Научная статья на тему 'Измерение силы тяжести движущегося ковша драглайна в процессе экскавации'

Измерение силы тяжести движущегося ковша драглайна в процессе экскавации Текст научной статьи по специальности «Общие и комплексные проблемы естественных и точных наук»

CC BY
62
10
Поделиться

Аннотация научной статьи по общим и комплексным проблемам естественных и точных наук, автор научной работы — 3Амешин В. В.

На основе анализа имеющихся разработок в области автоматизации процесса измерения силы тяжести ковша шагающего экскаватора получена математическая зависимость для расчета силы тяжести транспортируемого рабочего органа драглайна. Выполнена оценка достоверности предлагаемой зависимости, обеспечивающей косвенный учет величины центростремительной силы, действующей на ковш в процессе транспортных операций. Предложен вариант технической реализации устройства для измерения силы тяжести груженого ковша экскаватора-драглайна.

Похожие темы научных работ по общим и комплексным проблемам естественных и точных наук , автор научной работы — 3Амешин В. В.,

Gravity Measurements of a Dragline Operating Bucket in the Process of Excavation

For the gravity measurements of a transported dragline working unit a mathematical dependence has been obtained on the basis of available elaborations analysis in the sphere of a process of automatization of force gravity-measurement of a walking excavator bucket. Evaluation of reliability of the suggested dependence has been made with indirect account of centripetal force affecting the bucket in transport operations

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Текст научной работы на тему «Измерение силы тяжести движущегося ковша драглайна в процессе экскавации»

определяющим максимальные значения у и К„. Для исследований динамики ВТМ в составе ПС при комбинированном транспорте целесообразно использовать теорию прямоугольного импульса для определения функции в выражении (1).

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Коловский М. 3. Нелинейная теория внброзащитных систем,—М.: Наука. 1966.-315 с.

2. Юдин А. В., Пекарский В. С., Батятин В. М. Расчет максимальных нагрузок в системе бункер — вибропитатель при загрузке ее автосамосвалами//Изв. вузов. Горный журнал.— 1978.— № 11,— С. 85—89.

3. Юдин А. В., Мальцев В. А. Моделирование процессов ударного нагружения внб-ропитателя в условиях перегрузочного пункта//Изв. вузов. Горный журнал.— 1991 — № 6.- С. 66-70.

УДК 621.879.34

В. В. Замешин

ИЗМЕРЕНИЕ СИЛЫ ТЯЖЕСТИ ДВИЖУЩЕГОСЯ КОВША ДРАГЛАЙНА В ПРОЦЕССЕ ЭКСКАВАЦИИ

Оперативный контроль и учет объемов работ, выполняемых шагающими экскаваторами, является одним из путей совершенствования и автоматизации драглайнов. Известны системы автоматического контроля и учета производительности экскаваторов, обеспечивающие взвешивание горной массы в ковше и основанные на измерении тока якоря двигателей подъемной и тяговой лебедок [7]. Установлено, что большинство имеющихся разработок не предусматривают учета цснтро

лий в подъемных и тяговых канатах

стремительной силы, действующей на ковш при повороте платформы [1,2, 3, 4].

Повышение точности определения веса ковша экскаватора с материалом достигается вычислением разности равнодействующей и цен-

Расчет величины силы тяжести груженого ковша экскаватора ЭШ 100. 100

Наименование параметр»

Расчетная формула

Численное значение

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Расстояние от оси вращения экскаватора до точки схода тяговых канатов с блоков наводки /?о, м

Промежуточная длина тягового каната М

Радиус вращения груженого ковша /?Вр, м

Величина центростремительно!"! силы кН

Значение равнодействующей сил в точке подвески ковша />. кН

Величина угла между направлениями действия равнодействующей сил и силы тяжести ковша а, град

Значение угла между направлением действия силы тяжести ковша и усилия в подъемном канате р, град

Величина усилия в тяговом канате /ч, кН

Значение угла, противолежащего вектору усилия в подъемном канате V. град

Величина усилия в подъемным канате Г„, кН Величина силы тяжести в точке подвески ковша /\ кН

Я™ах — /. СОБ е 15,1

¿81п ф„ ^¡П (Фт+Фп)]-1 65,3

/?0+ /-Т ссв (фт — и) 78,2

вр 390,4

2965,8

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

агссов РГ^1 7.6

90 — (е+(рп) 25

^рв'П У.Г51П (фт + <Рп)1 2085,9

180 — (Р+а+фт+фп) 98,4

V 151П (фт + фп)]-1 3839,3

^пЗ'п (Фп+ е) + /гт81П (фг — е) 2940

оо

тростремительной сил в точке подвески ковша [5). Однако техническая реализация при этом требует большого состава сложной аппаратуры, наладка и ремонт которой достаточно сложны в реальных условиях эксплуатации драглайнов, и, кроме того, аппаратурная погрешность превышает эффект от учета центростремительной силы.

Реализация предложенного метода [5] существенно упрощается, если текущее значение центростремительной силы учитывать косвенным образом, а именно: величину силы тяжести Р транспортируемого ковша характеризовать алгебраической суммой проекций усилий в подъемных и тяговых /ч канатах на вертикальную ось (рис. 1):

/г=/гп81п(фп+е)+^т51п(фт — е), (1)

где <р„, фт — величины углов, соответственно, между осью стрелы и подъемным и тяговым канатами; е — величина углов наклона стрелы экскаватора к горизонту.

Математическая зависимость (1) справедлива при условии, что силы инерции при транспортировке ковша не учитываются; подъемные и

тяговые канаты пересекаются в центре тяжести рабочего органа экскаватора; стрела и канаты считаются абсолютно жесткими; размерами головных и направляющих блоков пренебрегаем.

Исходными данными для проверки достоверности выражения (1) послужила техническая характеристика шагающего экскаватора ЭШ 100.100 [6] и промежуточное положение, ковша в пространстве, для которого величины углов между осью стрелы и подъемным и тяговым канатами составляют соответственно 30 и 20 град. Результаты расчета приведены в. таблице.

Анализ полученных результатов свидетельствует о достоверности математической зависимости (1).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Техническая реализация выражения (1) может быть осуществлена на базе известного устройства [4], оснащенного двумя синусно-коси-нусными вращающимися трансформаторами 1 и 2, в комплекте с выпрямителями 3 и 4, датчикам усилия в подъемном канате 5, дополненного датчиком усилия в тяговом канате 6, двумя блоками перемножения 7 и 8, сумматором 9 и индикатором 10. Блок-схема предполагаемого технического решения приведена на рис. 2. Следует отметить, что напряжение, снимаемое с синусной обмотки вращающегося трансформатора 1, пропорционально величине зт(фп+е). Начальная фаза +е обеспечивается предварительным сдвигом ротора вращающегося трансформатора на величину угла наклона стрелы экскаватора к горизонту. На такой же угол в противоположном направлении смещается ротор вращающегося трансформатора 2 с целью формирования его синусной обмоткой величины $ш(фт— е).

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. А. с. 411199 МКИ Е 02 Р 9/20. Способ определения степени загрузки ковша одноковшового экскаватора/А. И. Фнлинко и др. (СССР).— 1486260/29—14.— Заявлено 26.10.70; Опубл. 15.01.74.. Бюл. № 2 —С. 3.

2. А. с. 861485 (СССР) МКИ Е 02 Р 3/48. Способ определения массы ковша экскаватора-драглайна / О. А. Залесов, А. М. Мартынов, И. А. Фнлипенко (СССР).— 2658784/29—ОЗ.—Заявлено 10.05.78; Опубл. 07.09.81. Бюл. № 33 —С. 4.

/ — 3

4—8

Рис. 2. Блок-схема устройства для измерения силы тяжести перемещаемого ковша

3. А. с. 1041879 МКИ в 01 й 19/18. Способ определения веса груза, перемещаемого ковшом экскаватора / А. С. Перминов, И. Г. Котлубовский, 10 А. Королев, А. П. Максимов (СССР).—3399828/18—10— Заявлено 18.02.82.; Опубл. 15.09. 83; Бюл. № 34,—С. 3.

4. А. с. 812886 МКИ Е 02 Р 3/48, Е 02 Р 9/20. Устройство для определения загрузки ковша драглайна/В. Я Ткаченко (СССР).—2593788/29—ОЗ.—Заявлено 23.03.78; Опубл. 15.03.81, Бюл. № 10,—С. 5.

5. А. с. 469893 МКИ О 01 в 23/26. Способ определения веса ковша экскаватора с материалом/Г. Д. Афанасьев (СССР).—1895481/18—10,—Заявлено 20.03.73; Опубл. 05.05.75, Бюл. № 17.—С. 3.

6. Беляев Ю. И. Совершенствование технологии выемочно-погрузочных работ на карьерах —М.: Недра, 1977.—295 с.

7. Ломакин М. С. Автоматическое управление технологическими процессами карьеров— М.: Недра, 1978.— 280 с.

универсальный датчик давления жидкости

и механических усилий

Разработчик — Е. В. Калыгин с. н. с. кафедры ЭГП

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Датчик предназначен для измерения механических усилий давления жидкостей и растворов.

Датчик представляет собой закрытый в корпусе магнитоупругий преобразователь, выполненный в виде плоской катушки возбуждения, в которой расположены чувствительные и компенсационные элементы с измерительными катушками.

Датчик позволяет без измерения конструктивных элементов, если поместить его в соответствующий корпус, измерять давление жидкости или механические усилия.

Преимущества датчика:

— повышенная чувствительность;

— при незначительных измерениях конструкции чувствительных элементов можно варьировать пределы измерения;

— прост в изготовлении;

— дешев, для изготовления не требуем дорогостоящих материалов;

— унифицирован.

Датчик может применяться во всех отраслях народного хозяйства.