Автоматическое управление динамическими нагрузками в электромеханических системах драглайна при черпании

• Автор: Самойленко, Александр Михайлович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 103 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Постановка задачи исследования и обзор литературы
1.1. Постановка задачи исследования
1.2. Обзор литературы
Глава 2. Разработка структуры и алгоритмов управления системы автоматического управления динамическими нагрузками в электромеханических системах драглайна при черпании
2.1. Требования к системе автоматического управления динамическими нагрузками
2.2. Структура и алгоритмы управления системы автоматического управления динамическими нагрузками для режима автоматического управления процессом черпания
2.3. Структура и алгоритмы управления системы автоматического управления динамическими нагрузками для режима автоматической коррекции сигналов управления в электромеханических системах драглайна при черпании
2.4. Структура и алгоритмы управления системы автоматического управления нагрузками для режима автоматической защиты электроприводов подъема и тяги драглайна от перегрузок
2.5. Обобщенная структура и алгоритмы управления системы автоматического управления нагрузками в электромеханических системах драглайна при черпании
2.6. Структура и алгоритмы управления замкнутого контура регулирования минимального натяжения подъемных канатов драглайна при копании крепких горных пород
Выводы

Глава 3. Синтез регуляторов натяжения подъемных и тяговых канатов системы автоматического управления динамическими нагрузками в электромеханических системах драглайна при черпании
3.1. Синтез регулятора натяжения подъемных канатов РНП1 драглайна для режима автоматического управления процессом черпания
3.2. Синтез регулятора натяжения канатов для режима автоматической защиты электроприводов от перегрузок
3.3.Синтез регулятора натяжения подъемных канатов для режима автоматической коррекции сигналов управления электроприводом подъема
Выводы
Глава 4. Исследование динамических характеристик системы автоматического управления динамическими нагрузками в электромеханических системах драглайна при черпании и разработка рекомендаций по ее технической реализации
4.1. Исследование динамических характеристик системы автоматического управления динамическими нагрузками в электромеханических системах драглайна при черпании
4.2. Разработка рекомендаций по технической реализации управляющего устройства системы автоматического управления нагрузками в электромеханических системах драглайна при черпании
4.3. Стендовые испытания лабораторного образца системы автоматического управления динамическими нагрузками в электромеханических системах драглайна
Выводы
Заключение
Приложения
Использованная литература

ВВЕДЕНИЕ
В диссертационной работе поставлена научная задача разработки системы автоматического управления динамическими нагрузками при черпании в электромеханических системах экскаватора-драглайна.
Эффективность использования экскаваторов-драглайнов, являющихся высокопроизводительными и дорогостоящими горными машинами, существенно зависит от того, насколько управление его главными приводами соответствует такому режиму работы, при котором достигается расчетная производительность экскаватора для горно-геологических условий забоя при допустимых нагрузках в его рабочем оборудовании и электромеханических системах. В процессе черпания значительные динамические нагрузки в электромеханической системе подъема драглайна возникают при наличии слабины в подъемных канатах в момент отрыва груженого ковша от поверхности забоя или при срыве его с бровки, а в электромеханической системе тяги при стопорении и при чрезмерном заглублении ковша в породу. Значительные динамические нагрузки, возникающие в рабочем оборудовании и электромеханических системах драглайна, снижают надежность и долговечность оборудования, увеличивают время простоев экскаватора и эксплуатационные расходы. Слабина в подъемных канатах и значительные динамические нагрузки в электромеханических системах драглайна возникают при ручном управлении процессом черпания. Устранение слабины и ограничение динамических нагрузок может быть обеспечено с помощью систем автоматического управления, контроля и ограничения нагрузок. Большинство таких систем основано на регулировании натяжения подъемных и тяговых канатов.
Разработка системы автоматического управления динамическими нагрузками в электромеханических системах драглайна при черпании, обеспечивающей увеличение эффективности его использования за счет повышения производительности, надежности и долговечности экскаватора, является актуальной задачей.

Рис. 2.5. Характеристика изменения выходного напряжения функционального преобразователя драглайна в зависимости от усилия в тяговых канатах II)
На этом рисунке
ифП = Зиж - напряжение на выходе функционального преобразователя, соответствующее заданному усилию в подъемных канатах в режиме автокоррекции;
5,ттиг - заданное натяжение в подъемных канатах при 5Т ;
1,2,К 2,3,К
5 - значения усилий в тяговых канатах, при которых происходит изменение крутизны характеристики;
коэффициенты изменения крутизны характеристики;
5 - значение усилия в тяговых канатах в конце копания.
В соответствии с характеристикой, представленной на рис. 2.5, алгоритм формирования заданного натяжения в подъемных канатах в режиме автокоррекции определяется выражением
*пзк (5т )
О, 5Т < 5'т
"Т[)> т, *5т — *т2 Кк. (£т -8т) + КК2 (5т - БТл), 5Т„ < 5Т < 5Т
(2.7)
*К1б?т '*7т1) + 7ГК2(5'т -17х2) + 7(ГК2(5,Тк >УТз <5 <$т.
Величины усилий в тяговых канатах £т123 к и соответствующие им усилия £пзк ( Дт,)» 5пзк ( 5т2) и £пзк ( 5т3) определяются на основании пробных