Устройство для измерения величины загрузки ковша экскаватора

Союз Советское оциалистически Республик)И Кл Е 02 Р 9/20 инеиием заявкис присоед (23) Прио ударстеенный квинтет вета Министров СССР ее делам изобретенийн еткрытий(У 2) Авторы изобретения Государс институт исследоват енный научио автомат Северо-Каи конструк изации уг одьной вказский филиал орского инстнт вталлов фЦвет 71) Заявители,ьског ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЕЛИЧИБэ 1 ЗАГРУЗКИ ША ЭКСКАВАТОРА 54 УСТРОЙ забой и нахождение массы "нетто, перемещенной в ковше. Устройство реализует интегральный способ измерения сигнала, отягченного случайной помехой с фиксированным верхним уровнем, при различной длительности существования измеряемого сигнала,Однако при рличной длительности измеряемого сигнала в известном устройстве появляется дополнительная случайная погрешность измерения, обусловленная возможностью измерения в течение неполного интервала интегрирования,,Оля увеличения точности взвешивания ковша при его пер.мешанин в пространстве в процессе экскавации предлагаемое устройств. снабжено узлом вычитания остатка, входы которого соединзны с аналого-дискретным преобразователем, генратором импульсов и триггером режима работы реверсивного счегчика, а выходы узда вычитания остатка соединены с элементом ИЛИ и триггером считывания, причем узел вычитания остатка выполнен в адье блока, включающего элементы И, ИЛИ, врвмязадерживающий элемент, триггер, реверсивный счетчик, входы которого соедиэобретение относится к области автомаского контроля и учета основных покалей работы экскаватора цикличного дей ствия.Иэвестно устройство для измерения ведичивя загрузки ковша экскаватора по основному авт, св. % 446599, которое содержит аналого-дискретный преобразователь, включающий преобразователи фнапряжение-частота",триггеры, элементы И, ИЛИ, счетчик и врв- тО мяэадерживающий элемент; делитель, включающий счетчик, элементы И, ИЛИ; узел ограничения, включающий усилитель низкой частоты, двухполупериодный выпрямитель, пороговое устройствоэлемент НЕ 3 гвнера- т 5 тор импульсов, реверсивный счетчик, счетчик интервалов интегрирования, выходнои реверсивный счетчик, триггеры, элементы И, ИЛИ, которые связаны между собой определенным образом, 26Известное устройство обеспечивает автоматическое измерение массы груженого ковша экскаватора в процессе его перемещения иэ забоя в место разгрузки, измерение масвы порожнего ковша при его возвржцении в И льский и гоектно-конструкторский промышленности "ГьшроуглвавтомаВсесоюзного нау чно-исследовата по автоматике цветных тавтоматикаф3иены с выходом триттера и элементы И, а входы через элемент ИЛИ соединены с одним иэ входов элемента И,другой вход которого подключен к входу триггера, вход которого соединен с времязадерживающим элементом,Нв фиг, 1 приведена функциональная схе ма описываемого устройства, на фиг, 2 - функциональная схема узла ограничения, нв фиг. 3 - функциональная схема анвлого-дискретного преобразователя, на фиг. 4 - Функционвльная схема узла вычитании остатка,.Устройство содержит (фиг, 1) аналого- дискретный преобразователь (АЧП) 1, делитель 2, счетчик 3 интервалов интегрирования элемент И 4, узел 5 ограничения 1 связанный 15 с делителем 2, выходной реверсивный счетчик 6 с триггером 7 управления режимом работы, реверсивный счетчик 8 суммарного результата измерения, связанный выходом через элемент И 9 с делителем.2, а входом 2 О подключенный к выходу элемента ИЛИ 10, генератор 11 импульсов, подключенный через элементИ 12 к входу элемента ИЛИ 10 и к входу делителя 2, триггер 13 режима работы реверсивного счетчика 8, триггер 14 И считывания, выход которого соединен с соответствующим входом элемента И 12, узел 15 вычитания остатка. По цепи 16 к АДП.1 и к узду 5 подключен измеряемый аналоговый сигнал Их, По цепи 17 к АДП 1 и к узЗО лу 15 подключен сигнал "начало измерения", По цепи 18 к узлу. 15 и к триггеру 13 подключен сигнал выдача результата измерения". По цепям 19, 20 поступают сигналы соответственно при взвешивании груженого и порожнего ковша, По цепи 21 блоки 1 и 15 связаны между собой и с соответствующим входом элемента ИЛИ 10, По цепи 22 связаны между собой блоки 10 и 15, По цепи 23 блоки 1 и 15 связаны между собой и с 4 О входом счетчика 3, По цепи 24 генератор 11 импульсов подключен к узлу 15, По це:пи 25 узел 15 связан с входом триггера 14 считывания. АДП 1 по цепи 26 связан с дружм входом триггера 13, Выход элемента 45 И 4 по цепи 27 подключен к АЦП 1. Цепь 28 обеспечивает связь между уэло.,т 5 и АДП 1, По цепи 29 на АЦП 1 поступает сигнал окончание измеренияф.Узел огрвничектя 5 (фиг. 2) содержит последовательно сЬединеннЪю усилитель низкой частоты (УНЧ) 30, двухполупериодный выпрямитель 31, пороговое устройство 32, элемент НЕ 33,.МАЦП 1 содержит (фиг, 3): два преобразователя "напряжение-частота 34, 35,связанные с их выходами элемента И 36, 37, счетчик 38, подключенный к выходу элемента И 36, времязвдерживающую цепочку 39, ОО связанную выходом с шиной приведения в исходное состоятие триггеров счетчика 38, авыходом через элемент И 40 подключеннуюк выходам триггеров счетчика 38 элементы И 41, ИЛИ 42, триггеры 43, 44, однивходы которых соединены параллельно, Второй вход триттера 43 через последовательно соединентцю элементы ИЛИ 42, И 41.подключен к выходу триггера 44, Выходтриггера 43 подключен к соответствующимвходам элементов И 36, 37, другие входыкотрык соединейы параллельно. Второй входэлемента И 41 подключен к выходу элемента И 40. Узел 15 вычитания остатка содержит (фиг. 4): реверсивный счетчик 45 с трит- тером 46 управления, элемент ИЛИ 47, связанный с ннм элемент И 48, времязвдерживающий элемент 49, связанный с входом триг.-. гера 46. Входы элемента ИЛИ 47 подключены к выходам триггеров реверсивногс счетчика 45, Соответствующий вход элемента И 48 связан с выходом эриггера 46,Работа устройства., Входной сигнал Их по цепи 16 поступает на входы АОП 1 и узел 5 ограничения. Переменная составляющая входного сигнала Их, являющаяся следствием динамических явлений в системековш-привод" и переходных пРоцессов в приводе, поступает на вход УНЧ ЗО (фиг. 2) и усиливается. После выпрямФения, выходного сигнала УНЧ 30 выпрямитем 31 пороговое устройство 32 оценивает уровень этого сигнала и при превышении заданного значения срабатывает. Таким образом, на выходе узла 5 формируется запрещвюцтий сигнал только в случае превышения заданного уровня переменной составляющей измеряемого сигнала И, т, е, при недопустимыхпомехах.При допустимом уровне переменной составляюще.й в сигнале Их элементы И 36, 37 (фиг, 3) подготовлены для работы по соответствующим входам, При наличии сигнала "начало измерения, поступающего по цепи 17, триггеры 43, 44 переключаются, при этом срабатывают элементы И 36, 37 и подготавливается для работы элемент И 41, В соответствии с заданными величинами И и Их на выходах преобразователей 34, 35 вырабатываются импульсные сигналы соответствующей частоты, которые поступают на элементы И 36, 37 Импульсы, поступжощие с выхода И 36, фиксируются в счетчике 38, который совместно с элементом И40 и времяэадерживающим элементом 39 определяет элементарный интервал интегрирования. Выходные импульсы элемента И 37, количественно характеризующие измеряемый6026585 6сигнал Их, поступают по цепи 21 через эпе- менту выдачи результата измерения, т,е.мент ИЛИ 10 нв реверсивный счетчик 8,к моменту выпсднения операции деления, вгде суммируются, После достижения в счет- реверсивном счетчике 45 будут зафнксироввчике 3 заданного числа элементарных интер- ны импульсы, чиспо которых характеризуетвалов интегрирования ио цепи 27 с выхода 5 результат измерения Их на последнем непсдэлемента И 4 на АОП 1 поступает сигнал, ном интервале интегрирования,который переключает триггер 43, тем самым Рассмотрим работу устройства в данномпрекращая работу АОП 1. случае, Сигнал по цели 18, характеризующийИмЪупьсы по цепи 21 одновременно посту- команду невыдача реэуиьтата измерения, попвют в узел 15 вычитания остатка на реверступает на триггер 46 и переключает еге,сивный счетчик 45 (фиг, 4), который работа- подготавливая работу реверсивного счетчикает в режиме сложения, В счетчике 45 импуиь в режиме вычитания, и поступает на триРсы суммируются, а в конце каждого элемен- гер 13, который переключается и подготавпитарного интегрирования стираютя сигнало, веет работу реверсивного счетчика 8 в репоступающим по цепи 23, жиме вычитания. Так квк в рассматриваемомПри поступлении сигнала по цепи 18 про- случае элемент И 48 подготовпен дия рабоисходит выдача результата измерения, при ты (элемент ИЛИ 47 в возбужденном сосэтом в узле 15 переключается,триггер 46, тоянии), на его выходе появпяются импульсыподготавливая тем самым работу реюрсив- с частотой генератора 11, которые поступвного счетчика 45 в режиме вычитания, Од ют ио цепи 22 через элемент ИЛИ 10 нанвко на выходе узпв 15 по цепи 22 ника- вход реюрснвного счетчика 8. При достижеких сигналов нз образуется, поскольку в ре- нии нудевого состояния и реверсивном счетверсивном счетчике 45 в конце элементарно- чике 45 элемент И 48 эвкрывавтся и выходго интервала интегрирования происходит сти- нне вмПудьсы по цепи 22 прекращаются.рвние запомненного числа, количественно ха Очевиднок этому времени из содержимогорвктеризующего И на данном инерваие ин- реверсивного .счетчика 8 вычитается числотегрирования. Через юкоторос: время, оире импульсов, характеризующее как раз последделяемое элементом 49, в цепи 25 появля-. ний незавершенныйинтерввп интегрироважя,ется сигнал, который переключжт триггер Поспе окончания укаэанных операций на вы 14, обеспечивая тем самым работу элемен- о ходе эиемеита 49 появляется сигна, кототв И 12. Триггер 13 к этому времеви под- рый по цепи 25 поступает ка триггер 14,готввливвет работу реверсивного счетчика обеспечивая тем самым работу делителя 28 в режиме вычитания. Выходные импульсы в описанном порядке,элемента И 12.обеспечивают работу делите- Таким образом, при длипэльности сущестля 2, который делит. содержимое реаерсив 55 вования измеряемого сигнвпа И(отвечвюного счетчика 3 методом последовательных щего определенным требованиям ио уровнювычитаний делителя из делимого. Если при помех) меньшей, чем заданное время иэмеэтом сигнал И характеризует массу груже- рения, исключается дополнительная погрешного ковша, то выходной реверсивный счет- ность измерения, обусловленная возможносчик 6 по цепи 19 подготавпивются для рв тью иоявпевя в цикле измерения неполногоботы в режиме сложения и, следовательно элементарного интегрировивя, т.е, сущестРезультат деления суммируется в нвм. Прн венно уменьшавтся суммарная погрешностьвзвешивании порожюго ковша реюрсивный изме режи количества перемещенной горнойсчетчик по цепи 20 подготавливается для массы в процессе экскавации,работы в режиме вычитания, поэтому в квж 5ф о р м у и,а и з о б р е т е н и ядом цикле экскавации после взвешиваниягруженого ковша, а заем порожнего в ре-1, Устройство дпя измерения величиныверсивном счетчике 6 фиксируется информа- загрузки ковша экскаватора по ввт, св,ция о массе нетто содержимого ковша, М 446599, о т и и ч а ю щ е е с я тем,50Однако во, многих циклах экскавации дли- что, с целью увеличения точности взвешиввтепьность сигнала Х, отвеч цИХ отве вюшего уствнов- иия ковша, оно снабжено ужом вычитанияостатк входы которого соединены с анвпопенным требованиям по уровню помех, мень- остве д Рше чем требуемая длительность, опредепя- го-дискре ре рвго-диск тным и обрвзователем, генерато-,реемвя соответствующей цепью из элементов ром импульсов и три р ре ри т гте ом жима работы18-20, 22-24, 3, 4 и ве ичины напряже- реверсивного счетчика, в выходы узи55в о зла выния И, этом спучю сигиИ, В си на окончания из- читвния остатка соединены с элементом ИЛмерения массы груженого или иорожн.го и триггером считывания,ковша поступает на МП 1 по цепи 29 и 2, Устройство ио и, 1, о т л и ч а юс я- тещ что зеп вычитания остатирекращют его рвбоьу на каком-то очеред- щ е е с я тенг уном интервале интегрирования, Тогда к мо- ка выполнен в виде блока, включащего эле602658 7менты И, ИЛИ, времязадерживающий элемент, триггер, реверсивный счетчик, входы которого соединены с выходом триггера и элемента И, а выходы через элемент ИЛИ ссединв 8ны с одннц из входов элемента И, другой вход Которого подключен к выходу тригтера вход которого соединен с времязадержнвающим элементом, Фв.Ю Составитель Р. ГладунРедактор И. Марголис Техред Э. Чужик Корректор С,Заказ 180729 Тираж 819 ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретеюй 113035, Москва, Ж, РауПодписноеовета Министровоткрыщйкая наб, д. 4/5 СССР ап ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,