Стенд для исследования систем автоматического управления нагрузкой горной машины Советский патент 1974 года по МПК E21C31/00 G01M13/02 

1

Известен стенд для исследования систе автоматического управления нагрузкой горной машины, содержащий приводной электродвигатель, гидропривод подачи с выходной звездочкой и тяговым органом,

регулируемую гидропередачу с нагрузоч{1ы электродвигателем, блоки воспроизведения возмущающих воздействий, электрогидроклапаны, авторегулятор нагрузки и гидро- магистрали.

Предлагаемое устройство отличается тем, что к напорной магистрали регулируемой гидропередачи параллельно подсоединены гидронасос здания возмущающих воздействий с независимым приводом и

гидронасос здания нагрузки от скорости подачи с приводом от тягового органа, причем указанные гидронасосы через свои электрогидроклапаны подключены к генераторам соответствующих возмущающих воздействий.

Это позволяет повысить точность динамического моделирования нагрузок.

На чертеже приведена электрогидравли1ческая схема стенда,

Приводной электродвигатель 1 через гидропередачу, состоящую из регулируемых гидронасоса 2 и гидро двигателя 3, сочленен с нагрузочным электродвигате 1ем 4. С другой стороны вал приводного электродвигателя 1 соединяется с гидромеханизмом подачи, состоящим из регулируемого гидронасоса 5, управляющего электрогидро клапана 6, гидродвигателя 7 и редуктора 8.

Приводной электродвигатель 1, гидропередача 2 и 3, нагрузочный электродвигатель 4, составляют систему воспроизведения нагрузки, причем гидронасос 2 и гидро двигатель 3 образуют замкнутую гидросистему, именуемую в дальнейшем регулируемой гидропередачей.

Выходная звездочка приводного редуктора 8 тяговым органом 9 соединена с гидронасосом 10 задания йагруэки от скорости подачи через рёдутстор 11.

Гидронасос 10 задания нагрузки от скорости подачи, редуктор 11 и управляющий электрогидрбклапан 12 располагаются на расстоянии, равном длине тягового органа. Приводные звездочки редуктора гидромеханизма подачи 8 и редуктора 11 соединяются тяговым органом в подвижну систему. Дляступенчатого изменения длины тягового ofjraHa имеются промежуточные места установки редуктора 11с гидронасосом 10. Изменение крепости угля вдоль лаьы задается генератором 13 Воздействующим на управляющий электро- гидроклапан 12 гидронасоса 10. Гидронасос 14 задания нагрузки от возмущающих воздействий, электрогидрокланан 15 и электродвигатель 16 смонти рованы на отдельной раме. Гидронасосы 10 и 14 параллельно включены в напорную магистраль гидронередачи 2 и 3. Для воспроизведения реальных возмущений, поступающих на исполнительный орган, управляющий электрогидроклапан 1 через суммирующее устройство 17 соедипен с генератором низкой частоты 18 и через фильтр 19 с генератором белого щума 20. Генератор 18 имитирует периодические возмущения, возникающие при взаимодействии исполнительного органа с забоем. Генератор 20 имитирует случай ные возмущения от изменения хрупкопластических свойств угля и сопротивляемости утля разрушению. Для обеспечения работы системы авто- матического управления (САУ) 21 имеют датчик нагрузки 22, датчик скорости пода чи 23 и электрогидроклапан 6, воздействующий на гидронасос 5 механизма подачи. Для имитации процесса движения машины с учетом трения к тяговому органу 9 подсоединяется металлическая конструкция 24 с большой массой. Подключаются генераторы возмущающи воздействий к стенду при помощи переклю чаталей 25 и 26. Стенд работает следующим образом. Включаются насосы подпитки и управления для заполнения гидросистем маслом (на чертеже не показаны). При включении приводного и нагрузочного электродвигателей 1 и 4 и равенстве производитель- ностей гидронасоса 2 и гидродвигателя 3 (работающего в данном случае в режиме насоса) давление в гидропередаче, а следовательно, и передача энергии отсутствуют. Подача дополнительного объема масла в напорную магистраль гидропередачи 2 и 3 вызывает тормозную реакцию сочлененного с ней электродвигателя и передачу нагрузки на электродвигатель 1. Быстродействие гидросистемы и жесткость характеристики электродвигателя 4 обеспечивают получение необходимого диапазона частот в системе воспроизведения нагрузок. Сигналом от САУ на электрогидро- клапан 6 задается скорость подачи. Под воздействием тягового органа (цепи) обеспечивается работа гидронасоса 1О и подача масла в гидропередачу, вызываюн1ая рост нагрузки электродвигателя 1 пропорционально скорости подачи. Таким образом, осуществляется взаимосвязь скорости подачи и нагрузки, от исполнительного органа. Воздействием на электрогидрокланан 12 устанавливается производительность гидронасоса 1О, т.е. имитируется определенная крепость угля. Задание нагрузки осуществляется воздействием генераторов 18 и 2О на управлшощий электрогидроклапан 15, при включении переключателя 25. С частотой, поступающей от суммирующего устройства 17, изменяется производительность гидронасоса 14, а, следовательно, и нагрузка на электродвигатель 1. Воздействуя на электрогидроклапан 15 изменением производительности гидронасоса 14, можно застопорить электродвигатель 1, а также задавать режим запуска его под нагрузкой. При включении САУ 21 обеспечивается автоматическое регулирование нагрузки электродвигателя 1 за счет изменения скорости подачи. Применение регулируемых гидрообъем.- ных машин обеспечивает стабильность параметров системы воспроизведения, а сохранение в схеме ряда узлов и элементов реальной мащины: электродвигателя 1, гидромеханизма подачи 3,7 и 8, тягового органа 9, электрогидроклапана 6, обеспечивает получение воспроизводимыз4 нагрузок в натуральную величину. Приведе1;ное сочетание элементов и их взаимосвязь обеспечивают более точное воспроизведение нагрузок, возникающих при различных режимах работы реаль;ной мащины в забое, а следовательно, и более качественные исследования, отработку и наладку САУ в широком диапазоне изменения параметров системы. Предмет изобретения Стенд для исследования систем автоматического управления нагрузкой гор-

ной машины, содержащий гфиводной электродвигатель, гидропривод подачи с выходной звездочкой и тяговым органом регулируемую гидропередачу с нагрузочным электродвигателем, блою воспроиз-

ведения возмущающих воздействий, электрогидроклапаны, авторегулятор нагрузки и гидромагистрали, о т л и -. чающийся тем, что, с целью

повышения точности динамического моделирования нагрузок, к напорной магистрали регулируемой гидропередачи параллельно подсоединены гидронасос задания возмущающих воздействий с независимым приводом и гидронасос задания нагрузки от скорости подачи с приводом от тягового органа, причем указанные гидронасосы через свои электрогидроклапаны подключены к генераторам соответствующих возмущающих воздействий.