Способ определения крепости грунта при драгировании

(1 4 Е 02 г 3/16 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Ъ В .лОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУО ОСгор- ачеи зем- зоб- еле- ест(21) 3910031/29-03(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРЕПТИ ГРУНТА ПРИ ДРАГИРОВАНИИ(57) Изобретение относится к областиной и строительной техники и предназнно для регулирования производительностлечерпательных агрегатов и драг. Цель иретения - повышение точности опредния крепости грунта при переменной ж кости механических характеристик привода черпаковой цепи (ЧЦ). Для этого выделяют сигнал, пропорциональный переменной составляющей скорости ЧЦ. Затем формируют сигнал амплитуды (А) переменной составляющей нагрузки ЧЦ суммированием сигналов, пропорциональных переменным составляющим нагрузки привода и скорости ЧЦ. Определяют отношение усредненной во. времени А переменной составляющей нагрузки ЧЦ к усредненной во времени А постоянной составляющей нагрузки привода ЧЦ. Полученное отношение умножают на сигнал, пропорциональный скорости ЧЦ, и по результирующему сигналу судят о крепости грунта, Сигнал по усредненной во времени А переменной составляющей скорости ЧЦ позволяет компенсировать ошибку, вызванную изменением величины переменной жесткости механических характеристик привода. 3 ил.1Изобретение относится к горной техникеи может быть использовано при создании системы регулирования производительности землечерпательных агрегатов и драг.Цельй изобретения является повышениеточности определения крепости грунта при 5 переменной жесткости механических характеристик привода черпаковой цепи.Сущность способа заключается в том,что выделяют сигнал, пропорциональный переменной составляющей скорости черпаковой цепи, формируют сигнал, пропорциональный амплитуде переменной составляющей нагрузки черпаковой цепи, суммированием сигналов, пропорциональных переменным составляющим нагрузки привода и скорости черпаковой цепи, измеряют результирующий 15 сигнал отношения усредненной во времени амплитуды переменной составляющей нагрузки черпаковой цепи к усредненной во времени амплитуде постоянной составляющей нагрузки привода черпаковой цепи, умноженного на сигнал, пропорциональный скорости черпаковой цепи, и по результату судят о крепости грунта.На фиг. 1 изображена блок-схема устрйства, реализующего предлагаемый способ;ца фиг. 2 - механические характеристики привода черпаковой цепи; на фиг, 3 -- нагрузочная диаграмма черпаковой цепи.Устройство, реализующее предлагаемыйс п особ (фи г. 1), состоит из датчика 1 тока привода черпаковой цепи, выход которого соединен с фильтрами 2 и 3, выделяющими соответственно усредненную во времени амплитуду переменной составляющей тока нагрузки и усредненную во времени амплитуду постоянной составляющей тока нагрузки привода черпаковой цепи, Выход фильтра 2 соединен с входом суммирую- з 5 1 цего усилителя 4, выход которого соединен с входом делимого блока 5 деления.Б ы ход фил ьтра 3 подкл ючен к дел ительному входу блока 5 деления. Датчик 6 скорос.ти черпания подключен к фильтру 7, выход которого подключен к другому входу сум 40мирующего усилителя 4, и к входу множительного устройства 8, к другому входу которого подключен выход блока 5 деления,игнал на выходе множительного устройства 8 характеризует крепость грунта при 45 Лрагировании.Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.В процессе драгирования одновременнорегистрируют ток нагрузки привода черпаковой цепи с помощью датчика 1 тока, 50 скорость черпания с помощью датчика 6 скорости, выделяют усредненную во времени амплитуду постоянной составляющей тока нагрузки привода (А-) с помощью фильтра 2, усредненную во времени амплитуду постоянной составляющей тока нагрузки привода черпаковой цепи (А=) с помощью фильтра 3, переменную составляющую скорости черпания (п ) с помощью фильтра 7. Затем последовательно осуществляют операции суммирования усредненных во времени амплитуд переменных составляющих тока нагрузки при вода и скорости черпания (Н- =А-+и-) с помощью суммирующего усилителя 4, деления переменной составляющей нагрузки черпаковой цепи на усредненную во времени амплитуду постоянной составляющей тока нагрузки привода --- =К с помощью блокаМА5 деления, умножения частного от деГления на сигнал скорости черпания Кхп =К с помощью блока 8 умножения. Выходной сигнал К блока 8 умножения характеризует крепость грунта независимо от изменения жесткости механических характеристик привода черпаковой цепи.При черпании крепких пород, когда нагрузка черпаковой цепи превышает момент отсечки привода черпаковой цепи - момент М (фиг. 2), привод переходит с жесткой на мягкую упорную часть характеристики.В этом случае нагрузка черпаковой цепи изменяется от М.до М"к (фиг: 3), нагрузка привода черпаковой цепи - от М 1 до М, а скорость черпаковой цепи снижается от со 1 до со. При этом энергия, запасенная в маховых массах привода, идет на преодоление пика нагрузки. При снятии пика нагрузки черпаковой цепи скорость черпания увеличивается от со до со 1 с моментом привода М. Датчик тока привода 1 и скорости черпания 6 вырабатывают сигналы, пропорциональные соответственно моменту нагрузки привода и скорости черпания.которые поступают на входы фильтров. Фильтр 2 выделяет усредненную во времени амплитуду переменной составляющей тока нагрузки привода, фильтр 3 - усредненную во времени амплитуду постоянной составляющей привода черпаковой цепи, а фильтр 7- усредненную во времени амплитуду переменцой составляющей скорости черпания.В случае переменной жесткости механических характеристик электропривода (фиг. 2), что является характерным для горных машин, при набросе нагрузки, действующей на черпаковую цепь, от М" до М . момент на валу электропривода меняется от М, до М скорость привода черпаковой цепи снижается от установленной со до соа (фиг. 3).Преодоление пика нагрузки происходит за счет электроэнергии, потребляемой приводом из сети, при изменении момента нагрузки от М 1 до М и за счет энергии маховых масс при изменении момента нагрузки от М до Ммакс,Уравнение баланса энергий можно записать в следующем виде:- 1 (со- сод) +(М, - М) о1= (М-к. -1 а 22- Мккк) со 1 Л (где 1 - момент инерции привода черпаковойцепи;Л( - время действия пика нагрузки, 1268672=ЛМ ыМ,где Лю=о 1 - а - переменная составляющая скорости приводачерпаковой цепи (скорости черпания);ЛМпр=М 2 - М 1 - переменная составляющая момента (тока) нагрузки привода черпаковой цепи;ЛМн=Мнннп - Мннн переменная составляющая момента нагрузкичерпаковой цепи.Пренебрегая величиной Ла- вследствие еемалости, получаем1 со 1 Ло)+ЛМпю Л 1=ЛМн а Л 1,откудаЛщ= - (ЛМ н Л 11 - ЛМ прЛ 1).Если пренебречь разницей между величинами Л 11 и Л(,Л(д= - (ЛМ н - Ь М п р) = + ЛМ.Переменная составляющая скорости черпания пропорциональна той части моментанагрузки, которая превышает момент отсечкипривода.Использование предлагаемого способапозволяет повысить точность определения крепости грунта при драгировании,позволяет компенсировать ошибку, вызванную изменением величины переменной составляющей нагрузки привода черпаковой цепи из-за переменной жесткости механических характеристик привода.Формула изобретения Способ определения крепости грунта придрагировании, основанный на измерении на О грузки привода черпаковой цепи путем определения результирующего сигнала отношения усредненной во времени амплитуды переменной составляющей нагрузки черпаковой цепи к усредненной во времени амплитуде постоянной составляющей нагрузки привода черпаковой цепи, умноженного на сигнал, пропорциональный скорости черпаковой цепи, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения крепости грунта при переменной жесткости механических характеристик привода черпаковой цепи, выделяют сигнал, пропорциональный переменной составляющей скорости черпаковой цепи, а сигнал амплитуды переменной составляющей нагрузки черпаковой цепи формируют суммированием сигналов, пропор циональных переменным составляющим нагрузки привода и скорости черпаковой цепи.1268672йаКс Лсо гСоставитель И. НазаркинаРедактор И.Шулла Техрсд И. Верес Корректор И Мск Заказ 6001/2 В Тираж 641 Подписное ВНИ И ПИ Государственного комитета СССРпо р,ела м изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4