УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ РОТОРНЫМ ЭКСКАВАТОРОМ Советский патент 1967 года по МПК G05B11/06 E02F9/20 G05D3/00 

Основное авт. св. № 156588 выдано на систему программного управления стрелой роторного экскаватора.

Предлагаемое устройство отличается тем, что в нем применена система измерений, отсчета и индикации перемещений. Это позволяет осуществить автоматизацию и повысить точность отсчета перемещений роторного колеса по заданной программе.

Схема предлагаемого устройства представлена на чертеже. В этой схеме: / - сельсиндатчик перемещения; 2 - дифференциальный сельсин-приемник; 3 - сельсин-датчик начала отсчета; 4, 5 - зубчатые колеса для ввода задания; 6 - щкала для индикации величины перемещения; 7 - индикаторная стрелка; 8- штурвал (лимб) для установки задания; 9 - флажок диамагнитный для воздействия на транзисторное реле положения; W - диамагнитный кронштейн; // - подтормаживающее устройство; 12 - суммирующая щкала сельсина-датчика 3; 13 - нулевая стрелка шкалы 12; 14 - транзистор автогенератора; 15, 16 - реле постоянного тока; 17 - кнопка (педаль) управления приводом; 18 - контакт реле 15, подающий импульсы на счетчик импульсов; 19 - контакт реле 15 для отключения привода при одновременном отсчете малых и больших перемещений; 20--замыкающие контакты реле 16; 21 - счетчик импульсов; 22 - исполнительное реле; 23 - контакт исполнительного реле, производящий отключение привода; 24- выходы и переключатель выходов счетчика; 25-цепь сброса информации счетчика; Z-i-

контурная катушка; L -катушка обратной связи; Ci, Cz - конденсаторы.

Работа устройства заключается в следующем. Дифференциальный сельсин-приемник 2 запитывается от сельсинов-датчиков / и 3. На

одном конце вала свльсинатприемппка 2 установлена стрелка 7 для индикации текущей величины перемещения по индикаторной щкале 6, на другом - диамагнитный 9 для воздействия на. бесконтактное транзисторное реле положения.

Сельсин-датчик начала отсчета постоянно подторможен подтормаживающим устройством так, чтобы момент сопротивлений на его

валу был всегда немного больше момента сопротивлений на валу дифференциального сельсина-приемника 2. Так как вал сельсина-приемника 2 несет на себе только стрелку 7 и легкий диамагнитный флажок 9, то потребное

подтормаживающее усилие на валу сельсинадатчика 3 незначительно.

Схема автогенераторпого транзисторного реле положения состоит из транзистора 14, катушки автогенератора LI, конденсатора Cj, катушки обратной связн L, конденсатора С2 и реле НОСТОЯН1ЮГО тока 15. Отличительной особенностью данного реле является конструкция блока катушек. Контурная катушка Z-i и катушка обратной связи LZ намотаны на плоских сердечниках, набранных из нескольких листиков ферромагнитного материала с высокой магнитной проницаемостью. Концы сердечников вставлены н зафиксированы в прорезях диамагнитного кронштейна так, что магнитная связь между катушками LI и L осуществляется через воздушный зазор кронштейна 10. Кронштейн 10 устанавливается возле сельсина-приемника 2, так, чтобы флажок 9 вала сельсина-приётиника 2 перекрывал воздушный зазор в направлении, перпендикулярном плоскости сердечников.

Для переключения цепей сельсинов 1, 2, 3 из режима согласования в режим измерения служит реле постоянного тока 16, которое отключается и включается размещающим контактом кнонки (недали) 17, управления приводом.

Система автоматического многократного измерения, отсчета и индикации перемещений работает следующим образом. При кнопки (недали) 17 разорвется цепь питания реле 16, которое своими замыкающими контактами отключит роторную обмотку сельсина-приемника 2 от статорной и одновременно замыкающим контактом кнопки 17 включится привод и начнется его перемещение. Ротор сельсина-датчика 1 поворачивается вместе с приводом, при этом, благодаря тому, что вал сельсина-датчика начала отсчета подторможен и момент сопротивлений на нем больше, чем на валу сельсина-нриемника 2, будет поворачиваться только ротор сельсина-приемника 2, а ротор сельсина-датчика 3 будет неподвижен, так как усилия на его валу недостаточно, чтобы преодолеть подтормаживающее усилие. Такая схема включения представляет собой электрический дифференциал, где вращается всегда только тот вал, на котором момент сопр)тивлений меньше. При повороте ротора сельсинаприемника 2 диамагнитный флажок 9 на его валу поворачивается, и, когда привод отработает заданную величину перемещепия, флажок 9 войдет в зазор диамагнитного кронщтейна. Связь между контурной катушкой L и катушкой обратной связи LZ ослабнет, колебания автогенератора будут сорваны, транзистор запрется, и реле 15 отпадет. Своим замыкающим контактом 18 реле 15 подаст импульс на счетчик импульсов; если при этом исполнительное реле 22 подключено к первому выходу счетчика, то исполнительное реле срабатывает и своим размыкающим контактом отключает привод. Если же исполнительное реле подключено ко второму выходу счетчика, то.оно сработает при поступлении на вход счетчика второго импульса второго замыкапия контакта 18 реле 15. Вал сельсина-приемника 2 при этом сделает один полный оборот и еще повернется на угол, соответствующий введенному заданию, а привод отработает соответствующее перемещение.

При подключении исполнительного реле к другим выходам число полных оборотов вала сельсина 2 и вала сельсина / будет равно номеру выхода счетчика. Таким образом,, задание величины перемещения определяется номером выхода счетчика импульсов, к которому подключено исполнительное реле, и начальным разворотом статора сельсина 2 осуществляется штурвалом 8.

Предельная величина перемещения, которая может быть отсчитана системой, онределяется емкостью счетчика 21.

При одновременном отсчет-е малых и больших (кратных малым) перемещений отключение привода производится контактом 18 реле 15, согласование измерительной части системы производится после отсчета каждого малого перемещения, а окончание отсчета большого перемещения (кратного малому) и сброс информации, накопленной в счетчике 21, производится после срабатывания исполнительного реле 22.

После остановки привода, о чел5 свидетельствует загорание лампочки, оператор прекращает нажатие кнонки управления 17. Цепь питания реле пуска 16 замыкается размыкающим контактом кнопки /7, реле пуска 16 включается. Своими замыкающими контактами 19 оно подключает цепь сельсина-датчика

-/ к сельсину-датчику 3 и правой обмотке сельсина-приемника 2. Благодаря этому, сельсин-приемник 2 устанавливается в исходное (первоначальное) положение, а сельсин-датчик 3 согласуется с сельсином-датчиком / и

займет новое положение, зафиксировав новое начало отсчета для следующего неремещения. Согласование сельсинов занимает 1 сек. Одновременно контакт реле 16 включит цепь сброса информации, накопленной в счетчике.

Работа схемы нри следующем отсчете протекает аналогично. Наличие подтормаживающего усилия на валу сельсина-датчика 3 не препятствует синхронизации сельсина-приемника 2 с сельсином-датчиком / после цикла

отсчета, так как рассогласование сельсинов при этом большое (до 180°) и синхронизирующий момент велик. Однако наличие такого подтормаживания благоприятно сказывается на демпфировании сельсина 3 при согласоваНИИ и подготовке схе.мы к работе. Ошибка, вносимая этим дополнительным усилием, не велика; кроме того, она постоянна по величине и знаку (так как угол поворота статора 180°), т.е., она носит статический характер,

поэтому и не сказывается на точности устройства.

содержащее сельсин-датчик перемещения стрелы экскаватора, сельсин-датчик начального положения стрелы перед каждым никлом ее перемещения, дифферетщиальный сельсинприемник, ключ отсчета начала цикла перемещения и реле пуска, отличающееся тем, что, с целью зпрощения схемы и конструкции устройства, в трехфазную цепь связи сельсинадатчика начального положения и сельсинаприемника включены нормально разомкнутые контакты реле пуска и на оси сельсина-датчика начального положения укреплеп фрикционный днск, а на статоре этого сельсипа установлены тормозные колодки, стянутые пружиной и касающиеся цилиндрической новерхности фрикционного диска.

,..