1. Avtomatlashtirishning maqsadi va vazifalari Kon qazish maydonchalarini avtomatlashtirish

5. Ochiq usulda qazib olishda qazib olish jarayonlarini avtomatlashtirish
5.1 Belkuraklarni avtomatlashtirilgan boshqarish
Bir chelakli ekskavator og'ir tog'-kon va geologik sharoitlarda ishlarni bajarishga qodir bo'lgan ko'p qirrali mashinadir. Karerlarda asosan tekis belkurak va dragline ishlatiladi. Har ikkala mashina uchun operatsiyalar ketma-ketligi, boshqaruv elementlari va boshqarish usullari, ishlab chiqarish holatini boshqarish usullari va vositalari o'xshashdir, shuning uchun ularni boshqarishni avtomatlashtirishning asosiy tamoyillari kichik farqlarga ega.
Bir chelakli ekskavatorning ish oqimini boshqarishni avtomatlashtirish fundamental va texnik qiyinchiliklar bilan bog'liq, chunki ekskavatorning ish jarayoni ishlab chiqarish sharoitida katta noaniqlik bilan tavsiflanadi. Ma'lumki, ishlab chiqarish holatining yuqori takrorlanishi bilan jarayonlarni avtomatlashtirish eng samarali va amalga oshirish osonroqdir. Shu sababli, bitta chelakli ekskavatorning afzalliklari (ko'p qirrali va o'zgaruvchan ish sharoitlariga moslashish) uning avtomatizatsiyasiga nisbatan kamchiliklari sifatida taqdim etiladi. Axir, ekskavator bilan jihozlangan boshqaruv tizimi mashinaning o'zi kabi o'zgaruvchan ishlab chiqarish sharoitlariga moslashish qobiliyatiga ega bo'lishi kerak. Ekskavator haydovchisining boshqaruv tizimidagi bo'g'in sifatida yuqori moslashuvi, birinchi navbatda, insonning keng moslashuvchan imkoniyatlari bilan bog'liq.
Fig.5.1 Ikki bosqichli ekskavatorni boshqarish tizimining soddalashtirilgan diagrammasi: 1 - yuqori boshqaruv darajasi; 2 - pastki nazorat darajasi; 3 - boshqaruv ob'ekti; 4-6 - ekskavatorni ko'tarish, bosim (tortish) va aylanish uchun haydovchilar, shu jumladan boshqaruv tizimlarining kuchaytiruvchi-konvertatsiya qiluvchi qismlari; 7-9-ekskavatorni ko'tarish, bosim (tortish), aylanish mexanizmlarini boshqarish tizimlari; 10-21 - filtrlar va masshtablash moslamalari bilan ob'ekt parametrlarining metrlari; 11 - boshqariladigan parametrlarni ko'rsatish uchun qurilmaga ega boshqaruv kompyuteri; 23 - ekskavator haydovchisi; 24-26 - rejimni tanlash tugmalari., Ud-kuchlanish, liftning aylanish tezligiga mutanosib, bosim (tortishish), aylanish drayvlari
Bir chelakli ekskavatorni boshqarish tahlili shuni ko'rsatadiki, boshqaruv mantig'i juda murakkab, foydalaniladigan ma'lumotlar miqdori katta va hozirda ushbu ma'lumotni olish uchun texnik vositalar mavjud emas (masalan, vizual analizatorning analogi). . Shu sababli, zamonaviy bitta chelakli ekskavatorni boshqarishdan odamni butunlay olib tashlash mumkin emas. Binobarin, bitta chelakli ekskavatorni avtomatlashtirish odamni nazoratdan olib tashlashga emas, balki boshqaruv tizimining, shu jumladan shaxsning ishlashini yaxshilashga, uning funksionalligini kengaytirishga va sifat ko'rsatkichlarini yaxshilashga qaratilgan bo'lishi kerak. Inson operatori va avtomatik qurilmalarning afzalliklarini birlashtirgan kombinatsiyalangan boshqaruv tizimlarini yaratish kerak.
Bunday tizimlar boshqaruvning ikki darajasiga ega bo'lgan ierarxik printsipga asoslanadi. Boshqaruvning yuqori pog'onasida haydovchi ekskavator elektr yuritmalarining ishlash dasturini shakllantirish va amalga oshirishni nazorat qilishni, shuningdek, ish oqimining muayyan bo'limlarida asosiy drayvlarni bevosita nazorat qilishni amalga oshiradi. Pastki darajaga ekskavatorning asosiy haydovchilari uchun mahalliy boshqaruv tizimlari kiradi, ular yuqori darajadagi vazifalar va dasturlarga muvofiq ish jarayonining etarlicha aniq va tezkor boshqaruv harakatlari talab qilinadigan va turli xil ishlab chiqarish vaziyatlari bo'lgan qismlarida ishlaydi. yuqori daraja tomonidan belgilangan ish dasturi tomonidan hisobga olinishi mumkin.
Ikki bosqichli ekskavatorni boshqarish tizimining soddalashtirilgan blok-sxemasi 5.1-rasmda ko'rsatilgan.Uzatilgan chiziqlar faqat draglinlarga, tire nuqtali chiziqlarga - faqat to'g'ri kuraklarga, qattiq chiziqlar - har ikkala turdagi ekskavatorlarga xosdir.
Ekskavatorning asosiy elektr yuritmalarini boshqarish tizimlari ushbu haydovchilarning belgilangan harakat dasturini bajarishini ta'minlashi kerak. Elektr haydashini boshqarish sifatiga quyidagi asosiy talablar qo'yiladi: yuk ortishi bilan vosita tezligi kamaymasligi kerak; haddan tashqari yuklanish paytida qo'zg'alish momenti va elektron oqim belgilangan qiymatlardan oshmasligi kerak; vosita momenti silliq o'zgarishi kerak; kirishni boshqarish signallari yuqori aniqlikni ta'minlashi kerak.
EKG-8 ekskavatorining qazish jarayonini avtomatik boshqarish tizimi quyidagilarni ta'minlaydi: lift haydovchisining yukiga qarab chip qalinligini tartibga solish, tutqich burchagi funktsiyasi sifatida bosim tezligini to'g'rilash va to'g'rilash lift haydovchisining yukiga qarab ko'tarish tezligi. Bunday tuzatish zarurati, heterojen tuproqli yuzalarda, chelak qazib bo'lmaydigan to'siqqa duch kelganida, bosimli vosita teskari bo'lishi va shu bilan birga, chip qalinligi sezilarli darajada kamayadi yoki chelak yuzni butunlay tark etadi. Hozirgi vaqtda ko'tarilish maksimalga yaqin tezlikda sodir bo'ladi. To'siqni chetlab o'tgandan so'ng, bosh haydovchi to'liq oldinga tezlikni rivojlantirsa, ko'taruvchi haydovchi maksimal tezlikda harakatlanib, traektoriyaning bir qismidan o'tib, paqirni pastdan uzoqlashtiradi. To'liq oldinga tezlikka erishgandan so'ng, bosimli haydovchi chelakni ikkinchi marta samarali chuqurlashtirishga vaqt topolmaydi. Bu chelakni to'ldirish uchun qayta qazish zaruratini keltirib chiqaradi va qazish jarayonining davomiyligini sezilarli darajada oshirishga olib keladi. Ekskavatordan tekis va nisbatan uzoq bo'lgan yuzlarda, kerakli chip qalinligini saqlab turish uchun bosimli qo'zg'alish tezligi etarli emas. Ushbu kamchilikni bartaraf etish uchun tizim quyidagi tenglamalar bilan tavsiflangan lift haydovchisining statik xarakteristikasini yaratadi:
chelakni dastlabki chuqurlashtirishdan oldin:
0 da yuqoriga = U0? Ip ? yo'q;
Up = U0 - kIp da Iots < Ip? Ist;
chelak ikkilamchi chuqurlashtirilgandan keyin:
Yuqori \u003d U1 0dami? Ip ? 0,85 Ires;
Yuqoriga = U0 da 0,85 Ires Up = U0 - kIp da Iots < Ip? Ist;
Bu erda U0, U1 - lift haydovchisining kuchlanish qiymatlari, uning statik xarakteristikasi shakllanishi paytida tanlangan; Ip - ko'taruvchi haydovchining armatura oqimi; Iots - o'chirish oqimi; Ist - ko'taruvchi qo'zg'alish armaturasining to'xtash oqimi; Yuqori - ko'tarilish generatorining kuchlanishi; k - mutanosiblik koeffitsienti.
Sinovlarga ko'ra, ko'taruvchi dvigatel uchun yukni barqarorlashtirish tizimidan foydalanish qazish jarayonining davomiyligini 10-30% ga qisqartirishi mumkin. Yetarlicha tez va barqaror tartibga solish bilan chiplarning qalinligini nazorat qilish orqali yuk ko'taruvchi vosita yukini avtomatik barqarorlashtirish ko'taruvchi vositaning mexanik xususiyatlarini to'ldirish darajasini oshirishga, chelakning qulflanishini amalda yo'q qilishga va intensivlikni kamaytirishga imkon beradi. haydovchining ishi.
Dragline qazish jarayonini avtomatik boshqarish tizimi ikkita stabilizatsiya quyi tizimidan iborat - ko'taruvchi arqonning kuchlanishi va tortish haydovchi yuki (5.2-rasm). Tortish moslamasidagi yuk ma'lum bir qiymatdan kam bo'lsa, faqat birinchi quyi tizim (sxema 2, 7, 5.3) ishlaydi, bu ko'taruvchi arqonning kuchlanishini ushlab turadi, bo'shashishni tanlash uchun etarli, lekin chelakning cho'kib ketishiga to'sqinlik qilmaydi. tubiga. Yuk ko'tarish arqonining kuchlanishini barqarorlashtirish quyi tizimi kuchaytirgich 3 yordamida ko'taruvchi drayvda 2 boshqaruv harakatini hosil qiladi, uning xarakteristikasi nol kirish signalida to'yinganlik zonasiga o'tkaziladi. Tortish moslamasidagi yukning ortishi bilan tortish moslamasining yukini barqarorlashtirish uchun quyi tizim ishga tushadi, bu esa po'choq tomonidan olib tashlangan chiplarning qalinligini pasayishini ta'minlaydi. Traktsion qo'zg'alish oqimi uchun kechiktirilgan signalni hosil qilish uchun kuchaytirgich 4 ning o'lik zonasi qo'llaniladi.Tartish mexanizmi armatura zanjirining oqimining hosilasiga proportsional signalni boshqarish qonuniga kiritish dinamik xarakteristikani zaruriy tuzatishni ta'minlaydi. tizimning.
Fig.5.2 Dragline qazish jarayonini avtomatik boshqarish tizimining soddalashtirilgan blok diagrammasi: 1,2 - boshqaruv tizimining kuchaytiruvchi-konvertatsiya qiluvchi qismi bilan tortish va ko'tarish haydovchilari; 3, 4 - kuchaytirgichlar; 5, 6 - farqlovchi qurilmalar; 7, 8 - joriy hisoblagichlar
Tashish paytida ekskavatorning barcha asosiy elektr haydovchilarini nazorat qilish kerak. Zamonaviy yirik ekskavatorlarda ekskavatorning burilish mexanizmining haydovchisi G-D tizimiga muvofiq ekskavatorning mexanik xarakteristikasi bilan ko'p dvigatelli. Drayvning asosiy yuki aylanuvchi patnisning katta markazdan qochma massalari tufayli dinamik yuk bo'lib, mexanik belkuraklar uchun dvigatellarning markazdan qochma massalaridan 5-10 marta va draglinlar uchun 15-20 baravar ko'pdir. Ekskavatorning dinamik yuklarini shakllantirishda burilish mexanizmidagi kinematik bo'shliqlar muhim rol o'ynaydi. Bo'shliqlar mavjud bo'lganda, dvigatelning rotori va ular bilan bog'liq volan massalari katta tezlikka ega bo'ladi va natijada katta kinetik energiyaga ega bo'ladi. Bo'shliqni yopgandan so'ng, volan massalarining kinetik energiyasi elastik bo'g'inlarning potentsial energiyasiga aylanadi va ularda dvigatel momentining statik ta'siri ostida yuzaga keladigan deformatsiyalardan bir necha marta kattaroq deformatsiyalarni keltirib chiqaradi. Shu bilan birga, ekskavatorlarning haydovchisida va jihozlarida katta kuchlar paydo bo'ladi. Shuning uchun, ekskavatorning aylanishini nazorat qilish tizimini qurishda, bo'shliqlarni tanlashda zarba yuklarini kamaytirish choralarini ko'rish kerak. Draglinlardan farqli o'laroq, mexanik belkuraklar uchun, aylanish haydovchisining kinematik zanjiridagi bo'shliqlarga qo'shimcha ravishda, tutqichning egar podshipnikidagi o'yin dinamikada katta ahamiyatga ega.