13, 14 и 15, Выход усилителя 13 подключен к входу возбудителя 1 б генератора 17 подъема, питающего подъемный двигатель 18, Выходы усилителей 14 и 15 подключены к входу возбудителя 19 генератора 20 тяги, питающего тяговый двигатель 21, С помощью усилителя 13 осуществляется управление положением ковша относитсльно блоков драглайна, усилителя 14 - управление положением ковша относительно тяговых блоков, а с помощью,снлитсля 15 относительно стрелы драглайна.Выходы сельсинов 2 и 4 каналов точного ц грубого измерения суммы длин канатов подключены к управляющим обмоткам 22 и 23 однотактного магнитного усилителя 15. Ампер-вцтки обмоток направлены в сторону уменьшения выходного сигнала усилителя. Поэтому прц большой сумме длин канатов сигнал на выходе усилителя 15 отсутствует.При уменьшении суммы длин канатов (т. е, при приближении ковша к стреле) выходно напряжение сельсина 4 становится меньше опорного напряжения с потецциометра 24, и ток по обмотке 23 протекать не будет. При дальнейшем уменьшении суммы длин канатов выходной сигнал сельсица 2 станет меньше уставки, определяемой ампер-витками обмотки 25 смещения, и на выходе усилителя 15 появится сигнал, управляющий приводом тяги таким образом, чтобы дальнейшее уменьшение суммы длин канатов и приближение ковша к стреле прекратилось. Поскольку процесс управления положением ковша относительно стрелы не оказывает влияния ца рабо. ту привода подъема, от скорости которого зависит время подъема и опускания ковша, система не ограничивает скорости выполнения рабочего цикла драглайна. Это обеспечивает максимальную производительность экскаватора.К управляющим обмоткам 2 б и 27 подключены зажимы якорей двигателей подъема 18 и тяги 21 так, что при уменьшении суммы длин канатов их ампер-витки направлены в сторону увеличения выходного сигнала однотактного усилителя 15, Чем выше скорость уменьшения суммы длин канатов, тем раньше начинает действовать система управления положением ковша относительно стрелы. Однако, независимо от начальных скоростей приводов после прекращения приближения ковша к стреле, алгебраическая сумма сигналов, пропорциональных скоростям приводов подъема и тяги, оудет равна нулю, а положение ковша будет определяться минимально допустимой суммой длин канатов. При движении ковш вдоль стрелы по любой траектории ниже кривой, соответств ющей минимально допустц 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 мой сумме длин канатов, устройство не будет вмешиваться в работу приводов.Управляющие обмотки 2 б и 27 обеспечивают также стабилизацию системы регулирования и улучшение качества переходных процессов в ней, поскольку осуществляют во время работы системы ввод отрицательной обратной связи по скорости изменения суммы длин канагов.Кривая допустимого приближения ковша к стреле представляет собой эллипс, соответствующий неизменной минимальной сумме длин канатов, что ограничивает у подъемных и тяговых блоков зону возможных траекторий движения ковша.Для устранения этого недостатка на управляюгцую обмотку 28 магнитного усилителя 15 подключен диодный логический элемент 29. К его входам подключены выходы сельсиновдатчиков длин подъемного и тягового канатов. Это обеспечивает снижение сигнала, соответствуюшего минимально допустимому приближению ковша к стреле, пропорционально уменьшению длин подъемного и тягового канатов в пределах длин этих канатов, равных примерно 1/4 - 1/3 длины стрелы. Таким образом, кривая минимально допустимого приближения ковша к стреле лежит полностью вне рабочей зоны.К управляющим обмоткам 30, 31 и 32 однотактного магнитного усилителя 13 подключе. ны выход датчика длины подъемного каната, закимы якоря двигателя 18 подьема и источник постоянного сигнала, соответствующего минимально допустимому расстоянию ковша от подьемных блоков.Аналогично к управляющим обмоткам 33, 34, 35 однотактного магнитного усилителя 14 подключены выход сельсина-датчика длины тягового каната, якорные зажимы двигателя 21 тяги и источник постоянного сигнала, соогветствующего минимально допустимому приближению ковша к тяговым блокам.Управляющие обмотки 31 и 34 осуществляют регулирование уставок начала действия систем управления положением ковша относительно блоков в функции скорости уменьшения длины подъемного или тягового канатов. Это обеспечивает возможность подтягивания ковша к блокам вплоть до минимально допустимого расстояния независимо от начальных скоростей приводов, что способствует получению максимальной маневренности драглайна. Одновременно обмотки 31 и 34 стабилизируют систему регулирования введением отрицательной обратной связи по скорости изменения длины соответствующего каната.Предлагаемое устройство включает в себя замкнутые системы позиционного регулирования, что исключает опускание ковша под действием собственного веса и усилий в канатах после начала работы (например, систем управления положением ковша относительно стрелы и подъемных блоков).Таким образом, предлагаемое устройство защищает стрелу и блоки драглайна от ударов ковша и динамических перегрузок, повышает маневренность, производительность драглайна и точность управления его механизмами, а также увеличивает рабочую зону траекторий движения ковша.Предмет изобретения1. Устройство для автоматического управления положением ковша относительно стрелы и блоков драглайна, содержащее бесконтактные сельсины-датчики длин тягового и подъемного канатов и блок усиления, включенный на входы возбудителей генераторов подьемного и тягового приводов, выполненных по системе генератор - двигатель, отлггчающееся тем, что, с целью обеспечения защиты стрелы и блоков драглайна от ударов ковша и динамических перегрузок, а также повышения маневренности и производительности драглайна, указанный блок усиления состоит из трех однотактных магнитных усилителей, к управляющим обмоткам одного из которых подключены выход датчика длины подъемного каната и зажимы якоря двигателя подъема, к обмоткам другого - выход датчика длины тягового каната и зажимы якоря двигателя тяги, а к обмоткам третьего усилителя, включенного в цепь управления положением ковша относительно стрелы, - 5 выход датчика суммы длин канатов и якорные зажимы обоих двигателей, причем выход первого усилителя включен на вход возбудителя генератора привода подъема, а выходы второго и третьего усилителей - на вход воз будителя генератора привода тяги.2. Устройство по и, 1, отличающееся тем,что, с целью увеличения рабочей зоны траекторий движения ковша, к одной из управляющих обмоток упомянутого магнитного усили теля, включенного в цепь управления положением ковша относительно стрелы, подключен выход диодного логического элемента, на два входа которого включены выходы датчиков длин подъемного и тягового канатов.203. Устройство по п. 1, отличающееся тем,что, с целью повышения точности управления, и нем применены два дополнительных сельсина-датчика суммы длин канатов, включенные 25 последовательно по схеме сложения углов поворота их роторов и образуюгцпе канал точного отсчета.