Система стабилизации натяжения подъемного каната экскаватора-драглайна

.у ВВИИЫ 1)ТЕ Д ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССР825785, кл. Е 02 Г 3/48, Е 02 Е 9/20, 1979.Авторское свидетельство СССР599023, кл. Е 02 Е 9/20, Н 02 Р 5/00, 1975. (54) СИСТЕМА СТАБИЛИЗАЦИИ НАТЯЖЕНИЯ ПОДЪЕМНОГО КАНАТА ЭКСКАВАТОРА-ДРАГЛАЙ НА(57) Изобретение относится к приводам копаюших механизмов экскаваторов-драглайнов и позволяет повысить производительность экскаватора путем устранения возмож,ЯО 1320350 ности нарушения процесса заглубления ковша и образования слабины подъемного каната при любом направлении врашения привода подъема (ПГ 1), Система содержит устройство 1 управления Г 1 П, преобразователь 2, двигатель 3, командоаппарат 4, датчик 5 статической составляющей тока, датчик 6 производной статического тока, задатчик 7 натяжения подьемного каната, два усилителя 8 и 9 с насыщением, датчик скорости 1 О привода под ьема и нелинейное звено (НЗ) 11 с характеристикой типа сигнатура. Сигнал с датчика скорости 10 поступает на вход НЗ 11, выходом подключенного к входу усилителя 8. В зависимости от знака скорости Г 1 П сигнал с выхода НЗ 1 корректирует сигнал заданного натяжения на величину, пропор- а циональную значению сил статического сопротивления перемещению ПП. 3 ил.20350 13 Изобретение относится к приводам кспаюгцих механизмов экскаваторов-драглайпов и предназначено для управления этими механизмами при регулировании натяжения подъемного каната и в процессе черпания грунта.Цель изобретения - повышение производительности экскаватора путем устранения возможности нарушения процесса заглубления ковша и образования слабины подьсмного каната при любом направлении вращения привода подъема.На фиг. 1 изображена функциональная схема системы стабилизации натяжения подъемного каната экскаватора; на фиг. 2 характеристика первого усилителя; на на фиг. 3 - характеристика второго усилителя.Система содержит устройство 1 управления приводом подъема, преобразователь 2, двигатель 3, командоаппарат 4, датчик 5 статической составляющей тока, датчик 6 производной статического тока, задатчик 7 натяжения подъемного каната, первый 8 и второй 9 усилители с насыщением, датчик 10 скорости привода подъема и нелинейное звено 11 с характеристикой типа сигнатура.Устройство управления приводом подьема 1 подключено к преобразователю 2, питак)щему двигатель 3. Первый вход устройства управления приводом 1 подъема связан с командоаппаратом 4.Датчик 5 статического тока, датчик 6 производной статического тока и задатчик 7 натяжения подъемного каната подключены к входам первого усилителя 8, выход которого подключен к одному из входов второго 9 усилителя с насыщением, к другому входу которого подключен командоаппарат 4. Датчик 10 скорости привода подъема через нелинейное звено 11 с характеристикой типа сигнатура подключен к входу первого усилителя 8. Выход второго усилителя 9 соединен с входом устройства 1 управления приводом подъема. Система работает следующим образом.Сигнал с выхода задатчика 7 натяжения действует на вход однополярного усилителя 8, с характеристикой, показанной на фиг. 2, в сторону увеличения его выходного сигнала, а сигнал с выхода датчика 5 статического тока имеет обратную полярность. Поскольку статический ток двигателя 3 однозначно характеризует натяжение подъемного каната на ободе барабана подъемной лебедки, то усилитель 8 вьпголняет функцию регулятора натяжения подьемни о каната. При натяжении каната, мспыпем заданного, на выходе первого усилителя 8 имеется напряжение, а при натяжении каната, большем заданного, на выходе этого усилителя напряжение равно нулю. Датчик 6 производной статического тока подключается на вход первого усили 2теля 8 для устранения колебательности при стабилизации натяжения подъемного каната.Сигнал с выхода первого усилителя 8,поступающий на вход второго усилителя 9, действует в сторону увеличения его выходного напряжения. При отсутствии сигналов на входе второго усилителя 9 его характеристика имеет вид 12 а (фиг. 3). Напряжение с выхода командоаппарата 4, направленное на спуск ковша, действует в 10 сторону увеличения выходного напряжениявторого усилителя 9. Напряжение на выходе командоаппарата 4, соответствующее крайнему положению на спуск или подъем ковша, смещает характеристику второго усилителя 159 соответственно в положение 12 б или 12 в.Максимальный сигнал с выхода первогоусилителя 8 в два раза по модулю превышает максимальный сигнал с выхода командоаппарата 4. Такая полярность и соотношение по величине сигналов, поступающих на входы второго усилителя 9, обеспечивает получение на выходе этого усилителя сигнала, равного у ГС/е - С/кПрИ Уре )Е/.к,0 при с/рес(с/кк, 25где С/р -- напряжения на выходе первогоусилителя 8;Ц, - напряжение на выходе командоаппарата 4, измеренное от максимального сигнала на спуск ковша.Поэтому суммарный сигнал на входесистемы 1 управления равен наибольшему из двух сигналов - с выхода командоаппарата 4 подъема или с выхода первого усилителя 8, являющегося регулятором натяжения подьемного каната.Таким образом, при уменьшении натяжения подьемного каната меньше заданного появляется напряжение на выходе первого усилителя 8. Если командоаппарат 4 находится в положении, отличном от край него на подьем ковша, то на выходевторого усилителя 9 также появляется напряжение и скорость двигателя 3 увеличивается в направлении выбора слабины подьемного каната. Анализ сил статического сопротивления перемещению подъемного механизма показывает, что величина этих сил составляет до 20 - 30% от веса упряжи ковша. Система стабилизации должна поддерживать усилие привода подъема, обеспечивающее удержание на весу упряжи ковша.В связи с этим, неучет сил статического сопротивления не может не сказаться на точности стабилизации натяжения подъемного каната.Силы статического сопротивления перемещению Р от привода подьема, как по казали исследования, связаны со скоростью привода следующим соотношением1320350 форму,га изобретения НОлдЯЯВнце нО 5 х 068 Фиг. 2 3где У - скорость привода подъема;К - постоянный коэффициент.Коррекция задания на натяжение подъемного каната на величину сил статического сопротивления перемещению механической части привода подьема осуществляется следующим образом.Сигнал с датчика 10 скорости привода подъема поступает на вход нелинейногозвена 11, характеристика которого реализует зависимость (1). При скорости привода 10 подъема, направленной на уменьшение длины подъемного каната, что просходит при черпании грунта с углом между подъемным и тяговым канатами, меньшем 90; на выходе нелинейного звена 11 появляется сигнал, действующий согласно с сигналом с задатчика 7 натяжения подъемного каната.При черпании в забое, когда просходит вытравление подъемного каната (при угле между подъемным и тяговым накатами большем 90), сигнал на выходе нели нейного звена 11 действует встречно сигналу с задатчика 7 натяжения.В качестве датчика 10 скорости подъемной лебедки может использоваться датчик ЭДС двигателя, легко реализуемый с помо щью датчиков тока и напряжения привода.Нелинейное звено 11 может быть выполнено на операционном усилителе.Задатчик 7 натяжения представляет собой потенциометр, с помощью которого постоянный сигнал снимается в систему стабилизации. Датчик 5 статического тока, являющийся датчиком упругого момента, реализуется с помощью операционных усилителей, решающих основное уравнение движения привода.Первый 8 и второй 9 усилители с насыщением могут реализоваться также с помощью интегральных микросхем, например, серии К 55 ВД 1,Использование предлагаемой системы стабилизации натяжения подъемного каната облегчает работу машиниста при управлении экскаватором, позволяет исключить образование слабины подъемного каната при любых положениях ковша и тем самым уменьшить динамические нагрузки на электромеханическую систему привода подъема и повысить производительность экскаватора. Система стабилизации натяжения подъемного каната экскаватора-драглайна по авт. св.599023, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности путем устранения возможности нарушения процесса заглубления ковша и образования слабины подъемного каната при любом направлении вращения привода подъема, оно снабжено дополнительно датчиком скорости и нелинейным звеном, причем выход датчика скорости подключен к входу нелинейного звена, выход которого подключен к входу первого усилителя.Составитель ВТехред И ВересТираж 606и кочитета СССР но дьва, Ж, Раушскьннескос предприятие Чуприн Корректор Н Коритьодписное лаьи изобретений и открытийьь нао., д. 4 ь 5г. Ужгород, ул. 1 роекгная, 4