УСТРОЙСТВО для ЗАЩИТЫ ЭКСКАВАТОРА-ДРАГЛАЙНА ОТ РАСТЯЖКИ, ПЕРЕПОДЪЕМА И ПЕРЕТЯГИ КОВША Советский патент 1966 года по МПК B66C1/54 E02F3/48 E02F9/24 

Известные устройства для защиты экскаватора-драглайна от растяжки, переподъема и перетяги ковша в функции углов поворота подъемной и тяговой лебедок и их суммы осуш;ествляют чисто механическое измерение указанных углов и их сравнение с уставками срабатывания защиты, что требует создания сложных и громоздких механических передач, снижает надежность и точность работы защиты. В известных устройствах уставки срабатьь вания защиты неизменны и рассчитаны на максимальные скорости приводов при приближении ковша к стреле и блокам, что ограничивает маневренность экскаватора и его производительность. Цель изобретения - повысить точность и надежность защиты. Достигается это тем, что для измерения углов поворота лебедок и их суммы используются преобразователи углов поворота лебедок в цифровой код, содержащие два вращающихся трансформатора, подключенные к их вторичным обмоткам формирователи импульсов, фиксирующие переход мг ювеииого значения вторичных напряжений трансформаторов через пуль подачей импульсов па одии из входов управляющих триггеров, на второй вход каждого из которых подключен формирователь импульсов, фиксирующий переход через нуль мгновенного зпачеиия питающего напряжения, а выходы указанных три1 геров и узла формирования импульсов, сос оящего из генератора импульсов, триггерной 1ИНИИ задержки и четырех схем совпадения, подключены к двум схемам И, выходы коте рых через три схемы ИЛИ и три вентиля вк ючены на входы трех двоичных счетчиков. С целью ) ювышения маневренности и производительн( сти экскаватора в устройстве применена :оррекция уставок срабатывания защиты по iKopocTH приводов подъема и тяги, вьшолне пая с помощью двух тахогеиераторов постоянного тока, включенных на их выходы узлов преобразования напряжения в длительност временного интервала и узлов определения знаков скоростей приводов, информация с которых при одном знаке скорости приводе в в виде последовательности импульсов нос гупает на вход упомянутых двоичных счет1иков, а при другом знаке скорости - в вид е запирающего импульса постоянного напря)сения иодается на вход упомянутых схем И. Для onf еделения момента срабатывания защиты ис лользованы схемы совпадения, с помощью : :оторых определяется состояние триггеров 3 iaKOBbix разрядов двоичных счетчиков, и у 1равляющие триггеры, подающие при измене состояния триггеров знаковых разрядов с::гнал на срабатывание защиты.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства для защиты экскаватора-драглайна от растяжки, переподъема и перетяги ковша, а на фиг. 2 - временная диаграмма его работы.

Для измерения углов поворота подъемной и тяговой лебедок иснользованы нреобразователи угол - цифровой код. Схема измерения угла поворота подъемной лебедки работает следующим образом.

Напряжение питания вращающегося трансформатора ВТf и нанряжение на его вторичной обмотке (фиг. 2, а и б), сдвиг фаз между которыми пропорционален углу поворота| подъемной лебедки, подаются соответственно, на формирователи Ф и Фз, обеспечивающие формирование импульсов в момент перехода через нуль указанных синусоидальных напряжений (фиг. 2, виг). Эти импульсы заставляют опрокидываться управляющий триггер TI, в результате чего длительность прямоугольного импульса на его выходе (фиг. 2,0) пропорциональна углу поворота подъемной лебедки.

Во время существования этого импульса с выхода узла формирования четырех сдвинутых повремени непрерывных последовательностей импульсов, содержащего генератор импульсов, линию задерл ки, два последовательно включенных триггера и четыре схемы совпадения, через схему совпадения Я;, собирательную схему ИЛИ-А и вентиль В имнульсы поступают на вход двоичного счетчика Ci, причем число этих импульсов пропорционально углу поворота подъемной лебедкн.

Аналогично работает схема измерения угла поворота тяговой лебедки. В результате измерения за один цикл на входы счетчиков С и Cz поступает число импульсов, пропорциональное углам поворота подъемной и тяговой лебедок.

Для измерения скорости привода подъема используется преобразователь напрял ение- временной интервал-цифровой код. Тахогенератор постоянного тока ТГ„ связан с валом подъемного двигателя, а напряжение на его выходе пропорционально скорости этого двигателя. Инвертирующий усилитель ИУ и диодный ключ ДА1 обеспечивают поступление на вход нуль-органа ЯО напряжения только одного знака. Величина этого напряжения пропорциональна абсолютной величине скорости привода.

При появлении импульса на выходе формирователя 01 запускается генератор пилообразного напряжения ГП (фиг. 2,е). Когда напряжение на выходе генератора пилы достигает величины напряжения Я„, пропорционального скорости привода подъема, на выходе нуль-органа ЯО появляется импульс напряжения (фиг. 2,ж). Импульсы на выходе формирователя Ф и нуль-органа HOi заставляют опрокидываться управляющий триггер Гз, на выходе которого образуется прямоугольный импульс (фиг. 2,з), длительность

его пропорциональна абсолютной величине скорости привода подъема.

Скорость нарастания напряжения на выходе генератора пилы выбирается таким образом, чтобы в масштабе длины каната временной интервал существования импульса на выходе триггера з соответствовал коррекции уставки срабатывания защиты.

Число импульсов на выходе схемы ИЛИ 10 (фиг. 2,н, слева) за цикл измерения будет пронорционально сумме угла поворота подъемной лебедки и коррекции уставки срабатывания защиты, пропорциональной скорости подъемного двигателя.

5 При отрицательной скорости привода подъема напряжение на выходе ФПИ отсутствует (фиг. 2,и, справа) при этом схема совпадения И-; заперта и импульсы через нее на вход схемы ЯУ/ЯЗ не поступают (фиг. 2,м, справа). 0 В то же время появляется напряжение на выходе инвертора НЕ, а если унравляющий триггер 7з находится в исходном состоянии О - и на выходе схемы совпадения Яд, а следовательно, и схемы HJJh. В момент начала 5 измерения, когда под действием импульса с выхода формирователя Ф тригерры Г и Гз переходят в состояние / исчезает напряжение на выходе схемы ИЛИ- (фиг. 2,/с, справа), и схема совнадения 1-Ц продолжает оста0 ваться закрытой. После возвращения в исходное состояние О триггера Т- схема совнадения Яз открывается, и через нее на схему ЯУ/ЯЗ бздут ноступать импульсы с выхода схемы Я до тех пор, пока не вернется в ис5 .ходное состояние О триггер Т (фиг. 2,л, справа). Отсюда следует, что отрезок времени, в течение которого открыта схема совпадения Яд, а следовательно и количество импульсов на выходе этой схемы совпадения за указано иый промежуток времени пропорциональны разности згла поворота подъемной лебедки и коррекции уставки срабатывания защиты, пропорциональной скорости подъемного двигателя. Поскольку при этом схема совпадения 5 И закрыта, то такое же количество импульсов будет на выходе схемы Я//Яз (фиг. 2,«, справа).

Таким образом, количество импульсов на выходе собирательной схемы за цикл 0 измерения при любом знаке скорости привода подъема пропорционально алгебраической сумме угла поворота подъемиой лебедки и коррекции уставки по скорости привода подъема.

5 Через вентиль В эти нмпульсы поступают на вход двоичиого счетчика Ci, включенного но схеме счета «назад. В счетчике перед каждым циклом измерения записывается число, соответствующее постоянной составляюпей уставки срабатывания защиты от переподъема (в последний знаковый разряд записывается 0).

Если количество импульсов, поступающи: с выхода схемы ИЛИ, превышает число, записанное в счетчике Ci (т. е. результат вычитания есть величина отрицательная, и защита не срабатывать), то после поступ ления на вход счетчика количества имнульсов; равного этому числу, следующим импульсом во всех разрядах счетчика, в том числе и в знаковом, будет записана /. При этом запирается вентиль Б, и поступление импульсов на вход счетчика прекращается (фиг. 2,о, слева).

Если количество импульсов, поступающих с выхода схемы ИЛИз, меньше числа, записываемого в счетчике (т. е. результат вычитания есть величина положительная, и защита должна сработать), то после окончания вычисления в знаковом разряде останется записанным 0.

Знак результата вычислений определяется с помощью схем совпадения Яц и Яхз, а также управляющего триггера Тт. По окончании измерения длины подъемного каната импульс с выхода формирователя Фз поступает на входы схем совпадения Яц и . Если при этом в знаковом разряде была записана /, то через схему Яц импульс поступает на триггер ГУ, который переводится в состояние 1, и на обмотке реле Р„, обеспечивающее защиту от переподъема, напряжение не возникает.

Если по окончании измерения в знаковом разряде будет записан О, то импульс с формирователя Фз через схему совпадения Я1з поступает на триггер Гу и переводит его в состояние О, на входе усилителя У появляется напряжение, которое после усиления (фиг. 2,п, справа) подается на обмотку реле Р„: последнее срабатывает и отключает привод подъема.

Аналогично работает защита от перетяги ковша.

Защита от растяжки ковша осуществляется следующим образом.

Импульсы с выхода схем ИЛИ- и ИЛ И 4, число которых пропорционально алгебраическим суммам текущих значений углов поворота подъемной и тяговой лебедок и коррекций уставок срабатывания защиты по скоро- стям приводов, через схему Я//Яз и вентиль БЗ поступают на вход двоичного счетчика Сз. Сдвиг импульсов по времени исключает возможность их налон ения и обеспечивает последовательность их поступления на вход счетчика.

Аналогично описанному выше по окончании каждого цикла измерения в знаковом разряде счетчика Сз, будет записана / (защита не должна срабатывать) или О (защита доллсна сработать).

Знак результата вычисления определяется с помощью схем совпадения Я и Яю, а также триггера Т. По окончании измерения длин канатов, когда триггеры TI и Т вернутся в исходное состояние О, на выходе схемы совпадения Я17 появляется нанряжение, которое

а входы схем совпадения Яхз и

поступает f Яхз. Если nf и этом в знаковом разряде счетчика Сз был 1 записана /, то триггер Тд будет состояние /, и на обмотке реле переведен в Рр, которое обеспечивает защиту от растяжки, напряже ие не возникает.

Если по (

кончании измерения в знаковом т записап О, то триггер Ту будет разряде буд« состояние О, на входе усилителя переведен в

0 УЗ появится напряжение, которое после усиает на обмотку реле Р, послелления посту нее срабаты (ает и производит переключение приводов по ,ъема и тяги, предотвращающее растяжку ко: ;ща.

Запись ПС

гтоянных составляюгцих уставок I защиты в счетчики Ci, Сч н Сз срабатывани следующим образом. производите

После око 1чания измерения, когда триггеры TI и Г2 : ернутся Б исходное состояние О, :емы Ип появляется напряжение на выходе с: а вход одновибратора ОВ. Через и подается н некоторое BJ емя, онределяемое временем зазибратора ОВ н необходимое для держки одно знаков результатов вычислений определения

5 и срабатыва тя защиты, на выходе усилителя У поя: .лкется импульс напряжения эторый через ключи /С поступает (фиг. 2,р), к на один из ходов триггеров всех разрядов , С9, Сз. В зависимости от того, счетчиков Cj на какой вх( д триггера подключеп выход со;го ключа К, в данный разряд 01ветствуюн1 ;1сывается О или / (в последние, счетчика зал знаковые рг зряды счетчиков всегда заппсывается 0).

После это:

0 система снова подготовле 1а к измерения.

новому ЦНКоТ

П р д м е т н 3 о б р е т е ) и я

40

1. Устройс

гво для защиты экскаваторадраглайна о растяжкн, перенодъема и пере3 фупкцип углов поворота тяготяги ковша ной лебедок п их суммы, отличавой и пoдъe ющееся тем, что, с целью увеличения точности гн защиты, в нем использованы и надежное ели углов поворота лебедок в преобразова цифровой ко :i,, содержащие два вращающихся

трансформат эра, подключенные к их вторич:ам формирователи импульсов, ным обмот фиксирующи ; переход мгновенного значения анряжеиий трансформаторов чевторичных ь ,ачей импульсов на однн нз вхорез нуль по,

5 ощих триггеров, на второй вход дов управля которых подключеп формировакаждого из ;ов, ф|нксирующпй переход через тель импуль ного значения питающего напрянуль мгнове) ходы указанных триггеров н узт жения, а вь

0 ла формиро ания импульсов, состоящего из мпульсов, триггерной линии загенератора : тырех схем совпадения, подклюдержкн и ч схе.мам Я, выходы которых чечены к двy ы Я//Я и три вентиля включены рез три схел X двоичных счетчиков.