Способ определения веса ковша экскаватора с материалом

(61) Дополнительное к авт. свид-ву 95481/18-10 51) М. Кл. С 01 д 23/ сударстееииый кометеавета Мииистров СССРоо делам изобретеиийи открытий(53) УДК 681.269(088.8) тень Ъо 17 ата опубликования описания 07.08.75(71) Заявитель 4) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕСА КОВШ ЭКСКАВАТОРА С Л 1 АТЕРИАЛОМз-схема устройстет быть осущест 3 22) Заявлено 20.03.73 (21) с присоединением заяв 23) Приоритет Опубликовано 05,05.75. БюлИзобретение относится к и весои мерительной техники.Известен способ измерения веса ковша экскаватора, использующий сигнал статической составляющей тока двигателя подъема и 5 сигнал датчика вхождения ковша в зоны взвешивания, Однако этот способ не обеспечивает требуемую точность из-за отсутствия прямого учета центробежных сил, действующих на ковш при повороте платформы эк скаватора.По предлагаемому способу синусоидальные сигналы напряжений с датчиков выбираемой длины подъемного и тягового канатов сдвигают по фазе на углы, соответствую щие углам наклона канатов в вертикальной плоскости, амплитуды этих сигналов умножают на коэффициент, пропорциональный соответственно, сигналам датчиков статической составляющей токов двигателей подъема 20 и тяги, преобразованные сигналы складывают и из суммарного сигнала путем вычитания сигнала горизонтальной составляющей, пропорционального центробежной силе, действующей на ковш, выделяют сигнал верти кальной составляющей, пропорциональной зесу ковша с материалом.На чертеже показана блоква, с помощью которого можвлен предлагаемый способ. 0 Устройство содержит поворотные трансформаторы 1 и 2, сумматор 3, фазовые дискриминаторы 4 и 5, интеграторы 6 и 7, фазовращатели 8 и 9, амплитудные модуляторы 10,и 11, сумматоры 12 и 13, фазовые дискриминаторы 14 и 15, интеграторы 16 и 17, амплитудные модуляторы 18 и 19, фазовращатели 20 и 21, источник стабилизированного синусоидального напряжения 22 и индикатор веса 23.Работа устройства основана на моделировании треугольника, образуемого подъемным и тяговым канатами и линией между точками схода этих канатов со шкивов, и сил, действующих в точке подвески ковша, напряжениями переменного тока постоянной частоты, Амплитуды соответствующих напряжений при этом пропорциональны длинам сторон треугольников и величинам векторов сил, а фазовые сдвиги соответствуют направлениям, векторов и стопон, Платформа экскаватора вращается вокруг вертикальной оси.При работе экскаватора выбирается длина подъемного и тягового канатов А, и Аз с помощью поворотных трансформаторов 1 и 2 преобразуется соответственно в,напряжения 1/ и У, амплитуды которых пропорциональны выбираемой длине канатов. Эти напряжения, а также напряжение Уь имеющее амплитуду, прогорциональпую расстоянию между точками схода подъемного и тягового канатовсо шкивов, и фазу, равную углу, образованному линией, соединяющей точки схода, и вертикалью, подаются на сумматор 3. Амплитуда и фаза напряжения Сl в процессе работы устройства не меняется. Дискриминатор 4 преобразует фазовый сдвиг вектора напряжения С/о на выходе сумматора 3 относительно вектора, перпендикулярного У, в,напряжение постоянного тока Сlь Фазовый дискриминатор 5 преобразует фазовый сдвиг между векторами напряжений /о и У в напряжение постоянного тока Уз,. Интеграторы б и 7 и фазовращатели 8 и 9 изменяют фазы стабилизированных по амплитуде напряжений Уаз и аз возбуждения поворотных трансформаторов 1 и 2 до тех пор, пока вектор напряжения Уо, не станет близок к нулю (в пределах чувствительности схемы), При этом векторы напряжений У и С/, имеют направления, моделирующие направления подъемного и тягового канатов.Напряжения постоянного тока Унп и Унт, поступающие с датчиков статического тока двигателей подъемного и тягового механизмом и пропорциональные статическим натяжениям соответствующих канатов, подаются на модуляторы 10 и 11, В качестве напряжений несущей частоты используются напряжения У и з Таким образом, напряжение У на выходе модулятора 10 имеет амплитуду, пропорциональную натяжению подъемного каната, и фазу, равную углу, образованному направлением подъемного каната и вертикалью, Точно также напряжение У 5 на выходе модулятора 11 моделирует вектор напряжения тягового каната.Напряжения У:и У 5 суммируются в сумматоре 12, напряжение У 6 на,выходе которого моделирует вектор равнодействующей сил в точке подвески ковша.Напряжение У 6 подается на сумматор 13 вместе с напряжением У;, имеющим, нулевую фазу и моделирующим вес ковша, и напряжением У имеющим фазу - и моделирующим2 центробежную силу, действующую на ковш при вращении платформы экскаватора. Напряжение Уо в установившемся реииме работы устройства равно нулю, что обеспечивается ас татическим регулятором, состоящим из фазовых дискриминаторов 15 и 14, интеграторов 16 и 17 и амплитудных модуляторов 18 и 19.Фазовращатель 20 обеспечивает фазовый 10 2сдвиг - напряжения Уво относительно напряжения Уо, Фазовращатель 21 сдвигает вектор напряжения У относительно Уо на угол, равный углу, образованому линией между точками схода подъемного и 15 тягового канатов со шкивов и вертикалью.Напряжение У 7 поступает на,индикатор веса 23. 1-1 апряжение Уо, имеющее нулевую фазу, снимается с выхода источника стабилизированного синусоидального напряжения 22.20 Предмет изобретенияСпособ определения, веса ковша экскавато ра с материалом путем использования сигналов статической составляющей токов двигателей подъема и тяги и сигналов датчиков выбираемой длины подъемного и тягового каганатов, отличающийся тем, что, с целью повыше ния точности, синусоидальные сигналы напряжений с датчиков выбираемой длины подъемного и тягового канатов сдвигают по фазе на углы, соответствующие углам наклона канатов в вертикальной плоскости, амплитуды этих 35 сигналов умножают на коэффициент, пропорциональный соответственно сигналам датчикоь статической составляющей токов двигателей подъема и тяги, преобразованные сигналы складывают и из суммарного сигнала путем 40 вычитания сигнала горизонтальной составляющей, пропорционального центробежной силе, действующей на ковш, выделяют сигнал вертикальной составляющей, пропорциональный весу ковша с материалом.469893 Составитель Т. Мартынова Техред Е, Подурушина Редактор О. Филиппова Корректор Н. Лебедева Типография, пр. Сапунова,2 Заказ 1852/18 Изд. ЛЪ 685 Тираж 740 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5