Устройство для определения угла откоса предотвала

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик оц 939656(511 М. Кл.з с присоединением заявки М 9 -Е 02 Р 3/48 Государственный комитет ССС Р по делам изобретений и открытий(23) Приоритет Опубликовано 300682, Бюллетень Йо 24 Дата опубликования описания 30. 06. 82".КИЫЗИЯПТЕй ТЦОТЕХНИЯ:КЛяЙИВЛЗОТЩА В.С.Вагоровский, Л.В.Винокуров, А.П.Максимов,А.М.Мартынов, А.С.Перминов и А.И.Филиппенко(72) Авторы изобретения Государственный проектно-конструкторскийи научно-исследовательский институт по авугольной проьыаленности(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛА ОТКОСА ПРЕДОТВАЛА Изобретение относится к автоматизированному измерению параметров работы экскаватора и, в частности, предназначено для узмерения угла откоса образующей предотвала при ведении вскрышных работ по бестранспортным схемам с использованием экскаваторов-драглайнов.Известны устройства, предназначенные для измерения основных параметров работы экскаватора-драглайна,в которых наряду с другими параметрами измеряется угол отклонения каната и точка его схода с направляющего шкива, по которому, в частности, можно судить о величине угла наклона образующей предотвала Ь 1 и 123 .Известно устройство для определения угла откоса предотвала, содержащее датчики углов наклона экскаватора, вычислитель, выходной узел, измерители-преобразователи, связанные с осью лебедки подъема стрелы, с подъемным канатом осью верхнейлюльки, осью лебед ки подъемного каната, которые связаны между собой и вычислителем определенным образом 133.Однако это устройство обладает . значительной погрешностью в определе,нии угла отклонения ковша экскаватора.Известно устройство для определения угла откоса предотвала, содержащее датчик угла поворота стрелы экскаватора, связанный с ним вычислитель с индикатором, датчики угла наклона поворотной платФормы экска-. ватора, пути перемещения экскаватора, которые подключены к вычислителю 14 1.Недостатком указанного устройства является его относительная сложность и значительная погрешность измерения угла откоса предотвала при измерении углов в вершине и в основании предотвала.Цель изобретения - повышение точности и упрощение устройства.Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено подключенным к вычитателю датчиком угла наклона тягового каната к горизонту на двух поворотных трансформаторах, выполненным с поворотными рычагами с прижимными роликами и установленным на корпусе блока наводки тягового каната экскаватора,при этом оси вращения повоРотных рычагов с прижимными роликами расположены соос.но оси вращения направляющих шкивов блока наводки, прижимные ролики расположены в одной плоскости и охватывают тяговый канат с двух сторон, оси рычагов через муфты соединены с роторами соответствующих по воротных трансформаторов, статоры которых неподвижно закреплены на корпусе блока наводки.На фиг.1 представлена структурная схема устройства для определения угла откоса предотвала; на фиг.2 - датчик угла наклона тягового каната, общий вид; на фиг.З схема установки датчика; на фиг.4 принципиальная схема датчика угла наклона тягового каната; на фиг5 эпюра напряжений на основных элементах датчика угла наклона тягового каната.Устройство содержит датчик 1 угла наклона тягового кайата датчик 2 угла поворота стрелы экскаватора от ее перпендикулярного положения к бровке уступа, вычислитель 3 и выходной узел 4, Вычислитель 3 связан входами с датчиками 1, 2 и выходом - с выходным узлом. Вычислитель 3 содержит преобразователь 5 функции соэ, преобразователь б функции сад, множительное звено 7, преобразователь 8 функции агсс 9 и пороговый элемент (триггер Шмидта) 9. Преобразователи 3 и 5 своими выходами подключены к входам множительного звена 7, выход которого подключен к одному входу преобразователя 8, ,К другому входу преобразователя 8 подключен выход порогового элемента 9, вход которого по цепи 10 подключен к якорной цепи двигателя механизма тяги ковша. 40 Датчик угла наклона тягового каната содержит (фиг.2 и 3) верхний поворотный рычаг 11 с укрепленным на нем прижимным роликом 12, Пово ротный рычаг 11 закреплен к корпусу 13 блока наводки тягового каната и имеет возможность поворачиваться вокруг точки закрепления. Аналогично закреплен нижний поворотный рычаг 14 с прижимным роликом 15, Оси вращения рычагов 11 и 14 соосно осям вращения направляющих шкивов блока наводки тягового каната, Полуоси 16 и 17 рычагов 11 и 14 через муфты 18 и 19 связаны с осями роторов поворотных трансформаторов 20 и 21. Поворотные трансформаторы 20 и 21 закреплены фиксаторами 22 и 23 в стаканах 24 и 25, снабженных кронштейнами, которые закреплены на корпусе блока наводки. Прижимные ролики 12 и 15 прижимаются к тяговому канату 26 в непосредственной близости от точки схода его со шкива 27 блока наводки тягового каната. Прижимные роли ки прижимаются к канату посредством пружины 28,Электрическая схема датчика угланаклона тягового каната выполненаследующим образом,(фиг,4),Синусная обмотка 29 поворотноготрансформатора 20 и косинусная обмотка 30 поворотного трансформатора 21 подключены соответственно квыпрямителям 31 и 32, которые нагружены на резисторы 33 и 34 ивключены встречно. По цепи 35 и Збустройство подключено к сети переменного тока, клеммы 37 и 38 являютсявыходными,Устройство работает следующим образом.Для определения угла откоса предотвала машинист экскаватора располагает загруженный ковш в какой-либо точке параллельно образующей откоса предотвала в нужном сечении, создаетзагрузочный момент в двигателе механизма тяги ковша и тем самым выбирает провисание тягового каната,На выходах датчиков 1 и 2 формируются сигналы, значения которых пропорциональны углу наклона тяговогоканата о(, и углу поворота стрелыэкскаватора от перпендикулярного направления к бровке уступа М . Указанные сигналы поступают в вычислитель 3 и преобразуются преобразователями 5 и б (с 1 ц с, созУ,соответственно), которые поступают навходы множительного звена 7, навыходе которого Формируется сигналХ = сФ,9 А;.совУ.При значении тока якорной цепи двигателя механизма тяги ковша не ниже установленного значения (т,е, 19 7,с), срабатывает пороговый элемент 9, который запускает преобразователь 8, в результате чего на его выходе формируется сигналЧ=агссдХ=агсс 1 у (с 1 дА; соя У; ).Укаэанный сигнал поступает навыходной узел 4, где и отображается,Статоры поворотных трансформаторов 20 и 21 закреплены таким образом, что при горизонтальном положении отрезка тягового каната, набегающего на направляющий шкив 27 блоканаводки тягового каната, выходныенапряжения б, синусной обмотки 29и 0 косинусной обмотки 30 равны(фиг,5), следовательно равны ивстречно направлены выпрямленные токи, проходящие через соответствующие резисторы 33 и 34. Поэтому навыходных клеммах 37 и 38 результирующее напряжение б, равно нулю,что соответствует горизонтальномурасположению отрезка тягового каната вблизи точки его схода с направляющего шкива. В процессе экскавации тяговый канат занимает различные углы наклона к горизонту, вследствие чего рычаги 11 и 14 изменяютсвое положение и вращают роторысоответствующих поворотных трансфор-маторов 20 и 21, тем самым передаваяим угловые положения каната.Если свисающая часть тяговогоканата наклонена на угол Ч ниже горизонтальной плоскости, проходящейчерез точку схода каната с направляющего шкива блока наводки, то на клеммах 37 и 38 формируется сигналМгО,= К(П-Щ,где 0 - выходное напряжение синусной обмотки 29 при угле Ф,поворота ротора от его ну 1левого положения .Чо,О - выходное напряжение косинусной обмотки 30 при угле Ч 70поворота ротора от его нулевого положения Чо,К - коэффициент пропорциональности перехода от переменного тока с напряжением (1 25к выпрямленному току с напряжением О.Величина 08 цотрицательная, поскольку О П, Аналогично формирует=Нся выходной сигнал б , при отклоне- ЗОнии тягового каната вйше горизонтана угол , при этомлр Ц,щ,р0= КЯ-Ц,1)О.Если устройство предназначается 35для измерения углов откосов предотвала при нижнем черпании, т.е. когда экскаватор стоит на предотвале, то измерять углы отклонения тягового каната выше линии горизонта нет не обходимости. По этой причине весь диапазон изменения угла от 0 до Ч равный порядка 60 О для обычных поворотных трансформаторов, можно отградуировать в пределах фактическо го изменения угла откоса предотвала(41+300), Такая градуировка осуществляется одновременным поворотом .статоров трансформаторов на угол порядка 45 в соответствующую сторону.оАналогично может быть настроен датчик при работе экскаватора с верхним черпанием.Датчик угла наклона тягового каната прост по конструкции и характе-.ризуется высокими техническими показателями. Так, например, не влияют на показания датчика изменение питающего напряжения, температуры окружающей среды, износ прижимных роликов и тягового каната, поскольку в нем предусмотрено встречное включение выходных обмоток поворотныхтрансформаторов и применение двухприжимных роликов,Использование предлагаемого устройства позволяет оперативно определятьуглы откоса предотвала, что, во-первых, повышает безопасность проведенияработ, поскольку обеспечиваетсяконтроль превышения безопасных значений углов откосов, во-вторых, способствует соблюдению расчетных значений угла откоса предотвала, что,в свою очередь, ликвидирует образование дополнительных объемов горноймассы, подлежащей переэкскавации. Засчет фактической реализации заданныхуглов откоса предотвала ликвидируются дополнительные объемы переэкскавации, себестоимость переработки которых составляет сотни тысяч рублей.Формула изобретенияУстройство для определения угла откоса предотвала экскаватора-драглайна, содержащее датчик угла поворота стрелы экскаватора и связанный с ним вычислитель с индикатором, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и упрощения устройства, оно снабжено подключенным к вычислителю датчиком угла наклона тягового каната к горизонту на двух поворотных трансформаторах, выполненным с поворотными рычагами с прижимными роликами и установленным на корпусе блока наводки тягового каната экскаватора, при этом оси вращения поворотных рычагов с прижимными роликами расположены соосно оси вращения направляющих шкивов блока наводки, прижимные ролики расположены в одной плоскости и охватывают тяговой канат с двух сторон, оси рычагов через муфты соединены с роторами соответствующих поворотных трансформаторов, статоры которых неподвижно закреплены на корпусе блока наводки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 546684, кл, Е 02 Г 3/48, 1974.2. Авторское свидетельство СССРМ 411199, кл. Е 02 Р 9/20, 1972.3. Авторское свидетельство СССР9 420741, кл. Е 02 Г 3/48, 1972.4. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2818751/03,кл. Е 02 Р 9/20 1980 (прототип), 939 б 56