Устройство для управления копающими механизмами экскаватора Советский патент 1980 года по МПК E02F9/20 

(5I) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ КОПАЮЩИМИ МЕХАНИЗМАМИ ЭКСКАВАТОРА

Изобретение относится к системам управления электроприводами копающих механизмов одноковшового экскаватора, а именно к устройствам для ограничения динамических нагрузок в электромеханических системах приводов . Известные устройства для управлен электроприводом копающего механизма экскаватора обеспечивают формирование статических экскаваторных характеристик с заданными значениям и стопорного тока к тока отсечки ij . Однако в режимах стопорения ковша характерных для копающих механизмов экскаватора, динамические выбросы тока часто превышают ;его стопорное значение в 1,8-2,4 раза. Эти динамические нагрузки являются основной причиной разрушения к недопустимых деформаций электромеханического оборудования экскаваторов . Высокий коэффициент динамики приводит к повышенному износу меканического оборудования и снижению надежности и долговечности дорогостоящих- высокопроизводительных машин Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является устройство для ограничения динамичес ких усилий, содержащее приводы подъема и напора, системы управления ими датчик тока якорной цепи привода йодъема и элемент сравнения в Цепи обратной связи по току привода напора 2 . Это устройство предназначено дли уменьшения динамических усилий в электроприводе рабочего органа экскаватора путем рекуперации энергии при стопорении ковша. Однако это устройство не обёспе- , Кивает эффективного ограничения динамических нагрузок в электромеханическом оборудовании механизма подъема экскаватора. Это объясняется следующим. Величина динамических нагрузок Fn, действующих на привод подъема, определяется помимо занесенной приводом кинематической энергии усилием резания усилиемдвигателя подъема и усилием привода напора. При работе устройства в случае перегрузки привода подъема снимается усилие двигателя подъема, а усилие, развиваемое двигателями напора, продолжает действовать в направлении растяжени у подъемного каната. ЦелЬю изобретения является повышение производительности за счет нсклю4ёнйя стопорения ковша при пре долении препятствия. Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено послед вательно соединенными нелинейным эв ном с зоной нечувствительности и не линейным логическим элементом, выхо дн которего подкЛйчены параллельйо элеК1енту сравнения в цепи обратной связи по току привода напора, а управляющий вход соединен с выходом нелинейного звена.с зоной нечувстви тельности, вkoд которого подключён датчику тока привода подЪемй. На чертеже представлена структурнйя сйёма устройства для управления копающими механизмами экскаватора. Устройство состоит из электропри Вода Подъема по системе управляемы преобразователь-двигатель, включаю щем в себя систему управления 1с преобразователем 2 и Подключенным к нему двигателем подъема 3, датчик 4fbfta привода; подъёма. Система управления приводом Напо ра 5 с нелинейным элементом сравнения 5 в цепи обратной бвнзй п 5 о й:у подсоединена к преобразователю 7 с подключенным к нему двигателем напо ра 8 - - . ,- Нелинейное звено 9с характеристикой типа зоны нечувствительности подключено к управлякядёму вхо ду не линейнргр логического элемента 10, включенного параллельно нелинейному элементу сравнения б . Нелинейное звено 9 ймеет характеристику типа зоны нечувствительности, какую имеют, например, ста бйлйтрон или магнитные усилитель с 6трица1Тельньм смещением. Ширина зоны нечувствительности определяется допустимой нагрузкой привода подъёма Величина этой допустимой нагрузки находится в зоне тока отсечки привод В да естве нелинейного логического элемента 16 может использоваться, йа.Й1рйМёр, триод, базой подкЛючёйный к нелинейному эвену 9, а эмиттером и коллектором к нелинейному элементу сравнения б в цепи обратной связи №о прйвсдаа напора. ; Устройство работает следунмцим .р азойГ / .,.;,,..,«,..,-.i.:,.,.,:..,..-.-..,j,..: .-,.,., .В процессе копания нагрузка при - ЭдЙГ гЩтьеШ tmpBjJ iMeter -« НИМ усилием резания, усилием двйШ«ёйяttesrfeeMa, скоросчыо иг массой и усилием двигателя напора 8.. Ток привода подъема, опрёдёляёмьШ с помсэдью датчика тока 91, достаточно точйо отражает величйн убйлйя йШвода при постоянном токе возбуждения двигателей. При превииении током подъема допустимой нагрузки в результате, например, чрезмерного заглубления ковша в забой или при встрече с неэкскаваторным препятствием на выходе нелинейного вена 9 появляется сигнал, поступающий на управлякм-дий вход нелигнейнрго логического элемента 10. В зависимости от величины сигнала , поступающего со звена 9, нелинейный логический элемент 1о частично или полностью шунтирует Нелинейный элемент сравнения б. В результате этого появляется ток в цепи обратной связи по току привода напора, размагничивающий преобразователь 7 напора. . Это приводит к резкому снижению усилия, развиваемого: приводом и соответственно к уменьшению динамических нагрузок на привод подъема. Кроме того, при этом возрастает доля усилия, привода подъема, расходуемая на резание грунта, чем создаются условия для преодоления препятствия без стопорений ковша. Изобретение позволяет увеличить производительность на 15%, снизить дйнайическйё Нагрузки на оборудование на 7% и уменьшить утомляемость машиниста. Формула изобретения Устройство для управления копающими механизмами экскаватора, содержащее приводы подъема и напора, системы управления ими, датчик тока якорной цепи привода подъема и элемент сравнения в цепи обратной связи по току Привода напора, отличающее с я тем, что, с целью повышения производительности экскаватора за счет исключения стопорения ковша при преодолении препятствия, оно снабжено последовательно соединенными нелинейным звеном с зоной нечувствительности и нелинеййым логическим элементом, выходы которого подключены параллельно элёме и ту сравнения в цепи обратной связи по току привода напора, а управляющий вход соединен с выходом нелинейного звена с зоной нечувствительйостй, бйОд которого подключен к , тока привода подъема. Источники информации, 1Г1|рййя ыё во ЙнййайИе при экспертизе 1.Сато1зскйй Б. И. и др. Современные карьерные экскаваторы. М., Недра, 1971, с. 227-235. 2.Авторское свидетельство СССР , № 442272, М., Кл. Е 02 F 9/20, 1972 (прототип).

V