Измерение силы тяжести движущегося ковша драглайна в процессе экскавации Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

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

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

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).

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

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.