Способ определения веса ковша экскаватора-драглайна Советский патент 1979 года по МПК G01G19/14 

662820 На обозначено: ВД - линия раэ ру; ки;кдвша экскаваторй; Е - уг наклона стрелы экскаватора В к гор зонту Ой; ВС - максимальная длина отвеса подъемного каната; Л - верх .няя Возможная траектория движения ковйа; Л2 - нижняя возможная траектория движения ковша; Лд-Л - сеMef cTBp линий, характеризующихся Т ей, чтодля каждой из них .; ., coaie-qj Vcosle-Kpn) „.0. fU;±: I...:....... . I COnSt . + Чт) .u.V. м чч Зная Значения Р„- и и для оп рйделеннбй линии j можно найтри Р .по формуле: : -p . /,i . На фиг.1 показаны линии 0 для 0,48 для ,5 для Лд /U6 О г 52 для Лд /U7 0,54 для Л, «8 0,56 для JL;/U9 - 0,58 для ЛуfUjo 0,60 для л,о ; /и„ - 0,70 для Л„ :.,; Область взвешивания ковша экска Ваторй И (фиг. 1). задается следующим Ьб1раэбм:-1 --,. . -...,,:.:: , - - - IT длина тягового каната; к траектория движения ковш Длину тягового каната определяю в эависИ|;1Ости от выбранного /и из ;графика, который строится в масшта с длиной стрелы Е по следующей зави ;мЬсти: c05(e-cpT-)-cos(e + q)n) ju-.-.-- . . . Sin (() Для /U a 0,52 ST 0,53 L для /ц a 0,5 J : 0,5 L :Размеры no линии PO CM.фиг. 1, где L - длина стрелн экскаватора д раГлаЙна АВ. , . . Таким образом, при указанном за области взвешивания способ опр Й§Лбййя веса ковша включает следую рйёрации: измеряются величины усил в подъёмном и тяговом канатах (или в; их элементах трансмиссии механиз ггередачи усилий), измеряют разност |«ежду ними (Fp -rFYJ)H определяют ,nj-PTj ковша РВ-i--iпри нахождении . -его В области .с координатами . Aj Л„ Л . Если измерение веса ковша произ водить, на одной и той же линий из семейства Л, Л4.... Л , то tipH a паратурмой реализации ланного спосоГ - Р . ба операцию деления . , выполнять нет необходимости, поскольку на данной линии коэффициент пропорциональности /Uji const задается длиной тягового каната И учитывается при установке цены деления. Устройство, реализующее предложенный способ, содержит (фиг.2) датчик тока 1 электродвигателя механизма подъема, датчик тока 2 электродвигателя механизма тяги, которые представляют собой например, трансформаторы тока, суммирующий блок 3, весо-. измерительный блок 4, датчик 5 длины тягового каната, блок управления 6 и выходной блок 7, выполненный, например, в виде электромеханического счетчика. Датчик 1 по цепи8 соединен с одим входом блока 3, датчик 2 по цепи 9 соединен с другим входом блока 3 и с входом блока 6. Выход блока 3 по цепи. 10 соединен с ЧЗлоком 4. Выходы датчика,5 по цепям 11,12,13.соединены с .соответствующими входами блока 6. Выходы блока 6 по цепям 14,15 соединены с блоком 4, выход блока 4 по цепи 16 соединен с блоком 7. Суммирующий блок 3 (фиг.З) содержит: элементы пропорциональности 17, , представляющие собой, например, потенциометры, и суммирующий элемент 19, выполненный, например, в виде нагруаочного резистора. Элементы 17, 18 соединены с элементом 19. Весоизмерительный блок 4 (фиг.4) содержит преобразователи 20, 21 напряжение-частота, схемы И 22, И 23, счетные схемы 24,25, схему ИЛИ 26, триггер 27 с раздельными входами. Выход преобразователя 20 через схему И 22 соединен с входом счетной схемы 24, выход которой через схему ИЛИ 26 соединен с одним входом триггера 27. Выход триггера 27 подключен к входам схемИ 22, И 23. Выход преобразователя 21 через схему И 23 соединен с входом схемы 25. Блок управления (фиг.5) содержит реверсивную счетную схему 28, дешифратор 29, схему НЕ 30, схему И-НЕ 31, триггер 32 с раздельными входами, формирователь (например, амплитудный дискриминатор) 33, элемент задержки 34,схему И-НЕ 35. Выходы схемы 28 соединены с дешифратором 29, один выход которого соединен ср. схемой НЕ 30 и с одним из входов схемы И-НЕ 31, второй вход И 31 связан с Соответствующим входом триггера 32. Выход формирователя 33 через элемент 34 соединен с соответствующим входом триггера 32, выход которого соединен с входом схемы И-НЕ 35,второй выйод дешифратора 29 соединен с Другим входом схемы И-ПЕ 35, второй выход д : .11ифратора 29 соединен с другим входом И-НЕ 35, третий вход И 35 связан с соответствующим входом схемы 28 (по цепи 11). Устройство работает следующим образом. С датчика 1 по цепи 8 сигнал, пропорциональный якорному foKy подъемного двигателя, поступает в блок 3 на корректирующий элемент 17, обеспечиваюищй пропорциональность выходного сигнала U усилию Fp в подъемном канате. С датчика 2 по цеп 9 сигнал, пропорциональный току в тя говом двигателе, поступает в блок 3 на корректирующий элемент 18, обеспечивающий пропорциональность выходн го сигнала UT усилию FT в тяговом канате. С выхода элемента 19 сигнал ,-и, поступает по цепи 10 на пре образователь 21 блока 4. На вход пре образователя 20 подается 02 const. По команде начало взвешивания , поступающей по цепи 15 от блоков б, Триггер 27 переключается в соответст ;вующее состояние, в результате чего подготавливаются для работы схемы И 22, И 23. Импульсы с частотой д с выхода преобразователя 21 через схем И 23поступают на вход схемы 25, а импульсы с частотой f d выхода преобразователя 20 через схему И 22 поступают на вход-схемы 24, при заполнении которой на ее выходе вырабатывается сигнал и через схему или ь поступает на вход триггера 27, переключая его в исходное состояние. Сиг нал с выхода триггера 27 запирает вх ды схемы И 22, И 23. Время преобразования Т -определяется емкостью схе мы ,где А - емкость счетной схемы 24. Число импульсов N/ поступившие за период преобразования Т в схему 25, равно -. При заполнении схемы 25 с ее выхода по цепи 16 поступает импульс в блок 7, где он фиксируется электромеханическим счетчиком. Значение этого импульса, очевидно, соответствует N импульсам, которые поступают на .вход схемы 25, выполняющей функцию масштабного элемента. . Влок б предназначен дJlя выработки управляющих сигналов, обеспечивающих работу элементов устройства в требуемой.последовательности. Сигнал начала взвешивания появляется на выходе И-НЕ 35 при выполнении трех усл.овйй: произошло черпание, длина тягового каната увеличивается при своем движении ковш достиг зоны взвешивания. Заполнения ковша;драглайна характ ризуется определенными минимальными значениями времени длительности операции заполнения и тока двигателя механизма подъема. Именно эти обстоятельства и приняты для описания условий, необходимых для начала процесса взвешивания, которые реализуются следующим образом; с датчика тока тяги 2 сигнал по цепи поступает в блок управления 6 на вход формирования ЗЗ, ас его выхода через элемент 34 - на вход триггера 32, который переключается, в результате этого обеспечивается одно из условий для срабатывания И-НЕ 35; тяговый канат удлиняется, при этом сигнал, выработанный датчиком 5, по., цепи 11 снимает запрет с элемента 35; зона взвешивания М задается длиной тягового каната, изменяющейся в пределах от ДО Т2 Текущее значение длины тягового каната соответствует количеству импульсов в счетной схеме 28, которые поступают с датчика 5 по цепи 13. По достижении ковшом начала зоны взвешивания М последний пересекает граничную линию, образованную радиусом -f4 выхода дешифратора 29 сигнал поступает на вход И-НЕ 35, с выхода которого сигнал по цепи 15 поступает в блок 4 и разрешает взвешивание ковша. При выходе ковша из зоны взвешивания М последний пересекает граничную линию, образованную радиусом т2 дешифратора 29 выдается сигнал на вход НЕ 30. Выходной сигнал по цепи 14 поступает в блок 4 и запрещается взвешивание. При движении ковша к месту черпания последний снова пересекает зону взвешивания, но в этом случае тяговый канат укорачивается, а сигнал, выработанный датчиком 5, по цепи 11 будет запирать вход И-НЕ 35. В это время на входах элемента И-НЕ 31 появляется два сигнала; один - с дешифратора, другой - с датчика 5. Выходной сигнал элемента И-НЕ 31 лереключает триггер 32 в состояние, при котором запирается вход И-НЕ 35, и сни мается этот запрет только после черпание операции Таким образом, использование предлагаемого способа определения веса ковша экскаватора-драглайна по сравнению с существующими способам обеспечивает повышение точности взвешивания ковша экскаватора при одновременном упрощении технических средств, реализуюпдах способ. Формула изобретения ; Способ определения веса ковша экскав.ач.ора-драглайна по величине УСИЛИЙ в тяговом и подъемном канатах с учетом координат ковша в пространстве, определяемых измерением длины тягового каната, о т л и ч а-:

ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности и упрощения его реализации, определяют разность усилий в -подъемном и тяговом канатах и определяют вес ковша по формуле

p- ii:Ii

п

где Р - вес ковша,

усилие в подъемном канате, - -- Frp- усилие в тяговом канате, . (U - коэффициент пропорциональности, определяемый из выражения

COS(-Cf.)-cos(-(pn1 (4)n(

/luHufl разгрузки

где С - угол наклона стрелы экскаватора к горизонту,

угол между подъемным канатом и стрелой экскаватора,

ф,,,- угол между тяговьии канатом и стрелой экскаватора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 . ; вторское свидетель1ртво 1 324527, М. G 01 G 19/14, 1969.

2.Филиппенк.о А.И. и др. Выбор. размеров и конфигурации области пространства при взвешивании ковша драглайна. Известия ВУЗов. Горный журнал № 2, 1971. .

3./Авторское свидетельство

469893, М.Кл. G 01 G 23/36, 1973.

662820

W

Я Г2 /3