Предлагаемое устройство для автоматического управления землесосным снарядом с дизель-электрическим приводом по системе генератор-двигатель принадлежит к известному типу устройств того же целевого назначения, содержащих электроконтактные датчики грунтомер, вакуумметр, манометр и тягомер, включенные в релейную схему.
Аналогично известным устройствам перемещение землесоса но прорези производится посредством выбирания троса, закрепленного за не подвижный якорь на барабан лебедки, приводимой в движение электрическим двигателем постоянного тока с независимым возбуждением. Двигатель лебедки питается от отдельного генератора по системе генератор -двигатель, что позволяет с помощью реостата возбуждения в системе генератор -двигатель плавно изменять скорость вращения двигателя в достаточно щироких пределах.
Основной особенностью предлагаемого устройства, обеспечивающей возможность автоматического регулирования скорости перемещения снарядов по прорези в зависимости от условий забора и отвода грунта, является включение серводвигателя, регулирующего возбуждение генератора, в диагональ моста, в плечах которого находятся контакты реле, цепи питания которых проведены через контакты реле, управляемых указанными датчиками: грунтомером, вакуумметром, манометром и тягомером.
На чертеже показана принципиальная электрическая схема предлаraeivioro устройства.
При ручном управлении землесосом реостат возбуждения Р системы генератор-двигатель вращается вручную. При переходе на автоматическое регулирование с помощью тумблера Т через магнитную муфту ММ вал реостата возбуждения Р присоединяется к ротору серводвигателя СД с независимой обмоткой возбуждения Я/.
№ 119483
Управление серводвигателем производится с помощью контактов реле М и -6, образующих контактный мостик, в диагональ которого включен якорь серводвигателя. Срабатывание реле Ж ведет к вращению серводвигателем реостата возбуждения в сторону снижения скорости перемещения землесоса по прорези. Срабатывание реле Б вызывает поворот реостата возбуждения в сторону увеличения скорости перемещения землесоса по прорези.
Обесточивание реле М или Б приводит к замыканию якоря серводвигателя на сопротивление R, чем осуществляется электродинамическое торможение.
Ручное управление серводвигателем производится с помощью кнопок МР и БР.
Автоматическое регулирование скорости перемещения землесоса осуществляется включением реле М и Б через счетно-рещающие группы контактов реле датчиков.
В качестве регулирующих датчиков в устройстве использованы следующие приборы:
1.Грунтомер, измеряющий процентное содержание грунта в пульпе, проходящей по грунтопроводу землесоса, и вызывающий замыканием соответствующих контактов срабатывание следующих реле: ГМ - при уменьщении насыщения пульпы грунтом от заданного уровня на 0,2- 0,3%; Г Б - при увеличении насыщения на 0,2-0,3%; ГСМ - при снижении осредненного за 50-70 сек. значения насыщения ниже заданного уровня на 0,6-0,7%; ГСБ - при превышении средним значением насыщения заданного уровня на 0,6-0,7%; ГОП - при падении насыщения со скоростью выще, чем 1% в 1-2 сек., ГПП - при росте насыщения со скоростью выще, чем 1% в 1-2 сек.; ГП - при отклонении насыщения от заданного уровня на +(5-6) %.
2.Вакуумметр, измеряющий вакуум во всасывающей части грунтопровода и производящий своими контактами включение реле: ВМ - при отклонении вакуума от заданного значения на- (10-20) мм рт. ст.; ВБ-при отклонении вакуума от + (10-20) мм рт. ст.; ВОП - при падении вакуума со скоростью 10 мм рт. ст. в -2 сек; ВПП - при росте вакуума со скоростью 10 мм рт. ст. в 1-2 сек.
3.Манометр, измеряющий давление пульпы в напорной части грунтопровода и замыкающий контакты в цепи обмоток реле:
ММ- при падении давления ниже заданного уровня на 0,1 кг/см и МБ - при росте давления выще заданного уровня на 0,2-0,4 /сг/сж.
4.Тягомер, измеряющий натяжение в тросе и включающий реле ТМ при уменьщении натяжения ниже заданного минимального значения и реле ТВ - при увеличении натяжения выше заданного максимального значения.
Воздействие любого из датчиков на автоматику может быть снято соответствующими ключами (Г, В, МН и Т).
Основные состояния реле датчиков оцениваются по сигнальным лампам, установленным на пульпе управления системы.
При достижении реостатом возбуждения Р системы генератор - двигатель крайних положений срабатывают концевые выключатели К.В или /СМ, отключающие своими нормально закрытыми контактами реле В или М и включающие своими нормально открытыми контактами сигнальные лампы КБ или КМ.
Реле и М взаимно сблокированы так, что срабатывание одного из них возможно лищь в случае обесточенного состояния другого. О состоянии реле В и М сигнализируют лампы КБ и КМ.
Опыт работы по автоматизации земигтесосов указывает на необходимость ограничения диапазона автоматического изменения скорости перемещения землесоса по прорези. Ширина диапазона и его верхняя или нижняя граница выбираются в каждом конкретном случае в соответствии с грунтовыми условиями работы землесоса.
При автоматическом регулировании скорости перемещения землесоса по прорези диапазон изменения скорости задается с помощью реохорда Rent установленного в сервоприводе реостата возбуждения, двух сопротивлении R „о- и R пм установленных в пульте управления системы, и двух ограничивающих реле РК,Б и РК.М.
Движок реохорда Ren, перемещается одновременно с поворотом вала реостата возбуждения системы генератор - двигатель. сопротивления R ,„; и . „.„ устанавливаются при настройке автоматики.
Реохорд Ri;n и сопротивления Rnc, и R „м образуют два моста, в одну диагональ каждого из которых через тумблер Т подается питающее напряжение, а в другую через диоды включены ограничивающие реле РК.Б и Р/С/И. Когда величина скорости перемещения землесоса лежит внутри заданного диапазона, оба реле находятся в обеспеченном состоянии, так как в этом случае потенциал на движке реохорда Ren выше потенциала иа движке сопротивления ,„ и ниже потенциала на движке сопротивления R пй что приводит к запиранию диодов в цепи обмоток реле. При увеличеиии скорости перемещения землесоса движок реохорда вместе с вапом реостата возбуждения Р перемещается и потендиал на нем повышается до тех пор, пока не превзойдет потенциал движка сопротивления R „ на величину, достаточную для срабатывания реле РК.Б. Последнее, срабатывая, своим нормально закрытым контактом отключает реле Б, а нормально открытым контактом включает сигнальную лампу КБ2.
Аналогично при уменьшении скорости перемещения землесоса потенциал на реохорде падает до тех пор, пока не станет ниже потенциала на движке сопротивлення .„, , что вызывает срабатывание реле РКМ, отключение реле М и включение лампы КМ.2.
Таким образом, счетно-решающие группы контактов реле датчиков, приводящие к срабатыванию реле Б или М, могут изменять скорость перемещения землесоса по прорези от нижней границы, задаваемой с помощью сопротивления Ra,,,, до верхней, задаваемой с помощью сопротивления R,ici.
В случае недостаточности заданного диапазона скоростей для поддержания среднего значения насыщения на заданном уровне срабатывает реле ГСМ и на сопротивления /.,,у и R«. подается повышенное напряжение с делителя напряжений на сопротивлениях RI, Rz и з, что приводит к автоматическому смещению положений движка реохорда, вследствие чего в стороиу более высокой скорости перемещения землесоса по прорези, а реле-Р/С5 и РКМ срабатывают. Скорость возрастает, что приводит при правильной настройке системы к подъему среднего пачепня насыщения пульпы груитом до задаииого уровня.
В случае, когда заданная скорость неремещепия землесоса велика и ведет к росту среднего значения насыщения, обрабатывает рел&ГСБи на сопротивления У ,.5 и R n.:t подается пониженное наиояжение. Диапазон автоматического изменения скорости иеремещеиия землесоса передвигается в стороиу понижепных скоростей.
В случаях, когда величина тяги в тросе превышает задаииое значение (срабатывает реле ТВ} или когда при повышенном относительно нормы вакууме среднее насыщение также превыщает заданный уровень (срабатывают реле S и ГСБ), обмотка реле РКМ отключается и скорость перемещения землесоса может падать до нуля.
ДСо 119483
№ 119483
В случаях, когда среднее насыщение, вакуум, мгновенное значение насыщения ниже нормы (срабатывают реле ГСМ, ВМ и ГМ, а насыщение и вакуум не растут (обесточены реле ГПП и ВПП), отключается обмотка реле РК.Б и скорость неремещения землесоса может автоматически увеличиваться до своего нредельного значения.
Более плавная подача землесоса обеспечивается пониженной за счет добавочного сопротивления / в цепи якоря серводвигателя Сд скоростью его вращения. Сопротивление R ,j отключается при срабатывании реле ГП, что ведет к увеличению скорости вращения серводвигателя в 2-3 раза.
Для исключения резких колебаний насыщения и скорости перемещения землесоса при больших отклонениях насыщения нормально закрытые контакты реле ГП отключают цепи реле, фиксирующих быстрые изменения насыщения (реле ГПП и ГОП) и вакуума (реле ВПП и ВОЩ.
Структура регулирующих счетно-решающих групп, включающих реле Б VI М, создана с тем расчетом, чтобы любой сигнал датчиков, свидетельствующий об изменении интенсивности процесса грунтозабора, автоматически приводил к такому изменению скорости перемещения землесоса по прорези, которое возвратит интенсивность грунтозабора к оптимальному в данном случае значению. Кроме того, регулирующиегруппы учитывают все возможные нарушения процесса грунтозабора и автоматически останавливают землесос при засорении всасывающего наконечника или при начале забоя грунтопровода.
Введение в автоматику воздействий по первым производным по времени от насыщения и вакуума позволяет снизить колебания насыщения около среднего значения, а автоматическая подстройка задаваемого диапазона скоростей перемещения землесоса по прорези дает возможность устранить значительные отклонения среднего насыщения пульпы грунтом от заданного значения при резких колебаниях толщины снимаемого землесосом слоя грунта.
Предмет изобретения
1.Устройство для автоматического управления землесосным снарядом с дизель-электрическим приводом по системе генератор - двигатель, содержащее электроконтактные датчики, грунтомер, вакуумметр, манометр и тягомер, включенные в релейную схему, отличающееся тем, что, с целью автоматического регулирования скорости перемещения снаряда по прорези в зависимости от условий забора и отвода грунта, серводвигатель, регулирующий возбуждение генератора, включен в диагональ моста, в плечах которого находятся контакты реле, цепи питания которых проведены через контакты реле, управляемых указанными датчиками.
2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью предупреждения резких колебаний насыщения пульпы грунтом относительнозаданного значения и улучшения динамических характеристик устройства, грунтомер снабжен контактом, замыкание которого при значительном отклонении насыщения от заданного значения приводит к снятию воздействия первых производных по времени от насыщения и вакуума.
3.Устройство по пп. 1и2, отличающееся тем, что, с целью обеспечения равномерной подачи землесосного снаряда по прорези, применено устройство для задания оптимального диапазона скоростей, выполненное в виде двух мостов постоянного тока, в диагонали которых: включены ограничивающие реле, нормально закрытые контакты которых и включены в цепи п ш реостата возбужденк O 4.Устройство по ,, ранения значительн пы грунтом от зад гоматически измени стов, содержащих i тавки которых ocyi диапазона скоросте щих или меньщих ci 5.Устройство J повышения плавное сохранении быстро, работы землесоса, генератора введено щения вала реоста датчика. 6.В устройства вания землесоса, к( чение скорости пере 7.В устройств( ребойной работы з( щей ограничение CJ вить землесос при i № 119483 еле, управляющих работой серводвигателя атора. ; 3, отличающееся тем, что, с целью устонений среднего значения насыщения пуль. /ровня, грунтомер снабжен контактами, авпитающее напряжение, на двух плечах мо|алях ог15,яничивающие реле, изменением устоя автоматическое перемещение заданного ния землесосного снаряда в сторону боль-4, отличающееся тем, что, с целью 1ещения землесосного снаряда по прорези при в случаях нарушения нормального режима йкоря серводвигателя реостата возбуждения шое сопротивление, снижающее скорость вравтоматически замыкаемое контактами реле II-5 применение, с целью лучщего использо й группы реле датчиков, снижающей ограни|я землесоса по максимуму. il-6 применение, с ц«лью обеспечения беспе, контактной группы реле датчиков, снимаю|по минимуму и дающей возможность останови процесса забора грунта.
