Устройство для контроля силового режима металлоконструкций горно-транспортных машин Советский патент 1987 года по МПК E02F9/24 

т-ры значение ПСМ. Сигналы текущего и допустимого значений ПСМ поступают на блок 9 вычитания, где формируется сигнал о текущем запасе ПСМ, который сравнивается в компараторе 11 с сиг1

Изобретение, относится к предохранительным .устройствам и узлам управления горно-транспортных машин, например, одноковшовых экскаваторов, машин роторных комплексов, бульдозеров и других землеройных машин.

Цель .изобретения - повьш1ение точности контроля силового режима металлоконструкций горно-транспортных машин.

На чертеже изображена структурная схема устройства.

Устройство содержит блок 1 определения рабочих нагрузок, измеритель 2 темпе;ратуры воздуха, соединенный с входом блока 3 измерения скороти изменения температуры воздуха, и измеритель 4 скорости ветра, соединенный с входом блока 5 определения ветрового напора. Вьпсоды блока 1 определения рабочих нагрузок, блока 3 изме эения скорости изменения температуры воздуха и блока 5 определения ветрового напора соединены соответственно с входами сумматора 6, выход которого соединен с входом блока 7 дифференцирования и с первым входом умножителя 8, второй вход которого соединен с выходом блока 7 диференцирования.

Выход умножителя 8 соединен с первым входом блока 9 вычитания. Выход измерителя 2 температуры через функциональный преобразователь 10 соединен с вторым входом блока 9 вычитания. Выход блока 9 вычитания соедине с вторым входом компаратора 11, первый вход которого соединен с задат- чиком 12 порога. Выход компаратора 11 соединен с входом аварийного сигнализатора 13.

Блок 1 определения рабочих нагрузок в случае контроля металлоконструкций машин роторного комплекса моналом задатчика 12 порога. При приближении текущего значения ПСМ к его предельному значению при данной т-ре компаратор 11 включает аварийный сигнализатор 13. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

жет быть выполнен в виде блока упрежденного вычисления обобщенного параметра рабочих нагрузок (например, загруженности отвальной консоли отвалообразователя), к первым и вторым входам которого подклю- ; чены соответственно измеритель интенсивности потока и блок контроля скорости движения лент конвейеров. Аналогично в качестве обобщенной нагрузки (и ее датчика) для одноковшовых карьерных экскаваторов следует принять определяемый штатным амперметром ток двигателя (или измеритель крутящего момента на валу), который пропорционален сопротивлегшю копания и связанным с ним нагрузкам в металлоконструкциях экскаваторов, либо определяемый штатным счетчиком электроэнергии в фидере экскаватора или специальным счетчиком активной мощйос- ти, либо ваттметром удельный расход электроэнергии (мощность), который

0

5

также характеризует сопротивление

0

копанию.

Функциональный преобразователь 10 выполнен в виде аппроксиматора линейно, убывающей функции, а блок определения ветрового напора 5 выполнен в виде квадратора, выходной сигнал которого пропорционален квадрату скорости ветра и характеризует второй напор (давление ветра) на металлоконструкции.

5 Простое сложение модулей всех нагрузок (или напряжений) соответствует худшему случаю любого векторного сложения (т.е. самому опасному для возникновения хрупкого разрушения), поэтому сумматор б предназначен для простого суммирования модулей пряжений от всех и:онтролируемых нагрузочных факторов (с масштабными коэффициентами) и формирует выходной

сигнал о текущем значении суммарного напряжения ( (кг/мм) как наиболее опасного из возможных сочетаний напряжений от всех нагрузочных факторов.

Масштабные коэффициенты, устанавливаемые в сумматоре 6, безразмерны и учитьтают различные воздействия нагрузочных факторов на разные типы и даже марки различных горных машин, а для конкретной горной машины постоянны.

Устройство работает следующим образом.

При работе горно-транспортной ма- -5 шины из блока 1 определения рабочих нагрузок на первый вход сумматора 6 поступает сигнал о текущем значении рабочей нагрузки в контролируемых

сигнал умножителя. 8 характеризует произведение нагрузки на скорость изменения, т.е. текущее значение п раметра сопротивляемости металла хрупкому разрушению. Одновременно в функциональном преобразователе 1 в зависимости от сигнала о текущем значении уровня отрицательной темп ратуры, поступающего с измерителя температуры воздуха, определяется пустимое для данной температуры зн чение параметра сопротивляемости металлоконструкций хрупкому разрушению .

Передаточная функция функционал ного преобразователя 17 соответств ет известной зависимости, основанн на результатах обширных эксперимен тальных исследований хрупких разру

10

предлагаемым устройством метаплокон- 20 ний металла, и для конструктивных

30

35

струкциях.

Одновременно с измерением в блоке 1 текущего значения рабочих нагрузок в устройстве производится измерение текущего значения уровня темпера- - туры воздуха и скорости ветра соответственно измерителями 2 и 4 тем- пературы воздуха и скорости ветра. Сигнал об уровне температуры воздуха поступает на вход блока 3 измерения скорости изменения температуры воздуха, выходной сигнал которого (пропорциональный возникающим в металло- конструкциях дополнительным терми- ческим нагрузкам) поступает на второй вход сумматора 6. Сигнал о скорости ветра поступает на вход блока 5 определения ветрового напора, выходной сигнал которого (пропорциональный Квадрату скорости ветра, т.е ветровому напору на защищаемые металлоконструкции) поступает на третий вход сумматора 6. Таким образом, на выходе сумматора 6 формируется сигнал о текущем значении обобщенной суммарной нагрузки на металлоконструкции под действием всех нагрузочных факторов.

Блок 7 дифференцирования определяет скорость изменения обобщенной суммарной нагрузки на металлоконструкции, т.е. динамичность их нагру- жения, сигнал о которой поступает

40

,-. 45

50

на.второй вход умножителя 8, где пере- рукций хрупкому разрушению опасно

55

множается с сигналом о текущем зна чении суммарной нагрузки, поступаю- щи1 с сумматора 6 на первый вход умножителя 8. В результате, вьпсодной

-5

052744

сигнал умножителя. 8 характеризует произведение нагрузки на скорость ее изменения, т.е. текущее значение параметра сопротивляемости металла хрупкому разрушению. Одновременно в функциональном преобразователе 10 в зависимости от сигнала о текущем значении уровня отрицательной температуры, поступающего с измерителя 2 температуры воздуха, определяется допустимое для данной температуры значение параметра сопротивляемости металлоконструкций хрупкому разрушению .

Передаточная функция функционального преобразователя 17 соответствует известной зависимости, основанной на результатах обширных экспериментальных исследований хрупких разруше10

30

35

к-

40

45

50

сталей в диапазоне возможных зимних температур воздуха представляет собой функцию допустимой сопротивляемости хр упкому разрушению, линейно убывающую с ростом уровня отрицательной температуры воздуха.

Сигнал о допустимом значении параметра сопротивляемости металла хрупкому разрушению при данной температуре воздуха поступает с выхода функционального преобразователя 10 на второй вход блока 9 вычитания, на первый вход которого одновременно поступает сигнал о текущем значении параметра сопротивляемости хрупкому разрушению. При этом блок 9 вычитания формирует на выходе сигнал о текущем запасе сопротивляемости металлоконструкций хрупкому разрушению, т.е. сигнал о .степени приближения текущего значения параметра сопротивляе- мости хрупкому разрушению к его допустимому (предельному) значению при данной температуре. Выходной сигнал с блока 9 вычитания поступает на второй вход компаратора 11, на первый вход которого поступает сигнал с задатчи- ка 12.порога о безопасном для металлоконструкций запасе сопротивляемости хрупкому разрушению.

Если в процессе эксплуатации карьерной машины текущее значение параметра сопротивляемости ее металлоконструкций хрупкому разрушению опасно

приближается к его предельному значению при данной температуре, то компаратор 11 включает аварийный сигнализатор 13. По сигналу последнего oneратором, обслуживающим персоналом или автоматически (в зависимости от типа карьерной машины), производится соответствующее ограничение уровня и динамичности приложения рабочих на- грузок (вплоть до полной остановки работы), которое необходимо для предотвращения аварийных отказов металлоконструкций вследствие их хрупкого разрушения. .

Формула изобретения

1. Устройство для контроля силового режима металлоконструкций горно- транспортных м ашин, содержащее блок определения рабочих нагрузок, измеритель .температуры воздуха, соединенный с входом блока измерения скорости изменения температуры воздуха и задатчик порога, соединенный с пер- ным входом компаратора, выход которого соединен с входом аварийного сигнализатора, отличающее- с я тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено измерителем скорости ветра, блоком определения ветрового напора, сумматором, блоком дифференцирования, умСоставитель В.Шилов Редактор О.Головач Техред Л.Олейник

Заказ 1391/26 Тираж 607Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий : 113035, Москва; Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

ножителем, блоком-вычитания и функциональным преобразователем, причем выход блока определения рабочих нагрузок соединен с первым входом сумматора, выход блока измерения скорости изменения температуры воздуха соединен с вторым входом сумматора, а выход измерителя скорости ветра через блок определения ветрового напора подключен к третьему входу сумматора, выход которого соединен с первым входом умножителя и через блок дифференцирования - с вторым входом умножителя, при этом выход умножителя подключен к первому входу блока вычитания, а выход измерителя температуры воздуха через функциональный преобразователь соединен с вторым входом блока вычитания, выход которого подключен к второму входу компаратора.

2.Устройство по п.1, о т л и ч а- ю щ е е с я тем, что функциональный преобразователь выполнен в виде аппроксиматора линейной функции,

3.Устройство по П.1, отличающееся тем, что блок определения ветрового напора выполнен в виде квадратора.

Корректор С.Шекмар

Изобретение относится к предохранительным устройствам и узлам управления горно-транспортных машин. Цель изобретения - повышение точности контроля силового режима металлоконструкций. При работе машины производится измерение текущих значений рабочих нагрузок, уровня т-ры воздуха и скорости ветра соответственно ш& блоком 1 и измерителяш-1 2 и 4. Выходы блока 1 непосредственно, а выходы из- мерит.елей 2 и 4 соответственно через блок 3 измерения скорости изменения т-ры воздуха и блок 5 определения ветрового напора подключены к входам сумматора 6. На его выходе формируется сигнал о текущем значеьии обобщенной суммарной нагрузки (СН) на металлоконструкции под действием всех нагрузочных факторов. Скорость изменения СН определяется в блоке 7 дифференцирования, сигнал с которого поступает на вход умножителя 8, где перемножается с сигналом текущего значения СН, поступающего с блока 6. Выходной сигнал умножителя характеризует текущее значение параметра сопротивляемости металлоконструкции (нем) хрупкому разрушению. Одновременно в функциональном преобразователе 10 в зависимости от поступающего на его вход сигнала о текуд|;е м значении отрицательной т-ры с блока 2 определяется .допустимое для данной S (Л CZ со о СП ю 4;