Устройство для защиты металлоконст-рукций роторного экскаватора ot he-допустимых динамических напряжений

Союз Советскик оцивлистнческие Республик) Дополнительное к авт. св 53)М. Кл. 2) Заявлено 28,07,78 (21) 2648940/29-0присоединением заявки Эй Е 02 РЭ/26 юаударстеенив 9 камите СССР па делам иаабретеннй и атармтнй23) Приоритет Опубликовано Х 5.02.81. Бюллетень М 6 Дата опубликования описания 18.02.81,21 э 87-9.48 е 5 т 62-62:,(088 8)(72) Авторы изобретен ого7 Е;1 т;1; -.й- ф;ое%Г Государственный научно-исследова институт угольной промышленности ский нУкрп иип) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТ РОТОРНОГО ЭКСКАВАТОРАЙИНАМИЧЕСКИХ НАПР ЕТАППОКОНСТРУКЦНЕДОПУСТИМЫХНИЙ что устройстводвумя формиетчиком имодулятора совами формирокоторых соеимпульс Овко входу ис 1Изобретение относится к автоматизации производсвенных процессов на открытых горных разработках и может быть использовано для увеличения надежности и стабильности работы таких горнодобывающих машин как роторные экскаваторы, отвалообразователн и транспоргно - отвальные мосты.Известно устройство для ограничения опасных усилий, возникающих в металлоконструкциях, содержащее датчики напряжений на роторной стрелеЯ.Известно также устройство для гашения колебаний металлоконструкций роторного экскаватора, содержащее датчик напряжения, установленный на роторной стреле, исполнительный элемент и блок управления электроприводом экскаватора 2.Существенным недостатком известных устройств является то, что они не учитывают реальных динимических нагрузок, возникающих в местах установки датчика усилия, реагируют на случайные одиноч ные толчки наприжения в роторной стреле, которые не являются опасными дляметаллоконструкции, но в результатечастых остановок и замедления скоростирезания снижается производительность з . экскаватора. Кроме того, указанное уст-:ройство гасит колебания роторной стрелы,что уменьшает вероятность удара ротораоб уступ, но не снижает динамическихнагрузок металлоконструкции, возникаюощих при колебаниях машины по собственным (резонансным) частотам.Бель изобретения - повышение эффективности защиты и упрощения конструкБель достигается тем,сн абжено демодулятором,рователями импульсов и счпульсов, причем выход демдинен параллельно со входвателей импульсов, выходыдннены со входом счетчикавыход которого подключенполнительного элемента.304 772 3Устройство снабжено схемой сброса,причем выход схемы сброса соединен совходом установки счетчика в "О.На чертеже приведена бпох-схема предпоженного устройства дпя защиты металлоконструкций горнодобывающих машинтипа роторного экскаватора от недопусти-мых колебаний.Устройство содержит датчик 1 напряжения; устанавливаемый на метаппоконструкции защищаемой машины, демодупятор 2, состоящий из двухпопупериодноговыпрямителя и фильтра несущей частоты,формирователей импульсов. Формирователиимпупъсов положительной 3 и отрицательной 4 попувопны идентичны между собойи построены по схеме триггера Шмидта.Выходные сигналы формирователей импупьсов суммируются и подаются на счетчик 5 импуцьсов, построенный на Т-триггерах с однопроводной связью междуразрядами. Сигнал с выхода счетчикаимпупьсов поступает на исполнительныйэлемент 6, который состоит из тиристора, в катодную цепь которого включеноэлектромагнитное реле, и электронногореле времени. Контакты эпектромагнитногго реле включаются в эпектросхему 7привода. В состав схемы устройства вхо,дит также схема 8 сброса в "0" счетчика импульсов, построенная по схемемупьтивибратора с регулируемой частотойследования импульсов.Устройство работает следующим образом.При входе в резонанс метвппоконст-,рукции, на которой закреппен датчик 1напряжения, сигнал с него в виде несущей с частотой промышленной электро-сети Г = 50 Гц, промодупированной позакону изменения напряжения в эпементе металлоконструкции, поступает навход демодупятора 2. Демодупятор пред-,назначен дпя выдепения огибающей, посту",пающей с датчика напряжения, с помощьюдвухпопупериодного выпрямителя и фипьтра несущей частоты. Постоянная времениэтого фильтра выбрана такой, чтобы навыходе получить сигнап, достаточный дпя . срабатывания триггеров Формирователей импульсов при изменении напряжения вЯэлементе металлоконструкции + 50 кг/смс частотой 0,4-3 Гц. Частоты, лежащие выше этого диапазона. имеют мапый уровеньза счет интегрирующих свойств емкостейфипьтра. Демодупированный сигнал, имеющий форму первой производной сйгнапа,датчика напряжения, подается на формиро.ватепи импульсов положительной 3 и.от 4рицатепьной 4 попувопн. допустим первой поступает на вход формирователейположительная попувопна. Она поступаетв формирователь импульсов попожитепьной попувопны, в результате чего на выходе формирователей появится нопожитепьный импульс. После положительной полуволны отрицательная попувопна сигналаподается на формирователь импульсов от 1 о рицатепьной попувопны, в результате чегона выходах формирователей импульсов появится второй положительный импупьс. Когда на входы формирователей импульсов свыхода демодулятора поступит сигнал, 15 соответствующий трем полным периодамколебаний, на их выходах появится шестьпопожитепьных импульсов при условии,что сигнал будет находиться в заданнойполосе пропускания устройства в диапазоо не 0,4 - 3 Гц, а его амппитуда будетвыше пороговых значений формирователейимпульсов, имеющих регулировку уровнейсрабатывания от 0,02 до 1 В.Шесть попожитепьных импульсов с вы хода формирователей импульсов постугаютна вход счетчика 5 импульсов с коэффициентом пересчета "шесть, в резупьтатечего на его выходе появится один положитепьный импульс, который подается на зО вход исполнительного элемента, включающего тиристор, реле времени и электромагнитное реле. Репе времени предназначено дпя задержки времени включениятиристора на период успоКоения защищаемой машины от колебаний. При поступпении импульса на управпяющий электродтиристора поспедний открывается и включает эпектромагнитное реле, контакты которого включены в схему 7 эпектроприво дов. Одновременно начинают заряжатьсяемкости реле времени. По истечении заданного времени срабатывает реле времени, сигнап с него поступает на управляющий электрод тиристора, который закрывается и обеспечивает эпектромагниъное реле. Схема испопнитецьного элемента возвращается в исходное состояние,Схема 8 сброса в 0 предназ,начена.дпя исключения ложных срабатываний устройс пи от случайных одиночныхтолчков напряжения в металлоконструкциизащищаемой машины от отдельных топчков,разнесенных по.времении ограниченияснизу входного частотного дйапазона устройства. Схема состоит из мупьтивибратора с регулируемой частотой повторенияимпульсов в пределах от 1 до 10 с, Еспи задаться счастотой следования импупьсов= 3 Йд, что соответствует време45 Тираж 704 ИПИ Государственного ком по делам изобретений 35, Москва, Ж, Раущсное тета СССР открытиая наб иливл ППП "Патент, г, Ужгорсд, ул. Проектная, 4/5 . 8 ни выдержки Ф = 1 с, то устройство срабатывает только после трех попных периодов колебаний металлоконструкций и поступпения на вход счетчика импульсов шести импульсов положительной попярности. Если же на вход счетчика имнульсов поступит меньше шести импульсов втечение 1 с, то схемой сброса счетчик импульсов будет установпен в нулевое состояние и срабатывание устройства не произойдет В результате этого все час-, тоты, лежащие ниже 3 Гц, не будут оказывать воздействия на работу устройства,Таким образом устройство анализирует сигнал, поступающий с датчика нвнряжения, и включает испопнитепьный эпэмепт в том случае, когда на его вход поступает сигнал с заданной величиной амплитуды и густоты и с копебаниямиуствновивш егсся характера.Предлагаемое устройство позвопяет учитывать одновременно все виды возму шений, действующих аа защищаемые машины, оно защищено от ложных срабатываний при возникновении в метаппоквнструкции одиночных толчков напряжении, случайных толчков, разнесенных во времени, и сраба 1тывает только при возникновении знакопеременных нагрузок в металлоконструкции защищаемой машины резонансного ипи установившегося характера с амппитудами динамических напряжений, превышающими пороговые уровни, имеет бопьшой диапазон 047726, задаваемых пороговых уровней ( 50300 вг/см) и частот(0,4-3 Гя), что значительно расширяет область его примененкя.формула изобретения3 1. Устройство для защиты металлоконструкций роторного экскаватора от, идопустимых динамических напряжений,содержащее датчик найряжения, установленный на роторной стреле, исполнительный,эпемент и блок управленим электроприводом экскаватора, отп ич а ющ еес ятем, что, с депью позывения эффекпвности защиты и упрощения конструкции,оно снабжено демодулятором, двумя форф мироватепями импульсов и счетчикомиспульсов, причем выход демодуляторасоединен со входами формирователей импульсов, выходы которых соединены совходом счетчика импульсов, выход ксеоро 20 го подключен ко входу испопнитеиьиароэлемента.2. Устройство по п, 1, о т и и ч в- ю ш е е с я тем, что оно снабжено схемой сброса, причем выход схемы сбросаИ соединен со входом установки счетчика в фО".Источники информвдии,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР% 347408, кп. Е 02 Р 3/26, 1970, 2. Авторское свидетепьство СССРМ 383794, кл, Е 0203/26, 1971,