Устройство для управления земснарядом

(22) Заявлено 08,12.77 (21) 2553068/29-0 3/8 Е явки М присоединение23) ПрноритетОпубл икова СССРаа делам изобретен 5.01.80, Бвллете 53) 621,879088,8) вткрмти вання описания 05.01.8 опубл П, Голубь В. И. Г, Фиалка 2) Авторы изобретен чный политехнический институт Министерствадиего специального образования Украинской ССР краински) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЗЕМСНАРЯД Изобретение относится к области гид ромеханизации, а именно к средствам управления механизмами земснаряда, разрабатывающего грунты высокой категории.Известно устройство управления зем снарядом, содержащее датчик - преобразователь вакуума, установленный на всасывающем трубопроводе, датчик токовой нагрузки электродвигателя, механического разрыхлителя, расходомер в напорном трубопроводе, которые через сумматор подключены к пропорционально-интегрирующему с предварением регулятору; выход последнего соединен с электроприводом папипьонажных лебедок устройствааналов регутора, его Недостатком указанно вляется общая для всех ирования настройка регу увствительность к много сленным возм при разработкекой категории ущающим воздеиствиям. Однако это устройство земснарядом грунтов высоКовалев, А. Н, Шевцов, А. П. Устинов,А, И. Шинкаренко обеспечивает заданной производительти. Известно устройство для управленияземснарядом с механическим разрыхлителем, включающее датчики скорости ведущей и ведомой лебедок, механического разрыхлителя, блок определения максимума мощности разрыхлителя, сумюматоры однородных величин, усилители мощности лебедок, исполнительные уст- ройства папильонажных лебедок, корректор режима, привод механического разрыхлителя и коммутатор 21, Особенностью устройства является подключение к датчикам скорости и момента, разрыхлителя блока определения максимальной мощности, выход которого соединен с усилителем мощности ведущей лебедки и с датчиком скорости привода разрыхлителя. В свою очередь усилитель мощности ведущей лебедки связан с приводом лебедки, а датчики скорости и момента ведущей лебедки соединены с тси45 50 55 лителем мощности ведомой лебедки через сумматор ведущей лебедки.Это устройство в условиях разработки грунтов высокой категории работаетнеудовлетворительно по следующим причинам,По мере приближения земснаряда кбровке прорези угол между направлениемтроса ведущей лебедки и осью разрабатываемой прорези увеличивается, Приускорении поворота земснаряда, вызванного изменением геометрии многоугольника "земснаряд-трос-береговое креплением и переменным радиусом лебедки,силы сопротивления движению земснаряда непроизводительны, двигатели разрыхлителя и ведущей лебедки перегружаются, а содержание грунта в пульпениже установленного значения. Автоматическое увеличение скорости папильонирования земснаряда на участках, соотьветствующих большим ут.лам поворота,при его работе на трудноразрабатываемых грунтах приводит к выталкиваниюфрезы из грунта и перекатыванию еевхолостую по поверхности разрушаемогомассиваа В этих условиях происходитнедобор грунта у бровки прорези. Угловое возмущение вызывает отклонениефактического значения скорости поворотаот заданного ее значения, то есть возмущение обуславливает ошибку регулирования.Белью настоящего изобретения является повышение производительностиземснаряда на участках больших угловповорота земснаряда относительно осипрорези и улучшение качества регулирования.Указанная цель достигается тем, чтоустройство снабжено логическими элементами И и НБ, двумя элементамисравнения, релейным элементом, регулятором скорости вращения приводаведущей лебедки и датчиками расхода,вакуума, консистенции и угла поворотаплатформы, причем ко входу логическогоэлемента И подключены через элементысравнения датчики токовой нагрузки имомента разрыхлителя, через логическийэлемент НЕ - выход датчика консистенции и непосредственно датчик угла поворота платформы, а выход логическогоэлемента соединен со входом релейного элемента, один из выходов которого подключен к приводу разрыхлителя,а второй к регулятору скорости враще-ния привода ведущей лебедки, к другим 5 0 15 20 25 30 35 40 входам которого подключены датчикивакуума, расхода, консистенции и мсрлента привода разрыхлителя, а его выходчерез коммутатор соединен с усилителеммощности ведущей лебедки,Изобретение поясняется чертежом,где изображена схема предложенногоустройства.Устройство для управления землесосным снарядом содержит датчик 1 токовой нагрузки двигателя 2 ведущей лебедки, датчик мощности 3 и скорости 4привода 5 механического разрыхлителя 6.К датчикам мощности 3 и скорости 4подключен блок 7 определения моментапривода 5, Выход блока 7 соединен совходом регулятора 8 скорости вращенияйривода ведущей лебедки, второй выходкоторого через сравнивающее устройство 9 связан с логическим блоком 10,Последний с помощью релейного элемента11 управляет двухскоростным двигателем 5. Релейный элемент 11 имеетэлектрическую связь со входом регулятора 8. Измеритель консистенции 12,установленный на напорном трубопроводегрунтонасоса 13, расходомер 14, расположенный там же, датчик вакуума 15,измеряющий вакуумметрическую высотувсасывания грунтонасоса 13, соединеныс регулятором 8, предназначенным дляформирования управляющих воздействий,подаваемых через коммутатор 16 навходы исполнительных устройств, Исполнительные устройства, перемещающиеплатформу земснаряда 17 с установленНым на ней механическим разрыхлителем 6, состоит из усилителей мощности18, 19 и приводов лебедок 2 и 20.Измеритель консистенции 12, блок 10и логический элемент 21 выполняют операцию включения электродвигателя5 разрыхлителя 6, Датчик 22 угла новь рота платформы земснаряда 17 относительно оси прорези является одним из входов блока 10. Элемент сравнения 23 задает допустимое значение токовой нагрузки привода ведущей лебедки,Устройство работает следующим образом.Перед началом очередной заходки земснаряд находится в исходном положении, Коммутатор 16 устанавливает направление подачи управляющих команд согласно выбранному направлению перемещения. Информация, получаемая от консистомера 12, а также от датчиков момента разрыхлителя 7, вакуума 15, 7080205 1 О 15 го г 5 зо 35 40 45 50 55 расходомера 1 ч передается в регулятор 8. Реализация закона управления сводится к стабилизации консистенциипульпы на задан ном уровне при оптимальных или близких к оптимальным значениях параметров расхода и вакуума, обеспечивающих пропускную способность гидротранспортируюшей системы. При консистенции пульпы ниже заданного значения скорость вращения двигателя постоянного тока приводов 2 или 20(в зависимости от выбранного направления заходки) и скорость перемещения земснаряда увеличиваются. Механический разрыхлитель 6 и его приводной двигатель 5 нагружаются, консистенция пульпы повышается, При достижении заданной консистенции скорость папильонирования устанавливается постоянной, при увеличении заданного уровня консистенции скорость перемещения платформы земснаряда 17 снижается. Контур, составленный из элементов 3, 4, 7, 9, 10,11, 21, 22, 23, предназначен для компенсации угловых возмущений действие которых проявляется с увеличением угла поворота земснаряда по отношению к оси прорези. При достижении предельного значения токовой нагрузки двигателя 2 ведущей лебедки выходной сигнал с датчика 1 через сравнивающее устройство 23 поступает на вход логического блока 10, выполняющего функцию И. Ко второму входу схемы И подключен выход сравнивающего устройства 9, связанного с датчиком момента 7, С увеличением угла поворота земснаряда, ускоряемого датчиком 22, возникает снятие грунта и сопутствующее ему увеличение до максимума токовой нагрузки двигателя 2 ведущей лебедки и момента привода разрыхлителя без повышения консистенции пульпы. При уровне сигнала на выходе измерителя 12 консистенции, снабженного уси- . лительно-сравнивающим устройством, ниже заданного логический элемент 21, выполняюший функцию НЕ, подает на вход блока 1 0 .нацряжение управления. Сит- нал на выходе логического блока И появляется при наличии сигналов на всех четырех входах. Релейный элемент 11, включенный в выходную цепь блока 10, переключает обмотки статора двухскоростного двигателя 5. Переключение обмоток статора, осушествляемое устройством только при подходе к бровке прорези, вызывает уменьшение числа оборотов механического разрыхлителя с одновременным увеличением критического момента приводного элекродвигателя. Существует, оптимальное соотношение между скоростью земснаряда, скоростью вращения фрезы механического разрыхлителя и параметрами грунтозабора, Поэтому релейный элемент 11 одновременно уменьшает величину задания регулятору 8, в результате чего снижается скорость перемещения земснаряда. После обесточивания элемента 11 устройство в целом возвращается в исходное положение. Необходимым условием для этого является изменение направления заходки, при этом по команде коммутатора 16 отключается релейный элемент 11Устройство для управления землесосным снарядом, оборудованное механическим разрыхлителем с двухскоростным приводом, в 1,5-2 раза снижает момент сопротивлени я перемещению земснаряда при больших углах поворота относительно оси прорези, исключает возможность перекатывания фрезы по грунту, За счет этого достигается устойчивость системы управления поворотом земснаряда, повышается качество регулирования технологического процесса, уменьшается недобор грунта у бровки прорези. формула изобретения Устройство для управления земснарядом с механическим разрыхлителем, содержащее привод разрыхлителя, ведущей и ведомой лебедок с усилителями мощности, датчики момента и скорости разрыхлителя и коммутатор, о т л и -ч а ю ш е е с я тем, что, с цельюповышения производительности земснаряда на участках больших углов поворотаземснаряда относительно оси прорезии улучшения качества регулирования,оно снабжено логическими элементамиИ и НЕ, двумя элементами сравнения,релейным элементом, регулятором скоРости вращения привода ведущей лебедки и датчиками расхода, вакуума, консистенции и угла поворота платформы,причем ко входу логического элементаИ подключены через элементы сравнениядатчики токовой нагрузки и момента разрьщлителя, через логический элемент НЕ - выход датчика консистенции и непосредственнодатчик угла поворота платформы, а выход л огзцеского элемента соединен со входом7080 20релейного элемента, один из выходов которого подключен к приводу разрыхлителя, а второй к регулятору скорости вращеия привода ведущей лебедки, к, другим входам которого подключены датчики вакуума, расхода, консистенции и момента привода разрыхлителя, а его выход через коммутатор соединен с усилителем мощности ведущей лебедки. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР194011, кл. Е 02 Г 3/74, 1967,2. Авторское свидетельство СССР383808, кл, Е 02 Р 9/20, 1971Составитель Р, ГладунРедактор Л. Гамбург ТехредН, Ковалева Корректор Н. СтепЗаказ 8447/26 Тираж 713 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж,. Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул, Проектная, 4