Устройство для управления копающими механизмами экскаватора

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 119) (11) 3(51) Е 02 Г О ход кот ка тоодклю еино ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЭОБР ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Свердловский ордена Трудового(Красного Знамени горный институт им. В.В. Вахрушева и Московский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-строительный институт им. В.В. Куйбьппева(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ КОПАЮЩИМИ МЕХАНИЗМАМИ ЭКСКАВАТОРА, содержащее приводы подъема и напора состоящие иэ последовательно соединенных блока управления, преобразователя, датчика тока и двигателя, нелинейное звено с характеристикой типа зона нечувствительностирого подключен к выходу датка привода подъема, а выходчен к управляющему входу нел логического элемента, информационныйвход которого подключен вместе с входом нелинейного элемента сравненияк выходу датчика тока привода напора, а выходы нелинейного логического элемента и нелинейного элементасравнения подключены к инвертирующим входам сумматора, на неинвертирующий вход которого подается сигнал управления напором, а выход сумматораподключен к входу блока управленияпривода напора, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повьппениянадежности экскаватора путем уменьшения динамических нагрузок в мезаниз.ме поворота, возникающих при работев условиях наклонных выработок, оноснабжено датчиком угла наклона поворотной платформы и вторым нелинейнымзвеном с характеристикой типа зонанечувствительности, а нелинейный логический элемент снабжен дополнительным управляющим входом, к которому через второе нелинейное звено схарактеристикой типа зона нечувствительности подключен датчик угла наклона поворотной платформы.Иэобретение относится к системам управления электроцриводами рабочих механиэмов одноковшового экскаватора, а именно, к устройствам ограничения динамических нагрузок в эле ментах .рабочего оборудования.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для управления конающими механизмами экскаватора, содержащее приводы подъема и напора, состоящие из последовательно соединенных блока управления, преобразователя, датчика тока и двигателя, нелинейное звено с характеристикой типа зона нечувствительности, вход кото рого подключен к выходу датчика тока привода подъема, а выход подключен к управляющему входу нелинейного логического элемента, информационный вход которого подключен вместе с входом нелинейного элемента сравнения к выходу датчика тока привода напора, а выходы нелинейного логического элемента и нелинейного элемента сравнения подключены к инвертирующим входам сумматора, на неинвертирующий вход которого подается сигнал управленця напором, а выход сумматора подключен к входу блока управления привода напора. ЭОИзвестное устройство позволяет поддерживать в процессе копания заданную нагрузку на привод подъема путем регулирования напорного усилия. Величина нагрузки привода подъема выбирается при этом равной усилию отсечки его механической характеристики Я .Недостатком такого устройства является то, что значение усилий,раз - . 40 виваемых приводами подъема и напора, не корректируется в зависимости от угла наклона платформы экскаватора относительно горизонта. Это приводит к тому, что при работе в условиях наклонных выработок в процессе черпания происходит размыкание и замыкание масс поворотной части экскаватора и ходовой тележки, ведущее к локальным динамическим перегрузкам в опорно-поворотном роликовом круге экска" ватора, в результате чего снижается надежность механического оборудования и повышается опасность опрокидывания экскаватора.55Цель изобретения - повышение надежности экскаватора путем уменьшения дицамических нагрузок в мехациэме поворота, возциканнцих цри работе в условиях наклонных выработок.Поставленцая цель достигается тем, что устройство для управления копающими механизмами экскватора, содержащее приводы подъема и напора, состоящие из последовательно соединенных блока управления, преобразователя, датчика тока и двигателя, нелинейное звено с характеристикой типа зона нечувствительности, вход которого подключен к выходу датчика тока привода подъема, а выход подключен к управляющему входу нелинейного логического элемента, информационный вход которого подключен вместе с входом нелинейного элемента сравнения к выходу датчика тока привода, а выходы нелинейного логического элемента и нелинейного элемента сравнения подключены к инвертирующим входам сумматора, на неинвертирующий вход которого подается сигнал управления напором, а выход сумматора подключен к входу блока управления привода напора, снабжено датчиком угла наклона поворотной ппатформы и вторым нелинейным звеном с характеристикой типа зона нечувствительности, а нелинейный логический элемент Снабжен дополнительным управляющим входом, к которому через второе нелинейное звено с характеристикой типа зона нечувствительности подключен датчик угла наклона поворотной платформы.На фиг. 1 изображена структурная схема устройства для управления копающими механизмами экскаватора;на фиг, 2 - полученный путем графоаналитического построения закон изменения максимального движущего усилия, развиваемого приводом напора, исходя из условия устойчивого равновесия опорно-поворотного роликового круга при изменении угла наклона поворотной платформы относительно горизонта. Устройство состоит из привода подъема, выполненного по системе управляемый преобразователь - двига. тель, включающего блок 1 управления с преобразователем 2 и подключенным к нему двигателем 3 подъема с датчиком 4 тока привода подъема. Привод напора включает блок 5 управления, преобразователь 6 и датчик 7 тока двигателя 8. Сигнал с датчика 4 привода подъема через целицейцое звено9 с характеристикой типа зона цгчун ствнтельцости подключен к управляющему входу нелинейного логическогоэлемента 10, к дополнительному управляющему входу которого черезвторое нелинейное звено 11 подключен датчик 12 угла наклона поворотной платформы. Информационный входнелинейного логического элемента 10 Овместе с входом нелинейного элемента 13 сравнения подключен к выходудатчика 7 тока привода напора, а ихвыходы - к инвертирующим входам сумматора 14. выход которого подключенк блоку 5 управления привода напора.Устройство работает следующимобразом,В процессе копания нагрузка привода подъема .достаточно точно отражается током привода .подъема, измеряемым датчиком 4 тока,При превышении током подъема заданного значения в результате, например,чрезмерного эаглубления ковша в забой 25или при встрече ковша с неэкскавируемым препятствием на выходе нелинейного звена 9 появляется сигнал, поступающий на один управляющий вход нелинейного логического элемента 10. 30Величина зоны нечувствительности нелинейного звена 9 определяется допустимой нагрузкой привода подъема, величина которой находится в зоне отсечки механической характеристики .привода подъема,35В зависимости от величины сигна.ла, поступающего со звена 9, нелицейцый логический элемент 10 частичноилц лолцостью шуцтирует через сумматор 14 нелинейный элемент 13 сравнения, в результате чего в цепи обратной связи по току привода напорапоявляется ток, приводящий к снижениюЭДС преобразователя 6 привода напора.Это приводит к снижению усилия, развиваемого двигателем 8 привода напора, и соответственно к уменьшениюдинамических нагрузок на привод подъема,При наклоне экскаватора к горизонтальной плоскости на выходе датчика12 угла наклона появляется сигнал,величина которого при линейной характеристике датчика управления пропорциональна углу наклона поворотнойплатформы. Сигнал с датчика 12 угланаклона через второе нелинейное звено 11 поступает на дополнительный управляющий вход нелинейного логического элемента 10, уменьшая величинумаксимального (стопорного) значениятока двигателя 8 привода напора. Зависимость между допустимым усилиемпривода напора и углом наклона экска-.ватора к горизонтальной плоскости является нелинейной (фиг. 2) и для еереализации второе нелинейное звено 11выполнено с характеристикой типазона нечувствительности.Уменьшение усилий в приводе напора при негориэонтальной установкеэкскаватора предохраняет механизм поворота, в том числе и спорно-поворотный круг от динамических ударов, чтоповышает надежность экскаватора.108291 б В 4 го Ф е .абцЪ3 йлгкФ 4 р,Ф мВ ФВв мВ и гми мскайт о к ю кУгол наклона иоворотиой воатотяооиеелаио гораюоит Ср фи Фгглва ШЙ чокаие. Узгород, ул. Проектная