Система стабилизации натяжения подъемного каната экскаватора-драглайна

1639999 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСоаз Саветских Социалистических Ресоуалин(+3) О: - ., бликов о 30.12.8, Бюлл делам иэаоретеи и открытий. М. Иржак, В. И. Кузнецов и И. Г.,Часло 71) Заявител 54) СИСТЕЛ 1 А СТАБИЛИЗАЦИИ НАТЯЖЕНИЯЪЕМНОГО КАНАТА ЭКСКАВАТОРА-ДРАГЛАЙН 2 бьть и,"име етлаинам,НО,В Н Покото осно а ста истел о ка ющая та в се 1 ЛИ елякото о и чика натяж ставляющей статичеаког мандоаппар то усилител входом сист ема. 5 с б тех 1, то система на Олоком зычислеорости - .яг:1, подклюм датчикам:длин 111 С ОТНОС:1 ТСЯ Кд также можетых типах кранов.ному авт. св. Ле 599023 известна илизации натяжен 11 Я подъемнокакаватора-драглайна, вкл 1 очая зддатчцк натя ке:.: я ц двд насыщением. ко входам первоых подключены вь:ходы задатния, датчика статггче кой сотока и датчика и о:1 ззддчой тока, а его выход и выход коата подключены ко входу второ- Я, ВЫХОД КОТОВО, О ОСДИНЕ."1 СО емы управлен:1 я привода:, подьНедостатком известнои .:;стемь: =.Вляетя значительная длительность выбора слаины подъемного каната, Образ:,:ощейся при опускании ковша г 1 а груз-. с высокой 2 скоростьюпривода подъема или сири резком изменении профиля забоя.Целью изобретения являст и "л:зь 1 шение производительности экакаваторд;путем оптимизации процесса выбора слаби:-:ы лодь емного каната.Эта цель достигаеддгОлн 11 телыцо снабжения составляющей скченными к его входа подъемного и тя: оноо каната:. Лг; ;.:.м скорости тяти, нелцнецным олок.допеки ц и скорости и эд ъс м д и и О сл е д з г т л :. 1-. О сое;1 ц 1 с 1 цым 11 1 С,1 с 11:.1 ы.,1 ц кл с. 3ментами, причем выход блока з.числ:.",11 я состдВляющей сскорости тяг 11одному из входов нелинейного блока коррекции скорости подъема, ко втс. Ом, входу которого подклночен соедццеццый : датчиком статической составля 1 ощей т к".рцой цепи привода подъема реле: -:-Г, лемент, д его выход через ключевой элеменг подклю 1 ен ко Входу Второго усг 1 лц".еля. Блок вычисления составляющей скорости тяги выполнен в виде двух .згд;:;торов, источника постоянного: - :," - :; яж-.:л 1 я, трех ОлокОВ умножения сумматора и функциональцого преобразователя, причем первый блок умножения через функциональиый преобразователь подключен: од:-:;:.1 у из входов второго блока умножения, ко второму Входу 1 Оторого подключая че "ез сумматор источник постоянного цапряжскця и квадраторы, а его выход саед:1:-.:.одом третьего блока умножения.Нелинейный блок коррекц 11 и с: .сти подъема выпол:ец в виде рел.:.:ц; - :, элемента и последовательно саед.1 н:"-;н; дзтЧИКа ОКОрОСтц ПадЪЕМд, ПЕрВОГО:;СМ.:,"-орд, интегрального усилителя, с включечк:".,: пдраллельно его емкости ключом, второгссумь.атора и нелинейного элемента, привтсм выход первого сумматора через релейный элемент соединен со входом второгосум м атор а.На фиг. 1 изображена схема системыстаблизации натяжения подъемного каната; на фиг. 2 - схема распределения ско,ростей при движении ковша.Система содержит устройство 1 управления приводом подъема, преобразователь2, двигатель 3, команлоаппарат 4, датчик5 статической составляющей тока, латщик 6пооизводной статического тока, задатчик 7натяжения подъемного каната, первый усилитель 8 и второй усилитель 9.Ко входам .первого усилителя 8 подключены выходы задатчика 7 натяжения, датчика 5 статической составляющей тока идатчика б производной статического тока, аего выход и выход командоаппарата 4 полхлючены ко входу второго усилителя 9, выход которого соединен со входом устройства управления приводом, подъема 1.К выходу датчика 5 статической составляющей тока якорной цепи подъема подключен релейный элемент 10, управляющий:ключевым элементом 11, ко входу которопо,присоединен нелинейный блок 12 коррекции скорости подъема. Нелинейный блок12 коррекции скорости полъема состоит издатчика 13 скорости подъема, приключенного,кс входу первого сумматора 14, ннтегрпрующего усилителя 15, параллельно кото.рому подсоединен дополнительный ключ 16,дополнительного релейного элемента 17,входом связанного с выходом первого сумматора 14, а выходом - со вторым сумматором 18, через нелинейный элемент 19 сос,иненного с ключевым элеметом 11.Ко входам первого 14 и второ.о 18 сумматоров, кроме того, подключен выход блока 20 вычисления составляющей скорост:.тяги.Блок 20 вычисления составляющей скорости тяги включает в себя сумматор 1.атервый 22 и второй 23 квадраторы, первый24 второй 25 и третий 26 блоки умножения,функциональный преобразователь 27 и источник 28,постоянного напряжения. Ко входам сумматора 21 приключены через первый квадратор 22 датчик 29 длины полъемного каната и через второй квалратор 23 -датчик 30 длины тягового каната. Выходс;мматора 21 соединен со вхолом второгоблока умножения 25, вторым входом черезфункциональный преобразователь 27 связанного с третьим блоком умножения 26.В ходы тр етьето блока умножения 26 при,ключены к датчикам 29 и 30,Входы первого блока умножения 24 связаны с датчиком 31 скорости тяги и,выходо,м второго блока умножения 25, а его выход подключен ко входам первого сумматора 14 и второго сумматора 18.Устройство работает следующим образом.После касания ковшом грута (при опускании ковша на забой) начинает образовываться слабина подъемного каната и усилиев подъемном канате резко уменьшается до минимального значения 5 . В результате этого, появляются сигналы,на 1 Овыходах второго усилителя 9 и релейногоэлемента 10. Сигнал с релейного элемента 10 замыкает ключевой элемент 11 и размыхает дсполнптельный ключ 16.Величина слабины, подъемного каната 5определяется как интеграл по времени от скорости 1 образования этой слабины.Скорость образования слабины подъемного каната Ъ, определяется как сумма скорости привода подъема и составляющей скорости тяги, т, е. ее проекции на подъемный канат.7 ст -г -т эпСоставляющая скорости тяги определяется с помощью датчика 29 длины, подъемного каната, датчика 30 длины тягового каната, датчика 31 скорости тяги и блока 20 вычисления составляющей скорости тяги.Син с угла ф оп 17 елеляется как 1- - -; - Ез 1 п; = -21 где 11 р - соответственно длины стрелы подъемного и тягового каната.Сигнал с датчика 29 в первом квалраторе 22 зозволится в квалрат, а во втором квадраторе 23 возводится в квадрат сигнал с датчика 30.С выхода, источника 28 постоянного налряжения снимается сигнал, пропорцио 9нальный квадрату длины стрелы lстрСигнал с квалраторов 22 и 23 и с источника 28 постоянного напряжения суммиру ются в сумматоре 21, напряжение на выходе ксторого прспсрцпоальо Р + Р, -- -Р,.С выхода третьего блока умножения26, сое-пенного с датчиками длин подъему ного и тягового каната 29 и 30, снимаетсясигнал. пропорциональный улвоенному произведению этих ллпн, т, е, равный 211, а с выхода функционального преобразователя 27 - сигнал равный. Этот сигнал пере 5 з множается во,втором, блоке умножения 25с сигналом на выходе сумматора 21, в результате чего с выхода второго блока умножения снимается сигнал, пропорциональный 1 Яит с 60 Этот сигнал в первом блоке умножения24 перемножается с сигналом на выходе 65 датчика скорости тяги 31, в результате че639999 о 1 = У+ 1, зп 6. 4 о 45 50 55 бо го результирующий сигнал пропорционаленГ,В 1 п б. Нелинейный блок коррекции скорости подъема 12 предназначен для такого управления скоростью подъех 2, прп котором в момент окончания выбора слабины подъемного каната скорость Гбыла бы близка к нулю. На первый сумматор 14 поступают сп- налы вычисления составляющей скорости тяги 20, в результате чего на выходе сумматора 14 сигнал пропорционален скорости Образования слабины. Этот сипнал поступает,на интегрирующий усилитель 15, на выходе которото в момент касания ковшом грунта, когда усилие в подъемном канате резко уменьша ется и размыкается дополнительный ключ 1 б, появляется, напряжениепропорциональное величине слабины подъемного каната напряжение с выхода интегрирующего усилителя 15 поступает на вход, второго сумматора 18, второй вход которого связан с дополнительным релейным элементом 17. Напряжение,на выходе второго сумматора 18 равно нулю до тех,пор, пока скорость образования слабины, подъемного каната 1 положительна и на выходе дополнительного релейного элемента 17 имеется отрицательный сигнал. При реверсировании привода подъема, когда слабина подъемного каната достигает максимального значен;я, а скорость образования слабины становится равной нулю, дополнительный релейны". элемент 17 перебрасывается и напряжение на его выходе становится равным нулю. При этом,на выходе второго сумматора 18 появляется сигнал, пропорциональный величине слабины подъемного ка 1 ната, скор,ректированный на величину, пропорциональную составляющей скорости тяги Гзп . Этот сигнал, поступает на,нелиней,ный элемент 19, выходное напряжение которого изменяется в зависимости от скорректированной величины слабины подъемного каната таким образом, чтобы к моменту окончания выбора слабины скорость польема была близка к нулю. Зависимость вход - выход нелинейного элемента 19 рассчитывается обычным, путем, исходя из тахограммы привода подъема, Сигнал с нелинейного элемента 19 через ключевой элемент 11 поступает на вход второго усилителя 9, причем он действует встречно с напряжением на выходе первого усилителя.В момент окончания выбора слабины усилие в подъемном канате:возрастает, в результате чего перебрасывается релейный"о 25 зо 35 элемент 10, размыкающий ключевой элемент 11 и 3251 ыкающи допо лнительный ,люч 1 б. При этом работает только система стабилизации натяжения подъемногО каната, стабилзирующая в процессе чернаия заданное натяжение, подъемного каната. Использование настоящего технгческого решения облегчает работу машиниста, значительно сокращает длительность Выбора слабинь., подъемного каната при его спуске с Высокой скоростью и ПОВъшает прОзводительность и надежность экскаватора. Формула изобретения 1. Систеха стаоилизацпи натяжения подъемного каната экскаватора-драглайна по авт. ОВ. 599023, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности экскаватора путем оптимизации процесса выбора слабины подъемного каната, система дополнительно снабжена блоком вычисления составляющей скорости тяти, подключенными к его входам датчиками длин подъвхного и тягового канатов и датчиком скорости тяги нелинейным блоком коррекции скорости подъема и последовательно соединенными релейным и ключевым элементами, причем выход блока вычисления составляющей скорости тяги подключен к одному из входов нелинейного блока коррекции скорости подъема, ко второму входу которого, подключен соединеный с датчиком ст 2 тической составля 0 цей тока якор. ной цепи привода подъема релейный элемент, г его выход через ключевой элемент подключен ко вхоу, второгос,лтеля. 2. Система по и. 1, отличаошаяся ТЕМ, ЧТО ОЛОК ВЫЧИСЛЕ-:ИЯ СОСТав,ЯОЩГ скорости тяги выполнен в виде двух кваЛ- раторов, псточника постоянного напряжения, трех блоков умножешя. сумматора и функционального преобразователя. причем первый блок умножения через фук 1:О- нальньш преобразователь полк,лючен и од,ному из входов второго блока умножения, ко второму входу которого полк.лочены через сумматор источник постоянчого напряжения и квадраторы, а его выход соединен со входом третьего блока умножения. 3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что нелинейный блок коррекции скорости подъема выполнен в виде релейного элемента н последовательно соединенных датчика скорости подъема. первого сум. матора, илтегрального усилителя с ВКЛЮЧСННЫМ П 2 раЛЛЕ.ЬНО ЕГО ЕХКОСТ: КЛЮ- чом, Вт 010 го сумматора:Че.линейного элемента, при этом выхОд первого сумматора через,релейный элемент соедтнен со входом второго сумматора.Корректор С. Файн едактор Е. Да ип. Харьк, фил. пред. Пат нт Заказ 1004/1562 Изд. Ла НПО Государственного комите 113035, Москва, 793 Тираж 778 Подписное та СССР по делам изобретений и открытийЖ, Раушская наб., д. 4/5