Устройство для управления процессом копания карьерного экскаватора

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 2 2 51)5 Е 02 Е 9/2 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Московский инженерно-строительныинститут им. В. В. Куйбышева и Сверловский горный институт им. В. В. Вахршева(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯПРОЦЕССОМ КОПАНИЯ КАРЬЕРНОГОЭКСКАВАТОРА(57) Изобретение относится к системам ограничения динамических нагрузок в меха. низмах рабочего оборудования одноковшового экскаватора. Цель - улучшение качества управления экскаватором при одновременном повышении его произв-сти. Устрво состоит из систем 1 и 6 управления приводом подьема и приводом напора, двух последовательно соединенных однополярных усилителей 13, 14, датчиков нагруз1624097 510 зки 11 и ее производной 12 привода подъема, подключенных к входам усилителя 13 и источника 15 напряжения, соединенного с входом усилителя 13. Система 1 состоит из последовательно соединенных регуляторов напряжения 2 и тока 3 подъема н подключена к преобразователю 4 двигателя 5 подъема. Система б состоит из последовательно, включенных регуляторов напряжения 7 и тока 8 напора и подключена к преобразователю 9 двигателя 10 напора. С входом системы 1 соединен задатчцк 6 скорости привода подъема, который через прямовключенный развязываюИзобретение относится к системам управления электроприводами копающих мехацизмов одноковшового экскаватора, а именно к системам ограничения динамических нагрузок в механизмах рабочего оборудования, и является дополнительным к авт. св. Ло 910956.Целью изобретения является улучшение качества управления экскаватором при одцовремеццом повышении его производитЕльност и.На фиг. 1 представлена схема устройства; ца фиг. 2 - характеристики первого однополярного усилителя; на фиг. 3 - характеристики второго однополярного усилителя; на фнг. 4 - механические характеристики привода подъема и зависимость мощности привода от усилия, развиваемого этим приводом.Устройство для управления процессом копания содержит систему 1 управления приводом подъема, состоящую из последовательно соединенных регулятора 2 напряжения подъема и регулятора 3 тока подьема. Система 1 управления подключена к преобразователю 4 подъема с присоединенным к нему двигателем 5 подьема. Система 6 управления приводом напора, состоящая из последовательно включенных регулятора 7 напряжения напора и регулятора 8 тока привода напора, подключена к преобразователю 9 с присоединенным к нему двигателем 10 напора. Датчикнагрузки привода подъема и датчик 12 производной нагрузки привода подьема подключены к входам первого однополярного усилителя 13, выход которого связан с одним из входов второго однополярного усилителя 14. Источник 5 постоянного напряжения подключен к входам первого 13 и второго 14 усилителей, задатчик 16 скорости привода подъема через развязывающнй элемент 17, выполненный в виде диода, подключен к входу первого однополярного усилителя. 20 25 30 35 40 45 50 55 щий элемент7 в виде диода соединен с дополнительным входом усилителя 13. Выход усилителя 14 подключен к системе б управления. При значении нагрузки на привод подъема выше заданной на входе усилителя 14 появляется сигнал, действующий на уменьшение или реверсирование напорного усилия. Заданная нагрузка привода подъема определяется разностью сигналов с источника 15 и с задатчика 16 и равняется нагрузке, соответствующей усилию отсечки механической х-ки привода. При этой нагрузке привод подъема реализует максимум мощности на резание. 4 ил. Устройство работает следующим образом.При отсутствии сигналов на входе первого однополярного усилителя его характеристика имеет вид 13 а (фиг. 2). Сигнал, снимаемый с источника 15 постоянного напряжения, действует в сторону уменьшения выходного напряжения усилителя 13 и смещает его характеристику в положение 13 б. Этот сигнал выбирается пропорциональным стопорному усилию привода подъема. Сигнал с датчика 11 нагрузки привода подъема направлен встречно сигналу с источника постоянного напряжения первого усилителя 13. При нагрузке на привод подъема больше заданной, на выходе первого однополярного усилителя 13 появляется напряжение, а при нагрузке меньше заданнойй - напряжение отсутствует,Таким образом, первый усилитель 13 является по сути регулятором нагрузки привода подъема. Сигнал с датчика 12 произ. водной нагрузки привода подъема устраняет колебательность тока якорной цепи привода напора.Напряжение с выхода задатчика 16 скорости через диод 17 подается на вход первого усилителя 13. Диод 17 включен в направлении, пропускающем сигнал с полярностью, соответствующей заданию на подъем ковша. Этот сигнал действует встречно сигналу с источника 15 постоянного напряжения. Сигнал с задатчика 16 скорости с полярностью, соответствующей заданию на опускание ковша, диодом 17 на первый усилитель 13 не пропускается, Величина сигнала задатчика 16 скорости на1входе усилителя 13 выбирается из расчета, чтобы алгебраическая сумма сигналов с задатчика 16 скорости и источника 15 постоянного напряжения была пропорциональна усилию отсечки для соответствующей заданию на скорость механической характеристики привода подъема. Напряжение с выхода первого усилителя 13 поступаетна вход второго усилителя 14, имеющего при отсутствии сигналов на его входах характеристику 14 а (фиг. 3). Напряжение с источника 15 постоянного напряжения дейст. вует в сторону уменьшения выходного напряжения второго усилителя 14 и смещает его характеристику в сторону положения 14 б. Сигнал с выхода регулятора 7 напряжения системы 6 управления приводом напора сдвигает характеристику второго усилителя 14 из положения 14 б в сторону уменьшения его выходного напряжения, если полярность регулятора напряжения соответствует моменту двигателя 10 напора, направленному на втягивание рукояти, и в противоположную сторону - если этот мо Б мент действует на выдвижение рукояти. При максимальном сигнале на выходе регулятора 7 напряжения соответствующем выдвижению рукояти, характеристика второго усилителя занимает положение 14, а при максимальном сигнале обратной по о лярности - положение 14 в. Сигнал, пропорциональный напряжению насыщения первого усилителя 3, направлен встречно сигналу с источника 15 постоянного напряжения и сдвигает характеристику второго усилителя из положения 14 в в положение 14 а, а их положения 14 а в положение 14 г (фиг. 3), Сигнал с выхода второго усилителя 14 действует на вход регулятора 8 тока привода напора встречно выходному сигналу с регулятора 7 напря- зо жения.Таким образом, при значении нагрузки на привод подъема выше заданной на входе второго усилителя 14 появляется сигнал, действующий на уменьшение или реверсирование напорного усилителя, что ведет к уменьшению толщины стружки. Заданная нагрузка привода подъема определяется разностью сигналов с источника 15 постоянного напряжения и с задатчика 16 скорости подъема и равняется нагрузке, соответствующей усилию отсечки механической характеристики привода. При этой нагрузке привод подъема реализует максимум мощности, расходуемой на резание (фиг. 4), что ведет к сокращению времени заполнения ковша.Динамические нагрузки на привод подъема снижаются за счет регулирования толщины стружки и за счет составляющей напорного усилия.При нагрузке на привод подъема меньше заданной привод напора заглубляет ковш с максимальной интенсивностью, увеличивая толщину стружки. При работе на пониженной скорости подъема величина стабилизирующего усилия возрастает, что позволяет эффективнее осуществить заглубление ковша в тяжелых забоях.формула изобретенияУстройство для управления процессом копания карьерного экскаватора по авт. св.910956, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества управления экскаватором при одновременном повышении его производительности, оно снабжено задатчиком скорости привода подъема и развязывающим элементом, причем выход задатчика скорости привода подъема соединен с входом системы управления привода подъема и через прямовключенный развязывающий элемент с дополнительным входом первого однополярного усилителя.1624097 Оды. 1,0 0 0,5 0 Чсцяц, пйц 5 аюа праЫпм ппйииа, пан еа ель А Маавиук новКоррГ олп ор Е Коп173 1 ии (к слСЪ Рела 3 а на Н Н 11111 СоставТехрел А,Тираж Госуларственногц кояитета по и13035, Москва, Ж - 35 (стас нно-(галатети ский комбинат к Л, Пи.чипенкосное ям при ГКНТ ССС 4,5 у.ч, Гагарина, 11 бретс ниям и открыт Рау гнская наб., д 11 атент. г Ужгорол