Спосіб вимірювання маси вантажу, який підіймає екскаватор “пряма лопата”

1. Спосіб вимірювання маси вантажу, що підіймає екскаватор "пряма лопата", який передбачає вимірювання кута нахилу корпусу екскаватора, вимірювання кута нахилу стріли екскаватора та вимірювання куту нахилу рукояті екскаватора, який відрізняється тим, що з метою покращення точ 3 ють зусилля, яке виникає в підйомному канаті екскаватора та величину зсуву стріли екскаватора, при цьому розрахунок маси вантажу виконують з урахуванням результатів виміру зусилля, яке виникає в підйомному канаті екскаватора та величини зсуву стріли екскаватора. Новизна способу полягає також в тому, що для виміру зусилля, яке виникає в підйомному канаті екскаватора, можуть використовуватися як відхиляючі ролики, які спираються на датчики зусилля, так і датчики току у обмотці двигуна екскаватора, а також тензопертворювачі, які встановлюються на осі шківа головного канату екскаватора. Порівняльний аналіз технічного рішення, що заявляється, з іншими, відомими із науковотехнічної та патентної літератури, дозволяє виявить ознаки, які відрізнять рішення, що заявляють, від прототипу, що дає можливість автору зробити висновок про відповідність заявлених ознак критерію «суттєві відміни», які визначають новину корисної моделі. На фіг. 1 показана структурна схема пристрою, який реалізує спосіб, що пропонується. На фіг.2 показаний пристрій для виміру зусилля в канаті у вигляді відхиляючого ролика, який встановлюється на стрілі екскаватора . На фіг. 3 показаний пристрій для виміру зусилля в канаті у вигляді датчику току, який встановлений у обмотці двигуна екскаватора. На фіг. 4 показаний пристрій для виміру зусилля в канаті у вигляді тензоперетворювачів, які встановлюються на ось шківа головного канату екскаватора. Спосіб вимірювання маси вантажу, що підіймає екскаватор «пряма лопата», передбачає установлення на екскаваторі датчика 1 кута нахилу корпусу екскаватора, датчика 2 куту нахилу стріли екскаватора, датчика 3 кута нахилу рукояті екскаватора, силовимірювального модуля 4, датчика 5 зсуву рукояті екскаватора, аналого-цифрового перетворювача 6, процесорного блока 7, клавіатури 8, монітора 9, принтера 10, електронного інтерфейсу 11 для передачі вагових даних по радіоканалу або по каналу GSM, кнопки 12 заліку порції. При застосуванні у якості силовимірювального модулю пристрою у вигляді відхиляючих роликів 13, які спираються на датчики зусилля 14, цей ролик встановлюється між головним канатом 15 екскаватора та самою стрілою 16 екскаватора таким чином, щоб на нього діяла сила, яка натискає на тензодатчики 14, що встановлені між головним канатом 15 та стрілою 16. Сигнал з виходу тензодатчиків подається на підсилювач 17 і, далі, на аналого-цифровий перетворювач 6. При застосуванні у якості силовимірювального модулю пристрою у вигляді датчику току у обмотці двигуна екскаватора цей датчик встановлюється, наприклад, в якості шунта 18 у цепі обмотки 19 збудження двигуна 20 екскаватора. Напруга з цього шунта 18 подається на підсилювач 17 і, далі, на аналого-цифровий перетворювач 6. При застосуванні у якості силовимірювального модулю пристрою у вигляді тензоперетворювачів 21, які встановлюються у шків 22 головного канату екскаватора, ці перетворювачі встановлюється, наприклад, на ось 23 шківа 22 головного канату. 56763 4 Сигнал з цих тензоперетворювачів 21 подається на підсилювач 17 і, далі, на аналого-цифровий перетворювач 6. Незалежно від того, який вигляд має силовимірювальний модуль для визначання зусилля у головному канаті, пристрій працює таким чином. Силовимірювальний модуль 4 видає електричний сигнал, який пропорційний масі вантажу у ковші екскаватора. Цей сигнал поступає на аналого-цифровий перетворювач 6, який перетворює його в цифровий код, що по паралельних шинах поступає в процесорний блок 7. Після захвата ковшем екскаватора деякої порції вантажу рукоять екскаватора повертається навколо своєї вісі 24 повороту та пересувається вздовж своєї поздовжній вісі. Величина зсуву вздовж поздовжньої вісі вимірюється датчиком 5 зсуву рукояті екскаватора, а величина куту нахилу рукояті вимірюється датчиком 3 куту нахилу рукояті екскаватора. В подальшому існує два варіанти реалізації алгоритму спрацювання ваг. В першому варіанті процесорний блок 7 дає команду на вимірювання сигналів, які поступають від аналого-цифрового перетворювача 6, в той момент, коли рукоять екскаватора опиняється в положенні, яке задається при настройці. В другому варіанті процесорний блок 7 дає команду на вимірювання сигналів, які поступають від аналого-цифрового перетворювача 6 в той момент, коли кут нахилу рукояті екскаватора опиняється в положенні, яке задається при настройці. І в першому і в другому випадках процесорний блок 7 рахує масу вантажу, який знаходиться в ковші екскаватора по формулі, яка зв'язує між собою геометричні параметри елементів конструкції екскаватора та величину сигналу, які поступають від аналого-цифрового перетворювача 6 з величиною куту нахилу рукояті та величиною зсуву рукояті екскаватора. Перед початком роботи виконується тарування - при цьому заповнюється матриця ТАРА, яка зберігається в пам'яті мікропроцесорного блоку 7 та в кожній своєї клітині має значення маси порожнього ковшу, яке відповідає відповідному куту нахилу рукояті та відповідному значенню величини зсуву рукояті. В подальшому маса ковша «тара», яка відповідає даному положенню ковша, кожен раз відіймається від маси ковша «брутто» і таким чином підраховується маса ковша «нетто». На початку завантаження кожної порції оператор за допомогою клавіатури 8 вводить значення порції, яке запам'ятовується в пам'яті мікропроцесорного блоку. Кожен раз, коли здійснюється зважування маси вантажу в ковші, на моніторі 9 показується маса ковша «нетто», а при спрацюванні кнопки 12 заліку порції ця маса «нетто» зараховується до сумарної відвантаженої маси, яка також показується на моніторі 9. По завершенню циклу завантаження заданої оператором порції ці показники вертаються на нуль і процес відшкодування суми відвантаженої маси починається з початку. По команді від процесорного блоку 7 інформація про результат зважування передається на електронний інтерфейс 11, який перетворює її в пові 5 56763 домлення, яке передається в стандартному форматі GSM. Викладене вище підтверджує наявність причинно-наслідкових зв'язків між сукупністю суттєвих ознак корисної моделі, що заявляється, та технічним результатом, що досягається. Дана сукупність суттєвих ознак дозволяє, в порівнянні з прототипом, забезпечити за рахунок вимірювання зсуву стріли екскаватора та вимірювання зусилля, яке виникає в підйомному канаті екскаватора, покращення точності вимірювання маси вантажу, яка знаходиться у ковші екскаватора та її облік. На думку автора, технічне рішення, що заявляється, відповідає критерію „новизна", тому що Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 6 сукупність суттєвих ознак, які характеризують ваги для екскаватора «пряма лопата», які заявляються, є новою. На думку автора, технічне рішення, що заявляється, відповідає критерію „корисний ефект", тому що сукупність суттєвих ознак, які характеризують спосіб, який заявляється, дає можливість покращення точності вимірювання маси вантажу, яка знаходиться у ковші екскаватора та її облік. Корисна модель, що заявляється, використано у робочому проекті ваг для екскаватора типу ЕКГ4, який експлуатується на кар'єрі Дніпропетровської області. Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601