CC BY
34
сельсинный командоаппарат СКЛР, а также датчики тока силовой цепи двигателей Д'Г и напряжения генератора ДН.
Снижение предельных усилий в канатах осуществляется за счет действия регуляторов усилий РУ, реализующих ПД-закон регулирования с ограничением уровня их выходного сигнала, на вход которых подаются задающий сигнал предельного уровня усилия F„ и сигнал обратной связи от датчика усилия ДУ. Выходные сигналы регулятора привода Р11 и регулятора усилия подключаются через лог ический блок БЛ на вход тиристорного возбудителя. В предельных режимах при возрастании усилия в упругом канате сигнал регулятора РУ становится меньше сигнала регулятора PII и логический блок отключает регулятор PII и подключает регулятор РУ к тиристорному возбудителю, обеспечивая более интенсивное (за счет //-составляющей закона регулирования) снижение возбуждения генератора и стабилизацию усилия на заданном предельном уровне. Разработанная методика синтеза ПД-регулятора усилия канатов позволяет выбрать его настроечные параметры гак, чтобы обеспечить наибольшее быстродействие и отсутствие колебательности процесса регулирования усилия в упругих канатах. Для устранения слабины подъемных канатов в системе предусмотрен второй регулятор усилия, на вход которого подается сигнал заданного минимального натяжения канатов /\„ а его выход подключается через логический блок БЛ на вход тиристорного возбудителя.
Аналогичная структура автоматизированной системы снижения предельных нагрузок используется для электроприводов механизмов напора и подъема карьерных экскаваторов с рабочим оборудованием типа механическая лопата.
Институтом Гипроуглеавтоматиза-ция разработано низковольтное комплектное устройство типа НКУ-LU 38.00,которое включает тиристорный возбудитель вместе
с системой управления электроприводов, а также ячейку снижения механических перегрузок (ЯСМ11) и ячейку выбора слабины канатов (ЯВСК). Аппаратура нескольких модификаций НКУ-LU 38.01 (для экскаваторов ЭКГ-10 Ижорского машиностроительного завода ), НКУ-LU 38.02 (для экскаваторов ЭШ-20.90 Уралмашзавода ), НКУ-LU 38.03 (для экскаваторов ЭК1-15 и ЭКГ-20) и НКУ-LU 38.04 (для экскаваторов ЭКГ-12 Уралмашзавода ) выпускается серийно с 1994 г. АО Электросила (г.Санкт-Пегероург).
Для определения эффективности разработанной автоматизированной системы снижения механических перегрузок были проведены ее производственные испытания на экскаваторах ЭШ-20.90, ЭКГ-20, ЭКГ-12, ЭКГ-10, ЭКГ-5у в различных горно-технологических условиях разрезов Че-ремховский, Бочатский, Мугунский, а также карьера АО Корельский окатыш . Экспериментальные исследования проводились в процессе копания обычных циклов экскавации. а также в специальных режимах искусственного стопорения ковша . Проведенные производственные испытания показали высокую эффективность разработанных устройств снижения механических перегрузок в электроприводах копающих механизмов в предельных режимах вследствие опережающего включения регулятора усилия, обеспечивающего интенсивное затухание упругих колебаний в системе .
На рис.2 показаны гистограммы максимальных усилий в механизме напора экскаватора ЭКГ-12 в циклах копания с устройством снижения динамических нагрузок и без использования этого устройства. Из графиков видно, что без устройства снижения перегрузок вероятность появления максимального усилия в механизме напора в цикле копания с коэффициентом динамичности Кд = Fmax/Fcm (где Fcm - стопорное значение усилия ) составляет в диапазонах нагрузок от 0,8 до 1.0 -10%, от 1,0 до 1,2 -
20%,от 1,2 до 1,4 - 25%, от 1,4 до 1,6 - 20%, от 1,6 до 1,8 - 20%, от 1,8 до 2,0 - 2,5% и свыше 2,0 составляет 2,5%.
Рис.2. Гистограммы максимальных усилий в механизме напора в циклах копания а - с устройством (82 цикла) б - без устройства (82 цикла)
При использовании устройства снижения механических перегрузок,как это видно из гистограммы, увеличилась вероятность появления нагрузок ниже 1,4^ст с 50% до 85%, а вероятность появления на-
грузок выше 1,4.Рст уменьшилась в три раза. При этом во всех 82 циклах работы не было зафиксировано нагрузок в механизме напора выше 1,6Рст.
Аналогичные результаты были получены для электроприводов копающих механизмов других экскаваторов. Так, например, для экскаватора ЭШ-20.90 в режиме жесткого стопорения без устройства в механизме тяги фиксировались нагрузки с коэффициентом динамичности Ка=2,0, а при использовании устройства снижения перегрузок коэффициенты динамичности составляли Кд=\,6.
Таким образом, разработанная автоматизированная система существенно снижает динамические нагрузки в копающих механизмах и их электроприводах одноковшовых экскаваторов, а также значительно уменьшает вероятность появления аварийных перегрузок, что обеспечивает повышение долговечности экскаваторов и снижение эксплуатационных расходов.
1.Ломакин М.С.,Ромашенков
А.М.,Полинский М.Б.,Симонов Ю.В., Устройство для управления движением ковша экскаватора-драглайна, Патент Российской Федерации № 1425276, 1994.
© Авторов
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
