УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ КОПАНИЯ ЭКСКАВАТОРА-ДРАГЛАЙНАIИзобретение относится к экскавато- jрам-драглайнам и предназначено для управления копаюпщми механизмами драглайна в процессе иаполнения ковша грунтом.Известна система стабилизации натяжения подъемного каната экскавато- • ра-драглайна, включающая в себя ко- мандоаппарат, устройство управления приводом подъема, преобразователь с подключенным к нему двигателем, датчик статического тока и его производной, задатчик натяжения и два усилителя с насыщением [ij.Недостаток такой системы заключается в том, что она не обеспечивает регулирование натяжения подъемного , каната в процессе черпания, что является необходимым для уменьшения толщины стружки грунта, снимаемой ковшом, при значительном возрастании нагрузки на привод тяги.Нб^1более близким техническим решением к изобретению является устройство управления процессом копания экскаватора-драглайна. Указан-' ная система включает в себя командо- аппарат, систему управления преобра- зователем привода подъема, датчик усилия подъема и его производной, задатчик натяжения, два усилителя с насыщением, датчик усилия тяги и его производной, усилитель с зо-„ ной нечувствительности и с насыщением, сумматор и нелинейный элемент, причем выходы упомянутых датчиков подключены на вход сумматора, выход которого через нелинейный элементJJ соединен со входом первого усилителя [21 ,Недостатком известной системы является нарущение при определенных технологических ситуациях тех-JQ нологии выполнения операции наполнения ковша, выражающееся в колебательности толврнш стружки, приводящей к снижению производительности экскаватора и возрастанию нагрузок Советский патент 1981 года по МПК E02F3/48 E02F9/20 

на копающие механизмы. Это объясняется, во-первых,значительно переменной величиной жесткости подъемного каната вследствие существенного его провисания между головным и направляющим блоками, и, во-вторы значительным возрастанием усилия резания при резком изменении угла резания грунта вследствие быстрого увеличения натяжения подъемного каната при нагрузке на привод тяги больше заданной. Цель изобретения - устранение ко лебательности процесса стабилизации нагрузки привода тяги и подъема. Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено датчиком производной скорости привода подъема и апериодическим звеном, вход к торого подключен к датчику, усилия п вода тяги, а выход через усилитель с зоной нечувствительности и насыще нием подключен к третьему входу пер вого усилителя с насыщением, к четвертому входу которого подключен датчик производной скорости привода подъема. На чертеже изображена структурна схема предлагаемого устройства. Устройство содержит систему упра ления приводом подъема 1, включающе го в себя преобразователь 2 с подключенным к нему двигателем 3 подъема, командоаппарат 4, датчик 5 усилия подъема, датчик 6 производной скорости подъема, задатчик 7 натяжения подъемного каната и два усилителя 8 и 9 с насьпцением. Ко входам первого усилителя 8 подключе ны выходы датчика 5 усилия подъема, задатчика 7 натяжения подъемного каната и усилителя 10 с зоной нечув ствительности и с насыщением. Вход усилителя 10 связан через апериодическое звено 11 с датчиком 12 усили тяги. Устройство работает следую1вдм об разом. .Рассмотрим сначала его работу пр нагрузке на привод тяги меньше заданной, которая определяется исходя из его механической характеристики. При отсутствии сигналов на входе пе вого усилителя 8 напряжение на его выходе равно нулю. Напряжение, снимаемое с задатчика 7, пропорциональ ное требуемой величине минимального натяжения подъемного каната, смеща54ет характеристику усилителя 8 влево. Напряжение на выходе усилителя 8 при этом равно максимальному, определяемому значением насыщения. Р апряжение с датчика 5 усилия привода подъема действует встречно сигналу с задатчика 7. Таким образом, при натяжении каната меньшем заданного имеется напряжение на выходе первого усилителя 8,; а при натяжении каната большем заданного выход этого усилителя равен нулю.. Напряжение с выхода первого усилителя 8 поступает на вход второго усилителя 9, имеющего , при отсутствии сигнала на выходе командоаппарата 4 характеристику с зоной нечувствительности и с насыщением. При крайнем положении командраппарата 4 на Спуск напряжение с его выхода сдвигает характеристид у усилителя 9 влево, устраняя его зону нечувствительности. Величина максимального напряжения на выходе первого усилителя 8 соответствует току управления второго усилителя 9, пропорционального двойному значению зоны нечувствительности при нулевом положении командоаппарата. Напряжение с выхода второго усилителя 9 поступает в систему управления привода подъема. Величина насьш;ения второго усилителя 9 выбирается равной двойному значению напряжения на выходе командоаппарата 9 в крайнем положении на Опускание ковша. Вследствие этого алгебраическая сумма сигналов с выходов командоаппарата 4 и второго.усилителя 9 не превышает максимального напряжения задания на Подъем ковша. Таким образом, при уменьшении натяжения подъемного каната меньше заданного появляется напряжение на выходе первого, усилителя 8. Если командоаппарат 4 находится в положении, отличном от крайнего на Подъем ковша, то на выходе первого усилителя 8 также появится напряжение и скорость двигателя увеличится в направлении выбора слабины подъемного каната. Однако, как показали исследования, жесткость каната при малом значении натяжения подъемного каната значительно меньше расчетной. Объясняется это значительным провисанием каната между направляющим и головным шкивами. Поэтому при отработке даже небольшого рассогласования между заданным и действительным значениями усилия в подъемном канате привод подъема успевает развить довольно значитель ную скорость, что приводит к перерегулированию и возникновению колебаний в системе. Эти колебания вызывают даже отрыв ковша от забоя и нарушение процесса копания. Устранить эти колебания удается только введением на вход первого усилителя 8 сигнала, пропорционального производной скорости привода подъема. Этот сигнал снимается с датчика 6 производной скорости подъема. До тек пор, пока нагрузка на приВОД тяги меньше пропорционального значения зоны нечувствительности уси лителя 10, напряжение на его выходе равно нулю. Устройство в этом случае поддерживает натяжение подъемного каната, не препятствующее заглублению ковша в забой и определяемое сигналом на выходе задатчика 7 натяжения. Заглубление ковша в ,забой при этом происходит с интенсивностью, определяемой весом ковша. В процессе заглубления ковша увеличивается толщина стружки, снимаемой ковшом и соответственно возрастает усилие в приводе Т5тги. Поскольку оптимальному по длительности протеканию процесса черпания соответствует работа привода тяги в определенно зоне его механической характеристики то значительное заглубление ковша в зывает увеличение продолжительности цикла работы экскаватора и, следова тельно, снижение его производительности. Поскольку заглубление ковша драглайна происходит под действием усилия, равного разности между весом ковша и натяжением подъемного каната, то характеристика вход-выход усилителя 10 выбирается такой, чтобы при приближении значения усилия тяги определяемого с помощью датчика 12, к заданному на выходе этого усилителя появился сигнал, действуюпщй согласно с сигналом на выходе задатчика 7 натяжения. Интенсивность заглубления ковша при этом уменьшается Однако быстрое возрастание натяжения ;подъемного каната приводит к резкому изменению угла резания грунта. Это 56 в свою очередь вызывает дальнейшее возрастание усилия в подъемных кана тах и еще большее изменение угла резания. Значительное возрастание натяжения подъемного каната может привести к нарушению контакта ковша с забоем и существенному увеличению продолжительности операции копания. Для плавного возрастания усилия подъема, не вызывакацего резкое изменение угла резания, выход датчика 12 усилия тяги связан со входом усилителя 10 через апериодическое звено 11. Таким образом, устройство при малой нагрузке на привод тяги поддерживает без колебаний натяжение подъемного каната, не препятствующее заглублению ковша в забой, а при значительной нагрузке на тягу плавно уменьшает толщину стружки.. Применение предлагаемого устройства устраняет колебательность процессов стабилизации нагрузкипривода тяги и привода подъема, улучшает качество технологии выполнения операции копания и сокращает длительность опергщии копания на 12-14%. Формула изобретения Устройство для управления процессом копания экскаватора-драглайна, включакяцее привод подъема по системе преобразователь-двигатель, систему управления преобразователем, командоаппарат, датчик усилия тяги, усилитель с зоной нечувствительности и с насыщением и соединенные последовательно два усилителя с насыщением, к двум входам первого из которых подключены задатчик натяжения и датчик усилия подъема, отличающееся тем, что, с.целью устранения колебательности процесса стабилизации нагрузки привода тяги и подъема, оно снабжено датчиком производной скорости привода подъема и апериодическим звеном, вход которого подключен к датчику усилия привода тяги, а выход через усилитель с йоной нечувс1вительности и насыщением подключен к третьему входу первого усилителя с насыщением, к четвертому входу которого

подключен датчик производной скорости привода подъема.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

8257858

1.Авторское свидетельство СССР № 599023, кл. Е 02 F 9/20, 1975.

2.Авторское свидетельство СССР № 642440, кл. Е 02 F 9/20, 1977.