Способ измерения количества работы выполненной экскаватором драглайном

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК БОА А(50 Е 02 Р 15/02, 6 07 С 5 00 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ ее с текущим знасающей части подьвертикальную осьнение условий нием проекции свиемного каната на определяют выполко - 1 ю 5) номО,3)1,1 - О,з)1 в,1 тсрс ( вов,р( ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(72) В.П.Казбеков, А.С.Перминов, М.Н.Травкина и А.Й.Филиппенко (71) Государственный проектно-конструкторский и научно-исследовательский институт по автоматизации угольной промышленности фГипроуглеавтоматизацияф(56) 1.Авторское свидетельство СССР В 343043, кл. Е 21 С 47/00 19672.Новожилов М.Г. и др. Теория и практика бестранспортной системы открытой разработки месторождений. Киев, Вища школаф, 1973, с. 25З,Авторское свидетельство СССР 9 662820, кл. С 01 6 19/14, 19764,Авторское свидетельство СССР В 327306, кл, Е 02 Г 03/26, 1969 (прототип).(54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА РАБОТЫ ВЫПОЛНЕННОЙ ЭКСКАВАТОРОМДРАГЛАЙНОМ, включающий определение количества горной массы, перемещенной в каждом цикле экскавации, путем измерения длин тягового и подъемного канатов, токов якорных цепей двигателей механизмов подъема и тяги ковша, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения за счет обеспечения раздельного учета работы, выполненной с верхним и нижним черпанием, измеряют ток якорной цепи двигателя механизма поворота, определяют в процессе заполнения ковша средние значения токов якорных цепей двигателей механизмов подъема, тяги и поворота, текущее значение проекции свисающей части подъемного каната на вертикальную ось, заданУг границу между верхним и нижним черпанием, сравнивают 0 М- средний ток якорнойцепи двигателя механизма тяги при загрузке ковша и номинальный соответственно;п ,1 - средний ток якорнойГ "Намцепи двигателя механизма подъема при загрузке ковша и номинальный соответственно 1 .1 вов,1 вов, - средний ток якорнойцепи двигателя механизма поворота платформы при за.грузке ковша и номинальный соответственно,и если при этом текущее значение проекции свисающей части подъемного каната на вертикальную ось не больше заданной границы между верхним и нижним черпанием, то цикл экскавации считают выполненным с верхним черпа нием, если текущее значение проекции свисающей части подъемного кайата на вертикальную ось больше заданной . границы между верхним и нижним черпанием, то цикл экскавации считают выполненным с нижним черпанием, а количество работы, выполненной экскаватором - драглайном, определяют раздельно суммарной величиной горной массы, перемещенной в циклах экскавации с верхним и нижним черпанием.1097765 50 1 ср 1 (1,0 1 яср(0 г 1 1-и,р (О 1 5)1 тмом 1- 0,З) ,- 0, З) 1"ов номгде 1,55 со 5 Ж Ср)-соэ ффЧм 1Щ сф (Цм ф ф пср т 1 ф мом Изобретение относится к измерениюпараметров выполненной работы припроведении горных работ открытымспособом с применением экскаваторовдраглайнов, а точнее к измерению количества перемещенной горной массыиз забоя в отвал с учетом вида черпания.Известны различные способы измерения основных параметров работыдраглаянов, в том числе измерения 1 Околичества перемещенной горной массынз забоя в отвал.Известен способ, обеспечивающийавтоматический учет основных показателей работы, в том числе контроль 15и учет количества горной массы, перемещенной в каждом цикле экскавации,который основан на контроле тока двигателя подъема ковша, угла поворотаплатформы, операции разгрузки ковша 20длиН тягоэых и подъемных канатов и сопо"ставления последних со значениямидлин, соответствующих нахождениюковша на линии саморазгрузки. Способобеспечивает учет нарастающий ито- р 5гом количества перемещенной горноймассы из забоя в отвал 1)Однако при этом не предусматривается дифференциация перемещенныхобъемов в зависимости от вида черпания (с верхним или с нижним черпанием) .В связи с тем, что производительность драглайна существенно зависитот вида черпания - производительность при нижнем черпании на 10-30 .выше, чем производительность приверхнем черпании 2 , при определении количества перемещенной горноймассы для обеспечения объективностиучета необходимо учитывать вид черпа ния,Известен также способ 3, который обеспечивает определение весаковша экскаватора-драглайна по величине усилий в тяговом и подъемном 45канатах с учетом координат ковша впространстве, определяемых измерением длины тягового каната по формуле п тРсгде Р - вес ковша;р;Г - усилия в подъемном и тяговом канатах;- коэффициент пропорциональности.В свою очередь где Е - угол наклона стрелы экскаватора к горизонту;Чв - угол между подъемным канатом и стрелой экскаватора; срт - угол между тяговым канатом и стрелой экскаватора.Однако при этом также не учитывается вид черпания при определении количества перемещенной горной массы из забоя в отвал, что снижает объективность оценки выполненной работы.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ измерения количества работы, выполненной экскаваторомдраглайном, основанный на определении количества горной массы, переменной в каждом цикле экскавации, путем измерения длин тягового и подъемного канатов, токов якорных цепей двигателей механизмов подъема и тяги ковша (4)Однако и этот способ не обеспечивает дифференцированного учета количества перемещенной горной массы в зависимости от вида черпания.Цель изобретения - повышение точности измерения за счет обеспечения раздельного учета работы, выполненной с верхним и нижним черпанием. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения количества работы, выполненной экскавато" ром-драглайном, включающему определение количества горной массы, перемещенной в каждом цикле экскавации, путем измерения длин тягового и подьемного канатов, токов якорных цепей двигателей механизмов подъема и тяги ковша, измеряют ток якорной цепи двигателя механизма поворота, определяют в процессе заполнения ковша средние значения токов якорных цепей двигателей механизмов подъема, тяги и поворота, текущее значение проекции свисающей части подъемного каната на вертикальную ось, задают границу между верхним и нижним черпанием, сравнивают ее с текущим значением проекции свисающей части подъемного каната на вертикальную ось, определяют выполнение условий средний ток якорнойцепи двигателя меха"низма тяги при загрузке ковша и номинальный соответственно;средний ток якорной цепи двигателя механизма подъема при загрузке ковша и номи" нальный соответствен- ноВ1 цц р,1 д, средний ток якорнойцепи двигателя механизма поворота платФормы при загрузке ковша и номинальный соответственно, 5 и если при этом текущее значение проекции свисающей части подъемного каната на вертикальную ось не больше заданной границы между верхним и нижним черпанием, то цикл экскава" 10 ции считают выполненным с верхним черпанием, если текущее значение про. екции свисающей части подъемного каната на вертикальную ось больше заданной границы между верхним и нижним черпанием, то цикл экскавации считают выполненным с нижним черпанием, а количество работы, выполненной экскаватором-драглайном, определяют раздельной суммарной величиной горной массы, перемещенной в циклах экскавации с верхним и нижним черпанием.Действительно, из тригонометрических соотношений следует, что длина проекции свисающей части подъемного каната на вертикальную ось равная 1 ф ь 1 со 5 90-ю- С; ) .Если Ь;И, где Н = 0 6 оь, то 30 ковш заполняется выше горизонтального положения тягового каната,т.е.имеет место заполнения ковша с верх-, ним черпанием, если В;1 , то имеет место нижнее черпание, 35Дополнительные условия1 тср Ъ (1 г 0 - 1 г 5)1 (а)1 йср(0 ю 1 0 ю 3) 11 ъцц, (б)(в) позволяют надежно определить окончание процесса заполнения ковша путем использования принципа интегральной оценки, который нечувствителен к воз мущающим воздействиям случайного ха 45 рактера (кратковременные коммутации главных приводов экскаватора, колебания величины сопротивления резанию горной массы и т.п.). Условие а фактически определяет окончание процесса заполнения ковша, условия о Ь; ограничения, при которых осущест. вляется процесс заполнения ковша.Таким образом, в каждом цикле экскавации может быть сформирован признак, характеризующий вид черпания. 55Йа фиг. 1 показана схема для определения основных соотношений; на фиг. 2 - структурная схема устройства, реализующего способ измерения количества перемещенной горной массы 60 экскаватором-драглайном.Устройство, содержит датчики длины тягового каната 1, длины подъемного каната 2, тока якорной цепи двигателя механизма тяги ковша 3, тока якор" 65где 41 - угол между струной тяговогоканата Рг, и прямой , проведенной через точки схода тягового и подъемного канатов с направляющими шкивов,гсСф струной подь 0; и прямой через точки и подъемног равляющих шк угол между ного канат проведенно да тяговог натов с на вов,0,схоо ка.иС; 2 агс(. М- острый угол наклона 3 , про" веденный через точки схода тягового и подъемного кананой цепи двигателя механизма подъема ковша 4, тока якорной цепи двигателя механизма поворота платформы 5, вычислитель б и выходное устройство 7, Датчики 1 и 2 связаны механически соответственно с валами редукторов тяговой 8 и подъемной 9 лебедок. Датчики 3-5 подключены входами к якорным цепям двигателей 10, 11 и 12 механизмов тяги и подъема ковша и поворота платформы соответственно, а выхода-ми - к вычислителю б. Выходы датчиков 1 и 2 подключены также к входам вычислителя б, выход которого связан с выходным устройством 7.Предлагаемый способ включает следующие основные операции:1. Измерение длин свешивающихся частей подъемного Р; и тягового Й; канатов соответствующими датчиками, связанными, например, с валами редукторов подъемной и тяговой лебедок.2. Измерение токов в якорных цепях двигателей механизмов подъема ковша 1; , тяги 1 т поворота платФормы 1 пов 13. Определение массы движущегося ковша по величине якорного тока двигателя механизма подъема с учетом положения ковша в пространстве, режима работы двигателя и уровня дина" мической составляющей тока якорной цепи, являющейся следствием возмущающих воздействий выходных сигналов командо-аппарата управления двигателя механизмов подъема, т.е.Р; определяетсятГ о, соэ(2 к-е;-А,)соз(к-А;)(1)снал, характеризующий верхнее черпа-ние, а при соблюдении условий (8) сигнал нижнего черпания, В процессе экскавации в вычислителе накаплива-. ются данные об объемах, перемещенных из забоя в отвал, с указанием вида черпания, которые отображаются на выходном устройстве 7.сПредлагаемый способ может быть реализован и при другой структуре технических средств. Например, при наличии на экскаваторе устройства записи на машинном носителе записываются в процессе экскавации в течел ние смены первичные данныеп 4 ъ; 1 п 4 1 щзпослеокончания смены запись обрабатыва"ется на ЭВМ и по формулам (1)-(8)формируются соответствующие выход 5 ные показатели,1Для одного экскаватора типаЭШ/90 ликвидация возможных годовых потерь производительности при 10 работе в указанных условиях составляет значительный эФФект, а для отрасли экономический эффект исчисля.ется сотнями тысяч рублей.,Подписно Филиал ППП Патент., г.Ужгород, ул,Проектная,4. Тираж 644 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 3035, Москва, Ж, Ра