Устройство для измерения углового отклонения ковша экскаватора от вертикальной плоскости

(1% (111 02 Г 3 48 С О 1 С 1 00 ТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СС ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ГОС ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТС РСИСРРВР СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 420741, кл. Е 02 Р 3/48, 1972.2, Авторское свидетельство СССРВ 309235, кл. С 01 С 1/00, 1970(54)(57) 1, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯУГЛОВОГО ОТКЛОНЕНИЯ КОВША ЭКСКАВАТОРА ОТ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ПЛОСКОСТИ, содер,жащее датчик тока якорной цепи дви. гателя поворота платформы, датчикскорости, блок вычисления параметров движения ковша и блок деления,выход которого связан с измерительным прибором, о т л и ч а ю щ е е -с я тем, что, с целью повышения точности измерения путем учета динамической составляющей момента сопротивления от раскачиваемого ковша, оноснабжено датчиком массы ковша, блоком умножения и блоком определенияоценки динамического момента сопротивления от раскачиваемого ковша,входы которого соединены с выходамидатчиков тока якорной цепи двигателя поворота платформы и скорости, авыход соединен с одним из входов блока деления, к второму входу которого подключен выход блока умножения,входы которого соединены с выходамидатчика массы ковша и блока вычисления параметров движения ковша. 2, Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок определения оценки динамического момента сопротивления от, раскачиваемого ковша выполнен в виде последовательно соединенных первого сумматора, инерционного звена и второго сумматора, другой вход которого соединен с одним из входов первого сумматора непосредственно, причем оба входа первого сумматора являются входами блока определения оценки динамического момента сопротивления от раскачиваемого ковша, а его выходом является выход второго сумматора.Изобретение относится к автоматизации горнодобывающей промышленности и может быть использовано в системах управления экскаватором.Известно устройство для определе ния положения ковша экскаваторадраглайна относительно стрелы, включающее рычаг, одним своим концом сочлененный с подъемным канатом, а другим связанный с измерителями уг ловых отклонений 11 3.К недостаткам следует отнести ниэ кую точность, обусловленную механическими измерителями, наличием люфтов и зоны нечувствительности головных блоков.Известно устройство для измерения углового отклонения ковша экскаватора от вертикальной плоскости, содержащее датчик тока якорной цепи двигателя поворота платформы, датчик скорости, блок вычисления параметров движения ковша и блок деления, выход которого связан с измерительным прибором 21.25Недостатком данного устройства является низкая точность, обусловленная тем, что косвенный параметр, по которому определяют угол отклонения ковша экскаватора-драглайна, а именно динамический момент сопротивления, создаваемый отклоненным ковшом, вычисляется как разность момента двигателя, которому пропорционален ток якоря двигателя, и динамического момента, пропорционального ускорению платформы, принятого с целью упро, щения постьянной величиной. После достижения установившегося движения момент двигателя поворота равен ста" тическому моменту сопротивления, од" нако динамический момент сопротивления, создаваемый отклонением ковша, определяется также, как и на участке разгона.Э45Цель изобретения " повышение точности измерения угла отклонения ковша путем точного учета динамическойсоставляющей момента сопротивленияот раскачиваемого ковша.Указанная цель достигается тем,5"что устройство для измерения углового отклонения ковша экскаватора отвертикальной плоскости, содержащее датчик тока якорной цепи двигателя поворота платформы, датчик скорости, 55блок вычисления параметров движе" ния ковша и блок деления, выход ко" торого связан с измерительным прибором, снабжено датчиком массы ковша, блоком умножения и блоком определения оценки динамического моментасопротивления от раскачиваемого ковша, входы которого соединены с выходами датчиков тока якорной цепи, двигателя поворота платформы и скорости, а выход соединен с одним из входов блока деления, к второму входу которого подключен выход блока умножения, входы которого соединены с выходами датчика массы ковша и блока вычисления параметров движения ковша.При этом блок определения оценки динамического момента сопротивления от раскачиваемого ковша выполнен в виде последовательно соединенных первого сумматора, инерционного звена и второго сумматора, другой вход которого соединен с одним из входов первого сумматора непосредственно, причем оба входа первого сумматора являются входами блока определения оценки динамического момента сопротивления от раскачиваемого ковша, а его выходом является выход второго сумматора.На фиг.1 изображена функциональная схема устройства для измерения углового отклонения ковша экскаватора от вертикальной плоскости; на фиг.2 - функциональная схема блока определения оценки динамического момента сопротивления от раскачиваемого ковша.Устройство для измерения углового отклонения ковша экскаватора от вертикальной плоскости включает дат; чик .1 массы ковша, выход которого подключен к одному из выходов блока 2 умножения, тахогенератор 3 через датчик 4 скорости подключен к одному из выходов блока 5 определения оценки динамического момента сопротивления от раскачиваемого ковша, к второму входу которого подключен датчик 6 тока якорной цепи двигателя поворота платформы, а выход блока 5 соединен с одним из входов блока 7 деления, другой вход которого соединен с выходом блока 2, второй вход которого соединен с выходом блока 8 вычисления параметров движения ковша, выход блока 7 деления соединен с входом вторичного прибора 9.Блок 5 определения оценки динамического момента сопротивления( фиг.2 1 включает в себя сумматор 10, выход которого через инерционное звено 11 соединен с первым входом второго сумматора 12, второй вход ко:- торого соединен с вторым входом сумматора 1 О, два входа которого являются соответстственно первым и вто- рым входом блока 5.Устройство для измерения углового отклонения ковша экскаватора от 10 вертикальной плоскости работает следующим образом.В процессе перемещения стрелы отклонение ковша создает динамическую составляющую момента сопротивления, воздействующую через стрелу экскаватора на поворотную платформу и тем самым на вал поворотного двигателя, вызывая появление сигналов соот ветственно на входе датчика 4 скорос ти и датчика 6 тока, Появившиеся сигналы О и 0 поступают на вход сумматора 10 иг.2) где преобразуется согласно соотношению4 2 3 31 42 гдеЗд 1 - коэффициент передачи1 З К КТ первого каналасум 1 Яматора 1 О , ЗОЕмф щ - коэффициент передачи+ щК щ второго канала сумй 1матора 1 О;К,К 2 - соответственно коэффициент передачидатчика 4 скоростии тока;в,щ,п 1 - соответственно масштабы по моменту,скорости и току дви 40гателя поворота;Эп - момент инерции двигателя и поворотнойплатформы,Ф - поток возбуждениядвигателя поворота,с - магнитная постоянмная двигателя поворота.С выхода сумматора 10 напряжениепоступает на вход инерционного звена О и преобразуется в виде00ф Тр+1 3где 0, - выходное напряжение ииерционного звена 11;Т аТ - постоянная времени инер-.ционного звена 11; Т - электромаг итпая постоянная времени якорнойцепи двигателя поворота,Выходной сигнал О+ инерционного звена 11 поступает на вход сумматора 12, выходное значение сигнала равноО =К 0 - К Огде К:1 коэффициент передачи пер 5вого канала сумматора 12 ф,К ф К- - коэффициент передачи вто 6 ф 3рого канала сумматора 12.Таким образом, на выходе блока 5 выходное напряжение 0 пропорционально функциональной зависимостиМ: - " и+ЭЮТ Эп Тя Р+1где И - оценка динамического момента сопротивления от раска-,чиваемого ковша;Э - соответственно скоростьвращения и тока двигателяповорота.С выхода блока 5 сигнал поступает на первый вход блока 7 деления, на второй вход которого поступает сигнал с выхода блока 2 умножения.Выходной сигнал О блока 2 равен произведению поступающих на вход сигналов 0 к 0607=0 06При подъеме ковша и повороте на выходе датчика 1,массы ковша появляется сигнал 0 равныйО =К гикгде Гп к - масса ковша;К - коэффициент передачи дат 7чика массы ковша.С выхода блока 8 на вход блока 2 умножения поступает сигнал 0 про 6 порциональный6 Кй С 1 Е Й)где К е 1/К - коэффициент пеРедачиблока 8;Й(Ю - расстояние от ковша дооси вращения платформы 3ЦС 1 - частота колебания ковша;К - коэффициент передачиблока 8.Выходной сигнал блока 7 деления Ц равен частному от деления О и О и пропорцирнален эависимостйу . Мщ.Щ юИ 1 гдее - масса ковша, 5 1123 357 б.ЩЦ - расстояние от ковша до оснвращения платформы;ЙИ - частота колебания ковша,Ч - угол отклонения ковша,М - динамическая составляющаямомента сопротивления от раскачиЪаемого ковша.Таким образом, в процессе работыпривода поворота постоянно вычисляется угол отклонения ковша экскаватора-драглайна, что при использовании устройства в системах управле 4ния приводом поворота экскаваторадраглайна поэволяет улучшить динамические характеристики привода. 5 Использование изобретения такиепозволяет повысить точность вычисления угла отклонения ковша экскаватора-драглайна на 503 вследствие учета динамической составляющей момен 1 ф та .сопротивления от раскачиваемогоковша и увеличить производительность экскаватора.Составитель Р.Гладктор Ю, Ковач Техред М.Надь ктор И. Леонтюк 13 ал ППП "Патент", г. Ужгород, ул ктна Тирам 643Государстведелам изобреМосква, Ж,каз 7899/22ВНИИПИпо Подписноеого комитета СССРний и открытийаувская наб., д. 4/