Способ контроля положения ковша экскаватора-драглайна Советский патент 1986 года по МПК E02F9/24 

Описание патента на изобретение SU1219754A1

112

Изобретение относится к автоматическому измерению эксплуатационных параметров экскаватора-драглайна при выполнении вскрьппных бестранспортных работ и, в частности, предназначается для контроля положения ковша в плоскости стрелы.

Цель изобретения - упрощение и повьшение надежности определения опасной зоны нахождения ковша.,

Действительно, из условия равновесия сил и усилий в тяговом и подъемном канатах для точки К (фиг.1) вдоль оси ои можно написать следующее уравнение:

S cos (; -) S sin (90° -, -I J

(1)

для оси OY:

q )(t, -)- OS(,()sin() 4COS ( Е;--,)

или же

-Рц )

S sin i +Гг )

можно записать (фиг.1)

(5)

t.- cos (fi ,) (6)

IT .

(7)

Ч J ri

тогда выражение (5) с учетом (7) можно переписать следующим образом:

К:

РП UK , - ГS, F,; sin ( 0(8)

По теореме синусов имеем:

.l

E.

Tt

t.; (9)

- 1 sin (90 -%)

fhi

4i

(10)

откуда

sin г

(11)

sin (Ч +Ч /) ----{- (12)

ц Тг

4I

S .m(, - J Р, (yO° f,,

-с 2 )

где S , S - усилия в тяговом и подъемном канатах;

f М углы сходов тягового и подъемного канатов с направляющих шкивов; Р. - масса ковша;

Р - Ц.С фактический угол наклона стрелы к горизонту; f f /- углы наклона стрелы и поворотной платформы к горизонту. Из фиг. 1 следует, что

. с

т - COS (., -Y, )(3)

после подстановки (3) в (2) и преобразований имеем

P.i

(4)

тогда

к: - |j5i-.. -1Н«1 Е .. (13) I ь d| L

Текущее значение .абсциссы движущегося ковша в плоскости стрелы определяют по формуле:

к, п - , с ±f.,-) +

+ d. sin (f )(14)

где

LH,

- - f r,- )

jji.

2L

(15)

и, f«,, + Кц «- o,i2e,., (16)

fr; tKTi + T 0,49f., (17)

(18)

d 14, - L,, .

длины свешивающихся час- тей подъемного и тягового

канатов;

длины подъемных и тяговых цепей;

радиусы вращения точек

схода с направляющих шкивов подъемного и тягового канатов;

3

L - расстояние между точками схода тягового и подъемного канатов с направляющих шкивов (условная ось стрелы).

Следует отметить, что величина , определяемая по формуле (14), учитывает фактический угол наклона плоскости платформы к горизонту . т.е. координатньй коэффициент К учитывает соответствующее измене ше допустимого положения ковша и стрелы в зависимости от значения €,;

В экскаваторах по конструктивным соображениям вьщерживается соотношение

h мокс

1,5 Р,

т.е. максимальное усилие в подъемном канате S равно полутора- кратной массе (номинальное значение) груженого ковша. Отсюда следует,что предельная величина координатного. коэффициента равна

1 1,5

0,666

Следовательно, при К 0,666 должна срабатывать защита и отключать главные приводы.

Экспериментально установлено, что при К; 0,75-0,7 (в зависимости от конструктивных особенностей экскаватора) достаточно подавать машинисту экскаватора сигнал о нахождении ковша в опасной зоне и он успевает предпринять необходимые меры по выводу ковша на безопасную траекторию движения.

На фиг. 1 показана расчетная схема для определения координатного коэффициента; на фиг. 2 - структурная схема системы, реализующей способ контроля положения ковша экскаватора-драглайна.

Предлагаемый способ включает следующие основные операции: измеряют в процессе экскавации длину свешивающейся части тягового каната (|); измеряют в процессе экскавации длину - вешивающейся части подъемного каната (РК.); измеряют угол наклона плоскости поворотной платформы (f,,, ); определяют текущее значение абсциссы движущегося ковша в плоскости стрелы () по формулам (14)-(18); определяют текущее значение координатного

9754

коэффициента К;; по формуле (13)i формируют сигнал нахождения ковша в опасной зоне

5 sign 03 1,

если К 0,75 - 0,7.

Таким образом, в процессе экскавации обеспечивается формирование сигналов о нахождении ковша в опас0 ной зоне. Машинист, используя указанные сигналы, срочно вьшодит ковш в безопасную зону, тем самым обеспечивая безопасность эксплуатации экскаватора. Следует заметить, что

5 согласно предлагаемому способу при определении абсциссы движущегося ковша U.| учитьшается угол наклона

поворотной платформы к горизонтуf ...

( поэтому при определении текущего

0 значения координатного коэффициента К| 5 также учиты зается и угол j . Поскольку граница опасной зоны определена при . О, то учет фактических значений модуля и знака yглaf,j

5 позволяет формировать сигнал нахождения ковша в опасной зоне Sign 03 1 всегда в расчетной точке опасной , ёоны,, величина которой определена на интервале 0,7-0,75. Таким обра0 зом, угол наклона поворотной платфор- мы HP. влияет на погрешность определения границы опасной зоны, т.е. увеличивается надежность способа. Пример технической реализации способа показан на фиг. 2.

В состав системы входят датчики длин свисающих частей подъемного 1 и тягового 2 канатов, датчик 3 угла наклона плоскости поворотной плат- формы к горизонту, вычислитель 5, выходной индикатор 5. Датчики 1-3 подключены к соответствующим входам вычислителя 4, выход которого подключен к вьЕходному индикатору 5.

Вычислитель 4 содержит следующие

5

функциональные узлы: узел 6 определения длины ветви подъемного каната, узел 7 определения длины ветви тягового каната, узел 8 суммирования

углов, узел 9 определения проекции ветви подъемного каната, узел 10 определения расстояния центра тяжести ковша от условной оси стрелы, узел 11 определения абсциссы положения ковша, узел 12 определения

значения координатного коэффициента, узел 13 формирования сигнала нахождения ковша в опасной зоне. Выход

узла 6 подключен к входам узлов 9, 10 и 12,. выход узла 7 подключен к входу узла 9, выход узла 8 подключен к входу узла 11, выход узла 9 подключен к входам узлов 10 и 11, выход узла 10 подключен к входам узлов 11 и 12. Другие входы узла 12 подключены к выходу узла 11 и к входу узла 9. Выход узла 12 подключен к входу узла 13.

Работа системы происходит следующим образом.

В процессе экскавации при перемещении ковша в плоскости стрелы с выходов датчиков 1-3 на вход вычислителя 4 поступают сигналы, пропорциональные длинам свисающих частей подъемного f и тягового кг1 канатов, угла наклона поворотной платформы ы . Узел 6 формирует на выходе сигнал, пропорциональньи дли не f . ветви подъемного каната (16) На выходе узла 7 формируется сигнал пропорциональньи длине ) ветви тягового каната (17).

На выходе узла,8 формируется сигнал fj , пропорциональньи сумме углов наклона стрелы Е и поворотной платформы i. В результате поступления на входы узла 9 величин „, . е - L формируется сигнал, пропор- ци ональньй L, (15), который поступает на входы узлов 10 и 11. На выходе узла 10 формируется сигнал,пропорциональньи d; (18), а на выходе узла 11 - сигнал, пропорциональный

(14). На выходе узла 12 вырабаты

ается сигнал, пропорциональный не ичине координатного коэффициента (13). Узлом 13 анализируется ве- ичина К; и, если К :t 0,75-0,7, ьфабатывается сигнал нахождения ковша в опасной зоне Sign , ко- торьй поступает на выходной индикатор 3.

Машинист экскаватора, получив сигнал нахождения ковша в опасной зоне, экстренно переключает приводы тяги и подъема.в режимы, обеспечива- ннцие сматывание тягового и подъемного канатов с барабанов соответствующих лебедок.

Практическое использование способа позволяет увеличить эксплуатационную производительность драглайна как за счет уменьшения вероятности появления аварий (удар ковша о стрелу, затягивание элементов крепления ковша в блок наводки или в головной шкив), так и за счет перемещения

ковша с максимальной скоростью вблизи зоны растяжки ковша без необходимости постоянного проведения машинистом экскаватора анализа взаимного расположения ковша и стрелы и прогнозирования их взаимного расположения на ближайший момент времени. Последнее обстоятельство, кроме того, снижает утомляемость машиниста экскаватора, что также способствует увеличению эксплуатационной производительности экскаватора.

риг. Z

Похожие патенты SU1219754A1

название год авторы номер документа
Способ управления разгрузкой ковша экскаватора-драглайна 1987
  • Ворончихин Сергей Вениаминович
  • Кузнецов Владимир Федорович
  • Перминов Александр Сергеевич
  • Филиппенко Анатолий Иванович
  • Шевченко Владимир Григорьевич
SU1502723A1
Способ контроля процесса заполнения ковша-экскаватора-драглайна 1985
  • Бучин Игорь Рафаэлович
  • Казбеков Валентин Петрович
  • Котлубовский Иван Петрович
  • Перминов Александр Сергеевич
  • Филиппенко Анатолий Иванович
SU1298311A1
Способ управления разгрузкой ковша экскаватора-драглайна 1985
  • Бирман Нона Борисовна
  • Енина Валентина Иосифовна
  • Перминов Александр Сергеевич
  • Травкина Миллитина Николаевна
  • Филиппенко Анатолий Иванович
SU1263761A2
Способ оценки качества управления экскаватором-драглайном 1985
  • Шевченко Владимир Григорьевич
  • Корсунский Георгий Яковлевич
  • Бучин Игорь Рафаэлевич
  • Перминов Александр Сергеевич
  • Филиппенко Анатолий Иванович
SU1344868A1
Способ учета основных показателей работы экскаватора-драглайна 1979
  • Мартынов Андрей Михайлович
  • Филиппенко Анатолий Иванович
SU1036850A1
Способ контроля угла откоса при использовании драглайна 1983
  • Ворончихин Сергей Вениаминович
  • Максимов Анатолий Павлович
  • Перминов Александр Сергеевич
  • Травкина Мелинтина Николаевна
  • Филиппенко Анатолий Иванович
SU1162904A1
Способ контроля положения ковша экскаватора-драглайна 1989
  • Ворончихин Сергей Вениаминович
  • Кузнецов Владимир Федорович
  • Перминов Александр Сергеевич
  • Филиппенко Анатолий Иванович
SU1795010A2
Способ контроля работы экскаватора-драглайна 1983
  • Богун Ирина Владимировна
  • Котлубовский Иван Григорьевич
  • Максимов Анатолий Павлович
  • Перминов Александр Сергеевич
  • Филиппенко Анатолий Иванович
SU1129398A1
Способ оперативного измерения производительности экскаватора-драглайна 1987
  • Бучин Игорь Рафаэлович
  • Ворончихин Сергей Вениаминович
  • Перминов Александр Сергеевич
  • Филиппенко Анатолий Иванович
  • Шевченко Владимир Григорьевич
SU1585462A1
Способ управления разгрузкой ковша экскаватора-драглайна 1984
  • Беспалова Ольга Ивановна
  • Ворончихин Сергей Вениаминович
  • Котлубовский Иван Григорьевич
  • Перминов Александр Сергеевич
  • Филиппенко Анатолий Иванович
SU1199868A1

Иллюстрации к изобретению SU 1 219 754 A1

Реферат патента 1986 года Способ контроля положения ковша экскаватора-драглайна

Формула изобретения SU 1 219 754 A1

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1986 года SU1219754A1

Способ защиты стрелы драглайна от аварийного режима растяжки ковша 1969
  • Ткаченко Валерий Яковлевич
  • Фаустова Ирина Яковлевна
  • Чувпило Эдуард Иванович
SU504855A1
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Устройство для контроля положенияКОВшА эКСКАВАТОРА-дРАглАйНА 1979
  • Залесов Олег Александрович
  • Грошев Валерий Александрович
  • Певзнер Леонид Давидович
SU827709A1
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1

SU 1 219 754 A1

Авторы

Бирман Нонна Борисовна

Ворончихин Сергей Вениаминович

Котлубовский Иван Григорьевич

Перминов Александр Сергеевич

Филиппенко Анатолий Иванович

Даты

1986-03-23Публикация

1984-09-20Подача