Устройство измерения нагрузки на исполнительном органе горной погрузочной машины с нагребными лапами

(43) Опубликовано 30.07 (45) Дата опубликовани осударственный комитет света Министров СССР по делам изобретенийи открытий(54) УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ НАГРУЗКИ НА ИСПОЛНИТЕЛЬНОМ ОРГАНЕ ГОРНОЙОГРУЗОЧНОЙ МАШИНЫ С НАГРЕБНЫМИ ЛАПАМ Изобретение относится к области автоматизации гориных машин, в частности к автоматизации горных погрузочных машин с двумя нагребными лапами, оснащенных регулируемым приводом только на ходовой части.Известно устройство измерения нагрузкипо напряжению, пропорциональному току двигателя, содержащее трансформатор тока, формирователь, схему задержки 1.Такое устройство не обеспечивает достаточно точного измерения нагрузок.Известно также устройство измерения нагрузки на исполнительном органе горной погрузочной машины с пагребными лапами, содержащее трансформатор тока, включенный в фазу статора асинхрогоного двигателя исполнительного органа, двухполупериодный выцрямитель и фильтр низших частот, соединенные последовательно 12.Это устройство также не обеспечиваетточного измерения нагрузок при их пульсации и не обладает необходимым быстродействием.С целью повышения точности и быстродействия измерения устройство снабжено фильтром постоянной составляющей, сумматором пульсирующих составляющих, делителемсумматором выхода и аналоговой линией задержки, выход которой подключен на второи вход сумматора пульсирующих составляющих, а выход фильтра постоянной составляющей соединен с входом аналоговой линии задержки, первым вхо дом сумматора пульсаций и третьим входомсумматора выхода, первый вход которого соединен с выходом сумматора пульсаций, причем выход фильтра низких частот подключен,на вход фильтра постоянной состав- О ляющей и второй вход сумматора выхода.На чертеже приведена блок-схема устройства.Опо содержит трансформатор тока 1, соединенный через двухполупериодный вылря мнтель 2 с фильтром 3 низких частот, выход которого подключен к фильтру 4 постоянной составляющей. Последний непосредственно и через аналоговую линию задержки 5 подилючен к сумматору 6 пуль- О сирующих составляющих, который черезделитель на два 7 соединен с первым входом сумматора 8 выхода, на второй и третий входы которого подключены фильтры 3 и 4.С помощью трансформатора тока 1 измеряют величину тока статора асинхронного двигателя, которая пропорциональна реальным нагрузкам на исполнительном органе горной погрузочной машины, Измеряемый О ток выпрямляется двухполупериодным мо 6175953стовым выпрямителем 2, а фильтр 3 низких частот сглаживает его. Постоянная времени фильтра 3 низких частот мала (0,08 с), и поэтому его фильтрующая способность ограничена только высокочастотными сигналами нромышленной частоты. Низкиечастоты, связанные с нагрузками импульсного взаимодействия лап с погружаемым материалом, фильтр 3 пропускает полностью. На выходе фильтра 3 низких частот формируется осредненный по высоким частотам информативный сигнал. В нем присутствуют три случайные составляющие. Они соответственно несут информацию о режиме работы исполнительного органа машины по составляющим нагрузок. Так, медленно меняющаяся составляющая определяет нацрузки холостого хода, пульсирующая треугольная волна - напрузки взаимодействия лап с погружаемым материалом, и ограниченный,по частоте белый шум определяет нагрузочки динамического перераспределения частиц груза перед, лапой, динамику нагрузок в трансмиссиях,и шумы фильтрации фильтра низких частот.Фильтр 4 постоянной составляющей не пропускает медленно меняющуюся составляющую, и на его выходе снимается сигнал, соответствующий сумме треугольной волны и ограниченного по частоте белого шума. Выделение же медленно меняющейся составляющей происходит в сумматоре 8 выхода, где на один вход поступает полный информативный сигнал со знаиом плюс, а на другой вход - пульсирующая составляющая и белый шум со зодиаком минус. Далее аналоговая линия задержки 5 сдвигает по фазе пульсирующую составляющую на величину, равную половине периода пульсаций треугольной волны, с одновременной частичной фильтрацией и центрированием белого шума.Процесс осреднения треугольной волчины происходит за счет суммирования сдвинутой и несдвинутой пульсирующих составляющих, подаваемых на входы сумматора 6 пульсирующих составляющих с последующим делением, результата на два в делителе 7.Эта же полусумма есть средняя величина равнобедренной треугольной волны, по 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 лученная за время, не превышающее время задержки аналоговой линии задержки 5, которое равно половине периода пульсации треугольной волны, т. е. 0,41 с. В сумматоре 8 выхода среднее значение пульсирующей составляющей, подаваемой на вход со знаком плюс, складывается с медленно меняющейся составляющей - среднее значение общих нагрузок на исполнительном органе с требуемой точностью осреднения снимается с сумматора 8 выхода на индикацию (например, самописец или шлейфовый осциллограф) или в систему автоматического регулирования режима работы горной погрузочной машины,Формула изобретения Устройство измерения нагрузки на исполнительном органе горной погрузочной машины с нагребными лапами, содержащее трансформатор тока, включенный в фазу статора асинхронного двигателя исполнительного органа, двухполупериодный выпрямитель и фильтр низких частот, соединенные последовательно, о т л и ч а ю щ е еся тем, что, с целью повышения точи(ости и быстродействия измерения, оно снабжено фильтром постоянной составляющей, сумматором пульсирующих составляющих, делителем, сумматором выхода и аналоговой линией задержки 1, выход, которой подключен на второй вход сумматора пульсирующих составляющих, а выход фильтра постоянной составляющей соединен с входом аналоговой линии задержии, первым входом сумматора, пульсаций и третьим входом сумматора выхода, первый вход которого соединен с выходом сумматора пульсаций, причем выход фильтра, низких частот подключен на вход фильтра постоянной составляющей и второй вход сумматора выхода,Источники информации,принятые во вынимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР271465, кл. Е 21 С 33/00, 1969.2. Картавый Н. Г. и др. Автоматическое регулирование режимов,работы горныхмашин. М., Недра, 1970, с, 54.617595 Составитель М. СмидтенТехред Н, Рыбкина Корректор Л. Денискина Редактор Ц, Павлова Подписное Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 1353/14 Изд, Хо 550 Тираж 734 НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5