Способ взаимосвязанного управления электроприводами подъема и тяги драглайна

2 О 2281 ПИСАНИЕ Союа Советских Социалистических Республик.ю 3Ы 1Всесаезт К АВТОРСКОМУ СВЙДЕТЕЛЬСТВУЗависимое от авт, свидетельствал, 21 с, 59 ЪЬ. 21 с, 62/01Заявлено ЗО.Ч.196 с присоединением( 1081462/24-7) явкиПК НО Приорите Комитет по делам зобретений и открытий при Совете Министров СССР3 аявител СПОСОБ ВЗАИМОСВЯЗАННОГО УПРАЕКТРОПРИВОДАМИ ПОДЪЕМА И ТЯГИ ЕНИЯРАГЛАЙН Защита от ударов ковша по стреле в известных драгл айнах осуществляется в функции суммы длин канатов при неизменной уставке срабатывания защиты и со ступенчатым изменением скоростей приводов при срабатывании защиты, Введение ступенчатого изменения скорости приводов в процессе защиты неизбежно оказывает влияние на производительность экскаватора, Неизменная уставка срабатывания при таком выполнении защиты выбирается из условия безопасности работы при максимальных скоростях приводов. При величинах скоростей приводов, меньше максимальных значений, защита останавливает ковш в зоне возможных рабочих траекторий, что отрицательно сказывается на маневренности экскаватора, Кроме того эллиптическая кривая защиты, соответствующая постоянной сумме длин канатов, равной уставке срабатывания системы защиты, у головы и у основания стрелы проходит в зоне возможных рабочих траекторий ковша, что ограничивает движение ковша при копании, уменьшает возможную высоту разгрузки ковша, увеличивает опасность входа ковша в зону самопроизвольной разгрузки, т. е. ухудшает рабочие характеристики экскаватора, затрудняя для машиниста маневровые операции у головы и у основания стрелы. Существующая система защиты требует регулярной переналадки после перепасовки канатов и при вытяжке канатов в процессе работы, Точность этой системы защиты и ее надежность определяются точностью изготовления громоздких и протяженных механических передач, наличие которых затрудняет производство и эксплуатацию системы защиты.Предложен способ управления приводами, О при котором управление приводом тяги осуществляют в функции суммы статических моментов нагрузки двигателей приводов, а уставку срабатывания защиты регулируют в функции алгебраической суммы скоростей 5 приводов. Для повышения надежности работыприводов уставку защиты регулируют в функции загрузки ковша.Благодаря введению такого регулированияуставка срабатывания защиты, пропорцио нальная сумме статических нагрузочных моментов, автоматически изменяется в зависимости от скорости движения ковша по направлению к стреле, таким образом, что независимо от величин скоростей приводов в момент 5 начала действия защиты ковш в результатесе действия плавно, без перерегулирования подходит к кривой минимально допустимого приближения к стреле и продолжает двигаться вдоль этой кривой в направлении, заранее 0 заданном машинистом. Нормальный ход рабочего процесса не нарушается, и исключается отрицательное влияние защиты на маневренность экскаватора,Для уменьшения динамических нагрузок в рабочем оборудовании экскаватора кривая минимально допустимого приближения ковша к стреле располагается в непосредственной близости к кривой стопорного статического момента привода подъема для груженого ковша.Поскольку динамические нагрузки в рабочем оборудовании определяются загрузкой ковша и траекторией его движения относительно оси стрелы, то при всех значениях загрузки ковша, меньше максимальной, динамические нагрузки в рабочем оборудовании экскаватора, соответствующие расположению ковша на указанной кривой минимально допустимого приближения, будут меньше, чем при груженом ковше.Ввиду того, что при подъеме мало загруженного или порожнего ковша уставка срабатывания системы защиты, пропорциональная сумме токов главных цепей приводов (или сумме статических нагрузочных моментов), может быть достигнута только при существенном приближении ковша к стреле, для обеспечения защиты от захода ковша любой загрузки, включая и порожний ковш, в зону у стрелы, ограниченную кривой минимально- допустимого приближения, в систему вводится регулирование уставки срабатывания защиты в функции загрузки ковша. Судить о степени загрузки ковша по изменению тока главной цепи привода подъема нельзя, поскольку величина тока главной цепи привода подъема или усилия в канатах подъема зависит не только от веса ковша, но и от пространственного расположения траектории его движения относительно оси стрелы.Существует однозначная зависимость, ог,- ределяемая весом ковша, между усилием Г в канате подъема и производной этого усилия по сумме длин канатов подъема и тяги Рч =. Для одного и того же значенияРгт га.е )этой производной величина усилия в канатах подъема, полученная из этой зависимости, определяется только весом ковша,Поскольку кривая минимально допустимого приближения ковша к стреле определяется уставкой срабатывания защиты для случая подъема груженого ковша, для защиты от захода легкого ковша за пределы этой кривой уставка срабатывания системы регулируется в функции загрузки ковша по величине разности усилий в подъемных канатах при подьеме груженого ковша (Рр) и при подъеме ковша действительно загрузки (Рд ), вычисленной для каждого значения производнойИРНв 110 Таким образом, уставка срабатывания защиты по предлагаемому способу может быть выражена следующим образом:у: - Ку(1 пст+ тст)+ Ко(игл+ 1 т) + Кр(пгр+ +д),"где У - уставка срабатывания защиты;К - коэффициент зависимости уставкнсрабатывания защиты от суммы статических составляющих токов главных цепей приводов подъема 1 и тяги 1, пропорциональных загрузке приводов;К, - коэффициент зависимости уставкив функции суммы скоростей приво дов подъема и тяги ,;Кр - коэффициент регулирования уставкисрабатывания в функции загрузки ковша;Рр - значение усилия в канатах подъемапри подъеме груженого ковша, определяемое действительной загрузкой ковша для того же значения указание Рной производнои, что и Рр, 25 На чертеже показана структурная схемаустройства для осуществления предлагаемого способа.Управление приводом тяги 1 в устройствеосуществляется с помощью однотактного маг нитного усилителя 2, в нагрузочную цепь которого включена обмотка задания скорости привода тяги 3. Токи управления обмоток 4 пропорциональны статическим составляющим загрузки приводов соответственно и определяют уставку срабатывания защиты, пропорциональную загрузке приводов, для случая подъема груженого ковша с минимальными скоростями приводов, то есть кривую минимально-допустимого приближения ковша к 40 стреле.Регулирование уставки срабатывания защиты в функции алгебраической суммы скоростей приводов осуществляется суммарным действием ампервитков управления обмоток 5 45 магнитного усилителя. Цепи этих обмоток управления питаются выходными напряжениями тахогенераторов приводов подъема б и тяги 7, пропорциональными скорости соответствующего привода.50 При работе приводов в сторону уменьшениядлин канатов ампервитки обмоток б направлены согласно с ампервитками обмоток 4, благодаря чему уставка срабатывания защиты увеличивается тем больше, чем больше 55 абсолютная величина скорости уменьшениясуммы длин канатов подъема и тяги, По окончании переходного процесса после срабатывания защиты независимо от момента ее срабатывания ковш выходит на кривую мини мально допустимого приближения и движетсяпо ней вдоль стрелы в направлении, заданном машинистом.Одновременно ампервитки обмоток управления б создают скоростную отрицательную 65 обратную связь в системе защиты, обеспечи.20228. можно 1 п1 д вая ее стабилизацию и хорошее качество регулирования.Регулирование уставки срабатывания защиты в функции загрузки ковша осуществляется с помощью обмотки управления 8. Ампервитки этой обмотки действуют согласно с ампервитками обмоток 4, уменьшая уставку срабатывания защиты при подъеме недогруженного или порожнего ковша.Величина тока в обмотке управления 8 определяется разностью усилий Р,р - Р, в подъемных канатах при подъеме полностью загруженного ковша и при подъеме ковша действительной загрузки, вычисленных для1 подного значения производной1 е 1Усилие Рв подъемных канатах, определяемое действительной загрузкой ковша, пропорционально статической составляющей тока главной цепи привода подъема, Усилие Рр в подъемных канатах может быть вычислено с помощью заданной зависимости Р,р -1 п"), если известно значение произ ,1 )1 пВОДНОЙИе 1 1 пВыражение для производной представить в следующем виде; 1 п11 т+иИсходя из него, определение производной 1 пможет быть сведено к дифференциро 1 р 1ванию во времени усилия Рв канатах подъема, пропорционального статической составляющей нагрузке привода подъема, с последующим делением полученной произ 1 пводной " на сумму скоростей приводовИподъема и тяги. Для вычисления производной служат дифференциатор 9, делитель 10 и сумматор 11. Напряжение, пропорциональное усилию вканатах подъема, дифференцируется по времени в дифференциаторе, с выхода которого сигнал, пропорциональный производнойИподается на вход делителя. На другой вход делителя подается напряжение с сумматора, пропорциональное сумме скоростей приводов подъема и тяги.Выходное напряжение делителя, пропор 1 пциональное искомой производной ", поые 1дается на вход нелинейного блока 12, форми 1 прующего заданную зависимость Рр - 1ад 1для случая подъема груженого ковша.Полученное в этом блоке значение усилияв подъемных канатах при подъеме груженого 20 ковша Рр сравнивается с Р определяемым действительным весом поднимаемого ковша, в блоке сравнения 13, выходное напряжение которого, пропорциональное искомой разности усилий Рпрр Рпд определяет ве личину тока в обмотке управления 8,Предмет изобретения 301. Способ взаимосвязанного управленияэлектроприводами подъема и тяги драглайна с защитой от ударов ковша по стреле, отличающийся тем, что, с целью повышения маневренности и производительности драглайна, а также упрощения эксплуатации, управление приводом тяги осуществляют в функции суммы статических моментов нагрузки двигателей приводов, а уставку срабатывания защи ты регулируют в функции алгебраическойсуммы скоростей приводов. 2. Способ управления по и. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности 45 работы приводов, уставку срабатывания за.щиты регулируют дополнительно в функции загрузки ковша.Тираж 535вам изобретений н открытий прнМосква, Центр, пр. Серова, д. 4 унова, д, 2 Типография, пр Редактор Л. А. Утехин Заказ 36189ЦНИИПИ Комитета п хред Т. П. Курилко Подписное овете Министров СССР