Способ управления разгрузкой ковша экскаватора-драглайна

(19) (И 1 2.Р 348 чал ков нчихинов соб ю оп.1, отличто необходимьгруженого ковшо формуле-ф Ф Ь 0,1 щий с ифН 1 носа голассч ывают ж,:1 а,е 0 м начала сектораузки ковша,заполнения ковша,ее значение прираугла поворота уголразК; - угол6 К - тек1 и приращенияопределяют с я где 1спс пз отвал чен ой форме с 2+ (М; - 1) 41 отечен а(71) Государственный проектно- конструкторский и научно-исследовательский институт по автоматизации угольной промышленности(56) Авторское свидетельство СССР Р 343043, кл. Е 21 С 47 /00, 1.967,Авторское свидетельство СССР 9 1129398, кл. Е 02 Р 3/48, 1983(54)(57) 1. СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РАЗГРУЗКОЙ КОВША ЭКСКАВАТОРА-ДРАГЛАЙНА, включающий определение цикла экскавации, определение операций начала заполнения и отрыва груженого ковша от забоя с учетом измеренных токов якорной цепи двигателей механизмов подъема и тяги, тока цепи возбуждения механизма подъема, угла поворота платформы при заполнении ковша, длин свешивающихся частей тягового и подъемного канатов, состояния главных приводов экскаватора и с учетом углов начала и окончания сектора заполнения ковша, и подсчет. числа выполненных циклов экскавации, о т л и ч а ю щ и й тем, что, с целью увеличения эксплуатационной производительности экскаватора за счет формирования команды на разгрузку ковша в отвале, задают углы начала и окончания сектора разгрузки ковша и элементарный объем горной массы, соответствующий элементарной площади сечения отвала, принимают цикл экскавации как последовательное выполнение операций начала заполнения ковша, отрыва груженого ковша от забоя,наа разгрузки и начала заполнения ша в последующем цикле экскавации измеряют фактический угол поворота платформы с груженым ковшом, определяют необходимый угол переноса груже ного ковша, а команду на разгрузку ковша Формируют в момент равенства фактического угла поворота платформы экскаватора с груженым ковшом и необходимого угла переноса груженого ковша. щенияплатформы.пособ по п.2, о т л и ч а юя тем, что текущее значениугла поворота платформыпо формулео(1 = Кф" т1с П К,=1, если 06 пК = 2 если псфК"= 3, если ии так далее,при треугольни"= - ,ЕЯ = К и =сопятЧ ь= 5 5 - принятое число циклов экскавацииК 1 - коэффициент пропор- %циональности, подсчитывают фактически выполненное число циклов экскавации (и ), определяют.необходимый угол переноса груженного ковша по формулам (6)- (9):Ъфн, мин )1 (6) где М мин угол начала сектора разгрузки ковшаугол заполнения ковша; текущее значение приращения угла поворота платФормыд 06 К где К = 1, если О1; =2, еслип К =3, еслип и так далее.При треугольной вала с иформе сечения от(8) при прямоугольной форме сечения отвала при трапецеидальной форме сечения отвала до момента достижения заданной высоты отвала количество ковшей отсыпаемой горной массы в каждой расчетной точке профиля отвалаолределяют так же, как и для треугольной формы сечения отвала, адалее эта величина постоянна и равна половине указанного значения,где Я, = К, и= сопят - принятыйэлементарный объем горной массы,43 11 рости движения тягового и подъемного канатов;Зцр Ь 1 - при уменьшении якор, ного тока двигателя механизма тяги; смин,макс - углы начала и окончания сектора разгрузки ковша.Измеряют угол поворота платформы при заполнении ковша ( ь, ); изме" ряют фактический угол поворота плат формы с груженым ковшом (к) выбирают элементарный объем горнойф Э массы, соответствующий элементарной площади сечения отвала 99868 бсоответствующий элементарной площа.ди сечения отвала;и = 5-25 - принятое число цик)1лов экскавации, соответствующее,элементарному объему горной массы Я;К, - коэффициент пропорциональности,И - порядковый номер расчетной 10 точки проФиля отвала для вычисления приращения угла ь Ми- число выполненных циклов1экскавации;ЬссопзС - шаг приращения 15 угла поворота платформы 1п) - требуемое к отсылке числоциклов экскавации в И -й расчетной1точке проФиля отвала.Действительно; при формировании 20 отвала необходимый угол поворотаплатформы с груженым ковшом вх-м цикле экскавации определяетсявыражением (фиг,1):М= 0.м,щ-М, АЖ очевидноз(жми-м, ) О еслис )фт.е. в любом случае обеспечивается 30,определение точки начала образующей отвала, из чего следует справедливость формулы (6).В зависимости от конфигурациисечения отвала (фиг,2) текущеезначение приращения угла поворотаплатформы с груженым ковшом определяется по Формуле (7), при этомдля треугольной формы сечения отвала (Фиг.2 а):40и", = д- (2+(М -1) 41 )поскольку при Я; = К, п = сопят и при Я;:- Я где Б, - элементарная площадь сечения отвала в точке М; =1, т.е, при угле Ьм, необходимо отсыпать 2 Я; горной массы, чтобы образовался отвал треугольной формы с площадью сечения 28 (фигура овв ); в точке М; = 2, т.е.при угле йети для образования отвала треугольной Формы с площадьюсечения 8 Я необходимо отсыпать 6 Ц что составит в сечении фигуру Всс В; аналогичные рассуждения применимы и для всех последующих точек вплоть до вершины отвала.Очевидно, если расстояние Е между7, 11 гребнями отвала треугольной формы меньше длины основания, то происходит подзасыпка предыдущим гребнем последующего гребня отвала. В этом случае в формулу (8) в сооФветствующей расчетной точке вводится дополнительный отрицательный член: например, в (Я)-й точке величина коррекции равна - 2, поскольку предыдущим гребнем образована подзасыпка величиной 28 ш 2 Я в (Ю)-й точке величина коррекции равна - 6, поскольку величина подзасыпки равна 63; = 6 Я , в Я-й точке коррекции равна - 10, так как имеет место 108,; Е 10 Я т,е, коррекция в каждой точке определяется соответствующей частью сечения площади подзасыпки (фигура К% фиг.2 а) для прямоугольной формы отвала (фиг.2 б) очевидно следующее: в точке 1 Ь Ы; = КдМК = 1, если 0 с п с -9-1. = 2 пК 1 )в точке 2 К = 2, если 2 п "п.с) =зь.КК, ф "ф в точке 3 К = 3 если 3 5 пи сЭ У У5 п и так далее, т.е. имеет место формула (9), если при этом необходима послойная укладка горной массь 1 с различными физико-механическими свойствами,то зависимость 9 используется соответсвующеечисло раз, 1Для трапецеидальной формы отвала (фиг.2 в) очевидно следующее: п, рассчитывается до М-й точки по формуле (8), далее до М-й точки п; принимается равным половине величины, вычисленной по формуле (8).Если же имеет место подзасыпка предыдущим гребнем отвала последующего гребня, то вычисленное значение п корректируют по аналогиис ранее рассмотренным случаем подзасыпки отвала с треугольной формой сечения. Следовательно, в процессе экскавации в каждом цикле производится проверка соответствия фактически выполненного угла поворота платформы с груженым ковшоммф не- обходимому углу переноса груженого ковша для данных условий экскава- цииМН при этом в каждом цикле4экскавации М . в . чаг и зависит от1Эугла заполнения ковша м . и текуще 1го значения приращения угла поворота платформы Аф;99868 8 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Определяют момент разгрузкиковша Зь 8 п Р =1, еслиЫ о (10)Пример реализации способа показан на фиг.3.В состав комплекса техническихсредств входят датчики угла поворота платформы 1, длины подъемногоканата 2, длины тягового каната 3,узел сигнализации 4 и вычислитель 5.Вычислитель 5 содержит узел 6контроля выполнения операции отрыва груженого ковша от забоя, узел7 контроля выполнения операции начала разгрузки ковша, узел 8 контроля выполнения операции началазаполнения ковша, узел 9 определения выполнения цикла экскавации,узел 10 контроля перемещения вотвал принятого элементарного объема горной массы, узел 11 определения приращения угла поворота платформы, узел 12 определения необходимого угла переноса груженогоковша в данном цикле экскавации,узел 13 формирования сигнала разгрузки ковша в отвале, узел 14определения угла поворота платформы с груженым ковшом, узел 15 определения угла заполнения ковша,Датчики 1-3 и узел 4 связаны свычислителем 5, который по цепям16-22 подключен к якорным цепямдвигателей механизмов подъема и тяги, к цепи возбуждения двигателя механизма подъема, к цепям системыуправления двигателями механизмовподъема и тяги. По цепям 23-27 ввычислитель вводятся параметры,характеризующие процесс экскавации.В вычислителе 5 функциональныеузлы связаны между собой следующимобразом. Выходы узлов 6 и 7 подключены к входам узлов 9 и 14, выходузла 8 подключен к входам узлов9 и 15, выход узла 9 через узел10 подключен к соответствующемувходу узла 11, выход которого подключен к одному входу узла 12, другой вход узла 12 связан с выхоцомузла 15. Выход узла 12 подключенк одному входу узла 13, другойвход которого подключен к выходуузла 14.Устройство работает следующимобразом,В процессе экскавации с выходовдатчиков 1-3 поступают на вход вы9 11числителя 5 сигналы, пропорциональ-ные К; в; , т По цепям 16-22 отглавных приводов экскаватора исистемы управления приводами ввычислитель поступают сигналы: 1Ф1 , Бдп Й, Бхдп е, Бхп а,Бп Ь, . По цепям 23-27 в вычислитель вводятся сигналы:ющ,сщ9., После очередного заминмакс,полнения ковша горной. массой в начале отрыва его от забоя при соблюдении условий (2) узлом 6 вырабатывается Бдп А = 1, который поступаетна входы узлов 9 и 14. После переноса груженого ковша в зону отвала в момент начала разгрузки ковша при соблюдении условий (5) узлом 7 формируется БЦп В = 1, который поступает на входы узлов 9и 14. После разгрузки ковша и возврата порожнего ковша в зону забояв начале операции заполнения ковшапри соблюдении условий 1) Формируется Бдп= 1, который поступает на входы узлов 9 и 15.Узлом 9 анализируется последовательность поступления входныхсигналов и если она соответствуетпоследовательности Бхдп С = 1,Б 1 п А = 1, Б 1 дп В = 1, БЦп С=1,то формируется сигнал выполненияцикла экскавации Бхдп П = 1, который поступает на узел 10. В последнем при достижении числа цикловэкскавации установленной величинып Формируется сигнал БЦп Я = 1,который характеризует перемещениев отвал принятого элементарногообъема горной массы Я, соответствующего элементарной площади сечения отвала Б, т.е, узел 10 реа"лизует Функцию БЦп Я = 1, если= К,п . На выходе узла 11 фор 3мируется сигнал, характеризующий 998681 О. текущее значение приращения углаповорота платформы ЬМ;,т,е. узел11 реализует зависимостям 7)-(9).Узел 12, обрабатывая входные сиг 5 налы: поступающий с выхода узла11, поступающий с, выхода узла 15 изадаваемый в соответствии с паспортом экскавации Копределяетнеобходимый угол переноса груженогоковша в данном цикле экскавацииМ н т.е, реализует зависимость1 1(6). Узел 14 формирует сигнал,пропорциональный фактически выполненному углу поворота платформы сгруженым ковшом йпутем реализациит 1функциифТ ф" БЦп А=1Бхцп В=ОУзел 15 формирует сигнал, пропорциональный углу заполнения ковшаМ, путем реализации функции5:Бддп С = 1Б 1 яп А = 1На выходе узла 13 Формируетсясигнал на разгрузку ковша в отвалеБдп Р = 1,если Юр; 3 Мн; .С выхода узла 13 Брь Р = 1поступает на вход узла 4 сигналиЗ 0 зации,Руководствуясь этим сигналом,машинист экскаватора приступает квыполнению операции разгрузки ковша,при этом обеспечивается формироваЗ 5 ние отвала заданной конфигурации.Таким образом, использованиепредлагаемого способа позволяет машинисту экскаватора точно и безизлишнего напряжения сооружать от 40 вап заданной конфигурации, чтообуславливает сокращение длительности цикла экскавации и в итогеприводит к увеличению эксплуатационной производительности экскаватора.Наза Составитель Техред М,Па а рректор С. Шекма едактор Р а а аказ 7835/33 сное СССР о и д. 4/5 ал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 Тираж 648 ИИПИ Государствен по делам изобрет 5, Москва, Ж,ого комитет ний и открь Раущская на