Устройство для автоматического управления процессом гидротранспортирования

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубликОпубликовано 07.12.80. Бюллетень45Дата опубликования описания 17.12.80 но делан нзабретеннй н открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРЛВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ГИДРОТРЛНСПОРТИРОВАНИЯИзобретение относится к автоматизации землесосных снарядов и может быть использовано в устройствах автоматического управления процессом гидротранспортирования.Известно устройство для автоматического управления процессом гидротранспортирования, в котором к суммирующему элементу подключен аналоговый вычислительный блок, вход которого соединен с датчиком давления, установленными на грунтопроводе по его длине 1.Основным недостатком устройства, ограничивающим его применение, является низ" кая точность стабилизации параметра давления пульпы на задающем элементЕ ввиду распределения датчиков давления по длине грунтопровода, обладающего транспортным запаздыванием перемещения пульпы.Известна система автоматики Слой, обеспечивающая высокую производительность по грунту 2.Однако такая система обладает низкой надежностью и высокой инерционностью датчика заиления грунтопровода (слоемера).Наиболее близким по технической сущности к описываемому изобретению является устройство для автоматического управления процессом гидротранспортирования, в котором датчики вакуума и давления подключены к общему устройству сравнения, из которого результирующий сигнал сравнения вакуума и давления совместно с сигналом токовой нагрузки введен в сумматор и задающий элемент, соединенные с усилителем мощности исполнительного механизма 3 .Однако такое устройство. не содержит специальных защитных элементов и узлов, предназначенных для исключения пред- забойных состояний и переходов в область неустойчивой работы рефулерной установки. Кроме того, возможна недостаточная загрузка землесоса по производительности.Цель изобретения - повышение надежности устройства.Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено датчиком и задатчиком положения рейки топливных насосов главного двигателя и введенными в блок управления исполнительным механизмом, генератором пилообразного напряжения с элементом сравнения, ключевым усилителем, согла 785428В случае восстановления нормальных эксплуатационных параметров рефулерной установки устройство позволяет перемещать землесос со скоростью, необходимой для работы в данных рунтовых условиях.Сигналы, поступакцис с атчиков вакуума и токовой нагрузки, обеспечивают ограничение скорости перемещения землесоса при превышении эксплуатационных значений потерь напора цо всасывающей части груцтопровола и при превышении усилия н становом тросе выше допустимого.Таким образом, устройство стабилизирует сигналы о состоянии груцтонасосной установки землесоса в целом на уровне его максимальной производительности по грунту, обеспечивая устойчивость технологического процесса. сующим резнеором, настроечными потенциометрами и стабилитронами, причем датчики вакуума, токовой нагрузки и положения рейки топливных насосов главноо двигателя соединены с соответствующими задатчиками через настроечные потенциометры, стабилитроны и согласующий резистор с элементом сравнения генератора пилообразного напряжения и через ключевой усилитель - с усилителем мощности блока управления исполнительным механизмом.Устройство учитывает состояние работы не только грунтового насоса, но и основной энергетической установки землесосаглавного двигателя.Сигнал информации о состоянии мощности главного двигателя, снимаемый с датчика положения рейки топливных насосов, иск.по ае 1:астуц;еие прелзабойных режимои, когда технологический процесс с.ановится неустойчивым вследствие неравномерного поступления грунта в грунтоцровод, вызванного, ап 1)5 ме 1), осыпацием грунта в траншеи, цсравюмерной плотностью транспортируемого мап риала, резким увеличенисм толщины с имаемоо слоя и другими причинамиВ таких случаях цроисхо ит падение расхода пульпы, что вызывает хмецьшение нагрузки на двигатель грунтового насоса. При постоянной частоте врацеция вала двигателя (лизе.5) грунтового насоса уменьшеци 0 нагрузки определяется ю положению рейки топливных насосов.Уменьшение мощности двигателя в результате приближения к границе предзабойного режима увезчивае си нал с датчика положения рейки топливных насосов, что в свою очерель, уменьшает скорость перемещения землесоса вплоть ло его полной остановки. На фиг. 1 изображена схема расположения датчиков устройства управления на землесосе; на риг. 2принципиальная схема устройства. 5 1 О 15 20 25 ЗО 35 40 45 Устройство содержит датчик вакуума 1 во всасывающей части 2 грунтового насоса 3, датчик 4 токовой нагрузки электродвигателя 5 становой лебедки 6 и датчик 7 положения рейки топливных насосов главного двигателя 8, соединенных со входами блока управления 9, выход которого подключен к исполнительному механизму 10, включающему электродвигатель 5 и становую лебедку 6.Для питания блока управления 9 и датчиков 1 и 7 предусмотрен трансформатор 11 с выпрямительными мостами 12 - 15.Датчики информации 1, 4, 7 соединены с соответствующими залатчиками 16 - 18 блока управления 9 и через настроечные потенциометры 19 - 21, стабилитроны 22 - 24, предназначенные лля гальванической раз вязки и смещения управляемых сигналов и согласующий резистор 25, подключены к элементу сравнения 26 генератора пилообразного напряжения 27 и через ключевой усилитель 28, угравляющий тиристор 29 к усилитело мощности 30, нагрузкой которого является обмотка возбхждения 31 генератора 32, соелиненного через якорную цепь с электродвигателем 5 исполнительного механизма 10.иристор 29 служит для температурной компенсации в цени управляющего электрода тиристорного усилителя мощности 30. Для зациты ключевого усилителя 28 в схеме предусмотрен стабилитрон 33. Резисторы 34- - 38 через переключатель 39 включены в цепь усилителя моцности 30 для ограцичения максимального тока в обмотке возбуждения 31 генератора 32. Конденсатор 40 служит для обеспечения надежного гашения тиристорного усилителя мощности 30 при нулевом значении питающего напряжен и 5.Устройство работает следующим образом.Сигналы с дагчиков информации 1, 4, 7 поступают на задатчики 16 - 18 блока управления 9, установленные с помощью настроечных потенциометров 19 - 21 в положение, соответствующее максимальной производительности землесоса, определяемой по загрузке главного двигателя 8, и ограниченное предельными значениями вакуума во всасывающей части 2 грунтового насоса 3 и тока нагрузки электродвигателя 5 становой лебедки 6.Текущие значения сигналов, снимаемыхс датчиков 1, 4, 7, посгупают на элемент сравнения 26 генератора пилообразного напряжения 27 и сравниваются с амплитудными значениями вырабатываемых сигналов пилообразной формы.Под действием питакщего напряжения, поступающего на вход генератора пилообразного напряжения 27, на элементе сравнения 26 накапливается сигнал, ключевой усилитель 28 при этом открыл.785428 формула изобретения фиг. 7 В конце каждого полупериода напряжения сети напряжение на элементе сравнения 26 падает практически до нуля и ключевой усилитель 28 закрывается.С началом следуюшего полупериода цикл работы генератора пилообразного напряжения 27 повторяется.Режим работы ключевого усилителя 28 определяется величиной сигнала сравнения. Продолжител ьность открытого состояния ключевого усилителя 28 тем больше, чем меньше текущие значения управляемых сиг налов.Управление тиристорным усилителем мощности 30 фазоимпульсное и определяется углом сдвига по фазе управляюших импульсов. Мицима,ъцое напряжение, снимаемое с датчиков 1, 4, 7, соответствует наибольшему среднему значению тока, протекаюшего через усилитель мощности 30. Увеличение этого напряжения ведет к уменьшению тока практически до нуля.Управление усилителем мощности 30 при 20 водит к изменению тока обмотки возбуждения 31 генератора 32, что, в свою очередь, соответствует изменению частоты врашения электродвигателя 5 исполнительного механизма 10 и через становую лебедку 6 изменяет скорость перемещения землесоса. Таким образом, осушествляется автоматическое управление скоростью перемешения землесоса, а вместе с тем процессом гидротранспортирования. 30Устройство за счет улучшения динамических характеристик и повышения надежности работы позволяет достигнуть более высокой производительности по грунту, является более простым в обслуживании и настройке. Устройство для автоматического управления процессом гцдротрансцортцровынця, содержащее датчики и задатчцкц вакуумы и токовой нагрузки и блок управления исполнительным механизмом с усилителем мощности, отличающееся тсм, что, с цсльк) повышения надежности, оно снабжено датчиком и задатчиком положения рейки топливных насосов главного двцгыеля ц введенными в блок управления исполнительным механизмом, генератором пилообразного напряжения с элементом сравнения, ключевым усилителем, согласующим резистором, настроечными потецццометрамц и стабцлцтро нами, причем датчики вакуумы, токов й; грузкц ц положения рейки топливных цысосов главного двигателя соедццецы с соответствуюшимц задатчцкамц через настроечные цотецциометры, стыбцлитроцы и соглысуюгций резистор с элементом сравнения генератора пилообразного напряжения и через ключевой усилительсцлцтс лем мошности блока управления исц билни ель ным механизмом. Источники информации,прцнятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУо 383798. кл. Е 02 Г 3;88, 1970.2. Речцоц транспорт, 967, Л 1 9, с. 36 -373. Авторское свидетельство СССРЛо 250748, кл. Е 02 Г 390, 1967 (прототип).вэн а дарственного ком изобретений и о Ж - 35, Раушскат, г. Ужгород,11303Филиал едактор С. Титоаказ 8775/31ВН ИПИ Росупо деламМосква,ППП Пате Составитель ЕТехред А. Бойка ираж 3 КорректорПодписноеитета СССРткрытийя на 6., д. 4/5ул. Проектная, 4