Способ управления процессом загрузки грейфера и устройство для его осуществления

1 щ 730632 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик,45) Дата опубликования описания 30.04.80 3) УДК 621.868о делам изобретен открытии 2) Авторы изобретени А, Иванов, 1 О. В, Куваев и И. Ф. Коч епропетровский ордена Трудового Красного Знам горный институт им. Артема(71) Заявитель 54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ЗАГРУЗКИЕЙФЕРА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ4 гоа5 Изобретение относится к подъемно-транспортной технике, в частности к средствамавтоматического управления работой лебедочных механизмов, преимущественно грейферных подъемников,Известен способ управления процессомзагрузки грейфера, заключающийся в том,что измеряют положение челюстей грейфера и преобразуют его в электрический сигнал управления подъемной лебедкой, ц устройство, реализующее вышеуказанный способ, содержащее датчик положения челюстей грейфера с преобразователем и исполнительный механизм включения приводаподъемной лебедки 111, Однако известныеспособы и устройства для их осуществленияне обеспечивают равномерности загрузкигрейфера от цикла к циклу из-за того, чтоне учитывается первоначальное прослабление подъемных канатов, а также степень цхнатяжения в процессе загрузки и возможность возникновения значительных динамических нагрузок, вызванных растормажцванием подьемной лебедки грейфера безучета усилий в канатах.Цель изобретения - повышение равномерности загрузки грейфера,Поставленная цель достигается тем, чтоизмеряют усилия в канатах подъемной изамыкающей лебедок с преобразованием их 30 в электрическци сигнал, сравнивают полученные сигналы с заданными, причем заданный сигнал усилия в канате замыкающей лебедки формируют пропорционально положению челюстей грейфера и формируют сигнал спуска подъемной лебедки при достижении сигналом усилия в канате подъемной лебедки большего, а сигналом усилия в канатах замыкающей лебедки - меньшего своих заданных значений.Устройство снабжено датчиками усилий в канатах подъемцоц ц замыкающей лебедок с преобразователями, формирователями сигналов заданных усилии в канатах обеих лебедок, подключенными к их выходам одними своими входами элементами сравнения, другие входы которых подключены к преобразователям ц логическим элементам ссИ, входы которого соединены с выходами обоих элементов сравнения, а выход - с исполнительным механизмом включения привода подъемной лебедки, при этом вход формирователя сигнала заданного усилия в канате замыкающей лебедки соединен с преобразователем датчика положения челюстей грейфера.Процессы, связанные с зачерпыванием материала, сопровождаются сложными объемнымц деформациями. Вначале опущенный грейфер под действием собственного веса врезается в материал, а затем под действием усилий в замыкающих канатах начинается поворот челюстей с одновременным вертикальным перемещением их вниз. Благодаря этому из массива материала вырезается слой, объем которого определяется контуром челюстей и глубиной внедрения их в материал. Далее происходит перемещение постепенно увеличивающегося объема материала к середине грсйфера.В начале зачерпывания усилия в канатах замыкания равны нулю и возрастают по мере смыкания челюстей грейфера. Скорость нарастания усилий в замыкающих канатах зависит от количества материала, захваченного челюстями грейфера, которое в свою очередь определяется глубиной внедрения их в материал. Глубину внедрения челюстей регулируют периодическими прослаблениями канатов подъемной лебедки, поддерживая усилия в них не выше определенного уровня, зависящего от вида груза.Таким образом, для неоднократного заполнения грейфера одним и тем же количеством материала необходимо изменять усилия в канатах подъемной лебедки таким образом, чтобы усилия в канатах замыкающей лебедки менялись по одному и тому же закону, т. е. при зачерпывании груза каждому вполне определенному положению челюстей грейфера должны соответствовать вполне определенные усилия в канатах замыкающей лебедки, При выполнении этого условия челюсти грейфера будут описывать одну и ту же траекторию (кривую зачерпывания), а грейфер будет загружаться одним и тем же количеством груза.Таким образом, для достижения поставленной цели необходимо непрерывно измерять положение челюстей грейфера и усилия в канатах подъемной и замыкающей лебедок при зачерпывании груза. Сигналы, пропорциональные каждому положению челюстей грейфера, необходимо преобразовывать в сигналы, пропорциональные необходимому для данного положения челюстей грейфера усилию в канатах замыкающей лебедки, и сравнивать их с сигналами датчика, измеряющего усилия в канатах этой лебедки. При рассогласовании между сигналами необходимо провести корректировку усилий в канатах замыкающей лебедки в сторону уменьшения полученного рассогласования.На чертеже показана схема устройства для реализации способа управления процессом загрузки грейфера,Устройство содержит частотные датчики 1, 2, 3 положения челюстей грейфера, усилия в подъемных канатах, усилия в замыкающих канатах, установленные непосредственно на грейфере, Выходы датчиков 1 - 3 соединены со входом передающей ка 1 О 1 г 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 тушки 4, охватывающей один из рабочих канатов крана. Приемная катушка 5 также охватывает этот канат и установлена на кране. Выход приемной катушки 5 связан со входами фильтрующпх усилителей 6 - 8, соединенных с преобразователями 9, 10, 11. Выход преобразователя 9 соединен со входом элемента 12 сравнения, другой вход которого связан с выходом формирователя 13 усилия в канате подъемной лебедки, Выход преобразователя 10 соединен со входом формирователя 14 усилия в канате замыкающей лебедки. Входы элемента 15 сравнения связаны с выходами преобразователя 11 и формирователя 14, а его выход - с первым входом логического элемента 16 И, к другому входу которого подключен выход элемента 12 сравнения, Выход элемента 16 И через релейный усилитель 17 мощности и исполнительный элемент 18 связан с командоконтроллером 19.Устройство работает следующим образом.Датчиками 1, 2 и 3 измеряют соответственно угол а между челюстями грейфера, усилие Рв подъемных и усилие Р, в замыкающих канатах. Сигналы от датчиков передаются на кран с помощью катушек 4 и 5 по одному из рабочих канатов крана. Усилителями 6 - 8 сигналы разделяются друг от друга по частоте и усиливаются, С помощью преобразователей 9 - 11 производится преобразование частотного сигнала в амплитудный. По сигналам датчика 1 формирователь 14 задания формирует сигнал, по которому должно изменяться усилие в канатах замыкающей лебедки для полного заполнения грейфера. Этот сигнал подается на вход элемента 15 сравнения, на второй вход которого подается сигнал, пропорциональный усилию в замыкающих канатах, измеряемому датчиком 3. Сигнал на выходе элемента 15 появляется в том случае, если сигнал, пропорциональный усилию в замыкающих канатах, станет меньше задания, сформированного формирователем 14. Сигнал, пропорциональный усилию в подъемных канатах, поступает на вход элемента сравнения 12, на второй вход которого подается задание с формирователя 13. Сигнал на выходе элемента 12 появляется в том случае, когда усилие в подъемном канате больше определенного уровня, устанавливаемого формирователем 13. Сигналы с выходов элементов сравнения 12 и 15 поступают на вход логического элемента 16 И. При наличии сигналов на обоих входах элемента 16 И на его выходе появляется сигнал, который усиливается усилителем 17 и приводит в действие элемент 18, который замыкает соответствующие канаты командоконтроллера 19, включая тем самым на спуск лебедку подъема, Таким образом, лебедка включается на спуск всякий730632 20 17 оставитель Г, Корнева Техред В. Серякова Редактор Н, Козлова Корректор О, Тюрина зд. Мв 29 каз 768/14 ираж 956 писное ипорафия, пр. Сапуно раз, как только усилие в замыкающих канатах станет меньше заданного, и если это уменьшение усилия произошло за счет натяжения канатов подъемной лебедки.Как только подъемная лебедка включит ся на спуск, начнется прослабление подьемных канатов, усилие в них станет меньше, чем задано заданием, и сигнал на выходе элемента 12 сравнения исчезнет. Одновременно с уменьшением усилия в подь емных канатах произойдет заглубление грейфера в материал, в результате чего усилие в канатах замыкания возрастет, что приведет к исчезновению сигнала на выходе элемента 15 сравнения. Как только ис чезнет хотя бы один из сигналов на входе логического элемента 16 И, на его выходе также исчезнет сигнал, что приведет к остановке подъемной лебедки. Формула изобретения 1, Способ управления процессом загрузки грейфера, заключающийся в том, что измеряют положение челюстей грейфера и преобразуют его в электрический сигнал управления подъемной лебедкой, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения равномерности загрузки, измеряют усилия в канатах подъемной и замыкающей лебедок с преобразованием их в электрический сигнал, сравнивают полученные сигналы с заданными, причем заданный сигнал усилия в канате замыкающей лебедки формируют пропорционально положению челюстей грейфера и формируют сигнал спуска подъемной лебедки при достижении сигналом усилия в канате подъемной лебедки большего, а сигналом усилия в канатах замыкающей лебедки - меньшего своих заданных значений.2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее датчик положения челюстей грейфера с преобразователем и исполнительный механизм включения привода подъемной лебедки, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что оно снабжено датчиками усилий в канатах подъемной и замыкающей лебедок с преобразователями, формирователями сигналов заданных усилий в канатах обеих лсбедок, подключенными к их выходам одними своими входами элементами сравнения, другие входы которых подключены к преобразователям и логическим элементам И, входы которого соединены с выходами обоих элементов сравнения, а выход - с исполнительным механизмом включения привода подъемной лебедки, при этом вход формирователя сигнала заданного усилия в канате замыкающей лебедки соединен с преобразователем датчика положения челюстей грейфера.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР362775, кл. В 66 С 13/48, 1971 (прототип).