Устройство управления добычным комплексом драги

Опубликовано 07.11.82. Бюллетень41Дата опубликования описания 17.11.82 по делам нзебретеннй и еткрытий(72) Авторы изобретения М. Е. Царегородцев, Н.Б.,Лыков, Л. И. Жуйко к А, К. ЦБедйвйНаучно-производственное объединение Сиб ветмегавтогматнкада 1 ьЧ-:е.(54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ДОБЫЧНЫМ КОМПЛЕКСОМ ДРАГИ Изобретение относится к добыче полезных ископаемых и может найти применение для автоматизации процесса драгирования.Известно устройство управления землесосным снарядом, содержащее датчики скорости разрыхлителя и поворота снаряда на прорези, датчики нагрузки, сумматоры, усилители мощности ведущей и ведомой лебедок и блок определения максимума мощности 1. Устройство автоматически поддерживает скорость папильонирования такой, чтобы загрузка привода разрыхлителя была максимальна.К недостаткам устройства относится повышенный удельный расход электроэнергии на разрыхление, так как соотношение скоростей резания и подачи (параметры стружки) не выдерживается оптимальным. Кроме того, блок определения максимума мощности исключается из работы, когда появляется сигнал по перегрузке гидротранспорта. Это происходит из-за того, что блок определения максимума мощности воздействует только через боковую подачу, а ее скорость в данных условиях и так уже ограничена величиной сигнала нагрузки рыхлнтеля.Известно устройство управления добычным комплексом драги, содержащее источник задающего напряжения, элемент срав нения, электрический привод лебедок носовых канатов, электропривод черпаковой цепи с датчиками скорости и тока, пропорциональный усилитель и множительно-дели- тельный блок, первый вход которого подключен к выходу пропорционального усилителя, второй - к выходу датчика скорости, третий - к выходу датчика тока, а выход множительно-делительного блока соединен с одним из входов элемента сравнения 2.15 Однако в нем не учитывается зависимость производительности добычного комплекса от изменения крепости грунта и угла поворота драги относительно оси забоя, Так, например, для того, чтобы учесть кре пость грунта необходимо производить изменение сигнала задания тока нагрузки привода черпаковой цепи. Увеличение крепости грунта приводит к снижению производительности драги, так как с увеличением крепости грунта увеличивается сигнал обратной50 3связи по току черпаковой цепи, снижающийскорость боковой подачи, и, следовательно,производительность драги. Указанный недостаток не позволяет поддерживать постоянной производительность драги.Цель изобретения - повышение точности управления добычным комплексом драги.Поставленная цель достигается тем, чтоустройство управления добычным комплексом драги, содержащее источник задающегонапряжения, элемент сравнения, электропривод лебедок носовых канатов, электропривод черпаковой цепи с датчиками скорости и тока, пропорциональный усилительи множительно-делительный блок, первыйвход которого подключен к выходу пропорционального усилителя, второй - к выходу датчика скорости, третий - к выходудатчика тока, а выход множительно-делительного блока соединен с одним из входов элемента сравнения, снабжено блокомделения, датчиком крепости разрабатываемого грунта, вторым пропорциональнымусилителем, датчиком и задатчиком производительности и вторым элементом сравнения, входы которого соединены с датчиком и задатчиком производительности, авыход через второй пропорциональный усилитель подключен к входу электроприводачерпаковой цепи, входы блока деления соединены с датчиком крепости разрабатываемого грунта и датчиком тока электропривода черпаковой цепи, а выход подключенк третьему входу множительно-делительного блока,На чертеже представлена блок-схемаустройства.Устройство содержит первый элемент 1сравнения, входы которого соединены с источником задающего напряжения скоростибоковой подачи 1.)ъЮ и с выходом множительно-делительного блока 2. Первый (множительный) вход блока 2 соединен с выходом первого пропорционального усилителя 3,вход которого соединен с выходом элементасравнения 1. Кроме того, выход пропорционального усилителя 3 дополнительно соединен с управляющим входом электропривода 4 лебедок носовых канатов. Выходноевоздействие электропривода 4 в виде изменения скорости боковой подачи Ч связано с рабочим механизмом 5 черпаковойцепи.Второй (делительный) вход блока 2 соединен с датчиком б скорости черпаковойцепи.Третий (м ножительный) вход блока 2соединен с выходом блока 7 деления.Один вход (делителя) блока 7 соединенс датчиком 8 крепости разрабатываемогогрунта, а другой вход (делимого) соединенс датчиком 9 тока электропривода черпаковой цепи.Устройство содержит также второй элемент 10 сравнения, входы которого соеди 1 О 15 2 о 25 зо Э 5 40 45 55 иены с задатчиком производительности добычного комплекса 1 Л и и с датчиком 11 производительности. Выход элемента 10 сравнения через второй пропорциональный усилитель 12 соединен с управляющим входом электропривода 13 черпаковой цепи. Выходное воздействие электропривода 13 в виде изменения скорости черпаковой цени Чч связано с датчиком б скорости черпания и рабочим механизмом 5 черпаковой цепи.В качестве датчика 11 производительности устройства используется датчик тока нагрузки привода дражной бочки, например трансформаторный.В качестве датчика крепости грунта может быть использован датчик, принцип действия которого основан на изменении отношений усредненной амплитуды низкочастотных пульсаций тока электропривода черпаковой цепи, возникающих в результате периодических ударов режущей кромки черпаков при входе в грунт, к постоянной составляющей этого тока.Устройство работает следующим образом.На входы элемента 10 сравнения поступают сигнал 1.)д, пропорциональный заданной производительности добычного комплекса драги, и сигнал с выхода датчика 11 производительности драги. Усиленная пропорциональным усилителем 12 разность этих сигналов поступает на вход электро- привода 13 черпаковой цепи, при этом скорость черпаковой цепи определяется выходным напряжением ее электропривода 13. Скорость черпаковой цепи измеряется датчиком б скорости черпаковой цепи, подключенному к электроприводу 13,На вход элемента сравнения 1 подается сигнал Бб, пропорциональный заданной скорости боковой подачи и сигнал обратной связи 1.)ос с выхода множительно-дели- тельного блока 2. Сигнал рассогласования между этими сигналами усиливается пропорциональным усилителем 3 и подается на вход электропривода 4 лебедок носовых канатов, которые осуществляют боковое перемещение рабочего механизма 5 черпаковой цепи. Напряжение управление 11 у приводом лебедок носовых канатов определяет(1 у = .16 - (-1 ос ) Кр (1) где 1.1 - напряжение задания боковой подачи;Ц - сигнал обратной связи на входеконтура регулирования скорости боковой подачи;Кр - коэффициент передачи пропорционального усилителя 3.На первый (множительный) вход блока 2, формирующего сигнал обратной связи поступает напряжение с выхода первого пропорционального усилителя 3, на второй (делительный) вход блока 2 поступает напряжение с выхода блока 7 деления, на третий (множительный) вход блока 2(2) Чч =О. 1520 ений (7)скорость бону, обратугла поабоя, а скциональнаугла поддерживатьоянной. видно, оковой но проворота орость корню ворота произбочего 5) ормула изобретена Устр лексом щего на роприво привод ычным компчник задаюнения, электов, электрочиками ско 55 5подается сигнал с выхода датчика 6 скорости черпаковой цепи. Выходное напряжение блока 7 деления пропорционально частному от деления сигнала с выхода датчика 9 тока черпаковой цепи на сигнал с выхода датчика 8 крепости грунта. Для этого один вход блока 7 соединен с датчиком 9 тока черпаковой цепи, а другой вход блока 7 подключен к датчику 8 крепости грунта. Величина сигнала обратной связи (.1 о, определяется выраже- нием где С - постоянный коэффициент;Эч - ток нагрузки привода черпаковойцепи;Чч - скорость черпания;К - коэффициент крепости грунта.С учетом передаточного коэффициента Кл привода лебедок носовых канатов скорость боковой подачи определяется какЧб Кл(-)у (3)Ток нагрузки привода черпаковой цепи пропорционален скорости боковой подачи ч = КчЧ 6 (4) где Кч - коэффициент передачи рамеханизма черпаковой цепи.Величина коэффициента передачи звена черпания может быть найдена из выражения иР( где Й - толщина стружки;1 =1 осоэу-длина стружки; о - длина стружки по оси забоя;- угол поворота драги относительнооси забоя;О. - постоянный коэффициент, не зависящий от параметров технологического процесса.Производительность добычного комплекса С определяется какЯ = Ь 1 осозчЧб (6)В процессе движения драги к бортам забоя величина длины стружки уменьшается по косинусоидальному закону, что вызывает снижение тока нагрузки привода черпаковой цепи 3 ч (согласно уравнений 4 и 5). Уменьшение скорости боковой подачи вызывает уменьшение производительности добычнего комплекса драги. Снижение производительности приводит к тому, что возрастает сигнал рассогласования между заданной и действительной производительностью драги. Усиленный пропорциональным усилителем 12 сигнал этого рассогласования воздействует на электропривод 13 черпаковой цепи, увеличивая скорость черпания. Увеличение скорости черпания и уменьшение тока черпания Лч, согласно выражения (2), приводит к уменьшению сигнала обратной связи на выходе 30 35 4045 блока 2. В результате увеличивается сигнал рассогласования на входе усилителя 3 между напряжением (16, пропорциональным заданной скорости боковой подачи, и напряжением обратной связи 1)ос, что приводит к увеличению скорости боковой подачи Ъб. Вследствие возрастания скорости Ч 6 производительность добычного комплекса увеличивается до заданной величины.Решая уравнение (1 - 6) относительно Ч 6 и Ч получим О. = сопрягИз приведенных уравн что при работе устройства подачи изменяется по зак порциональному косинусу драги относительно оси з черпания обратно пропор квадратному из косинуса драги, что позволяет по водительность драги пост Если при работе драги крепость разрабатываемого грунта меняется, то это приводит к изменению сигналов на выходе датчика 8 крепости грунта и на выходе датчика 9 тока привода черпаковой цепи. При увеличении крепости грунта сигналы этих датчиков увеличиваются, а при уменьшении крепости грунта - уменьшаются,В результате выходное напряжение блока 7 деления, к которому подключены эти датчики поддерживается неизменным, Следовательно, сигнал обратной связи Гос на выходе блока 2, к которому подключен блок 7 деления, также поддерживается неизменным. Это позволяет поддерживать производительность добычного комплекса драги на заданном уровне, так как скорость боковой подачи не зависит от крепости разрабатываемого грунта.При управлении добычным комплексом драги учитывается влияние изменения угла поворота драги относительно забоя и крепости грунта на производительность драги.Таким образом, применение устройства позволяет повысить точность управления добычным комплексом драги, увеличить его производительность за счет поддержания постоянства ее величины независимо от изменения угла поворота драги и крепости разрабатываемого грунта. йство управления доб раги, содержащее ист ряжения, элемент срав лебедок носовых кана ерпаковой цепи с дат972005 Составитель Р. Гладун Редактор Л. Авраменко Техред И. Верес Корректор Н. Король Заказ 8043/15 Тираж 709 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4рости и тока, пропорциональный усилитель и множительно-делительный блок, первый вход которого подключен к выходу пропорционального усилителя, второй - к выходу датчика скорости, третий - к выходу датчика тока, а выход множительно-дели- тельного блока соединен с одним из входов элемента сравнения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности управления добычным комплексом драги, оно снабжено блоком деления, датчиком крепости разрабатываемого грунта, вторым пропорциональным усилителем, датчиком и задатчиком производительности и вторым элементом сравнения, входы которого соедииены с датчиком и задатчиком производительности, а выход через второй пропорциональный усилитель подключен к входу электропривода черпаковой цепи, входы блока деления соединены с датчиком крепости разрабатываемого грунта и датчиком тока электропривода черпаковой цепи, а выход подключен к третьему входу множительноделительного блока.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР383808, кл. Е 02 Г 3/88, 1971.2, Авторское свидетельство СССР682604, кл. Е 02 Р 3/16, 1977.