Ваги для екскаватора “пряма лопата”

Ваги для екскаватора, які містять датчик кута нахилу рукояті екскаватора, мікропроцесорний блок, клавіатуру, монітор, принтер, електронний інтерфейс для передачі даних по радіоканалу або C2 2 (19) 1 3 хилу корпуса екскаватора, при цьому силовимірювальний модуль має в своєму складі відхилювальний ролик, один або два силовимірювальні тензорезисторні датчики, виходи яких підведені до входів з'єднуючого вузла, вихід якого поєднаний зі входом мікропроцесорного блока, а вихід датчика зсуву рукояті екскаватора та датчика кута нахилу корпуса екскаватора підключені до відповідних входів мікропроцесорного блока. Введення силовимірювального модуля вимірювання натягу каната екскаватора дає можливість врахувати зусилля, яке виникає в канаті при підйомі вантажу екскаватором, в залежності від його конкретного значення в кожному вимірюванні. Введення датчика зсуву рукояті екскаватора дає можливість уникнути впливу зсуву рукояті на точність вимірювання маси продукту в ковші шляхом вимірювання цього зсуву та корегування результатів вимірювання в залежності від його конкретного значення в кожному вимірюванні. Введення датчика кута нахилу корпуса екскаватора дає можливість уникнути впливу кута нахилу корпуса екскаватора на точність вимірювання маси продукту в ковші шляхом вимірювання цього кута та корегування результатів вимірювання в залежності від його конкретного значення в кожному вимірюванні. Загальний вигляд пристрою, що пропонується, відображений на кресленні. Пристрій, що пропонується, має силовимірювальний модуль вимірювання натягу каната екскаватора, який має в своєму складі відхилювальний ролик 1, який відхиляє канат 2 екскаватора, силовимірювальну платформу 3, яка спирається на тензодатчики 4, датчик 5 зсуву рукояті екскаватора, датчик 6 кута нахилу рукояті екскаватора, яка повертається навколо осі 7, аналого-цифровий перетворювач 8, процесорний блок 9, датчик 10 кута нахилу екскаватора, клавіатуру 11, монітор 12, принтер 13, електронний інтерфейс 14 для передачі вагових даних по радіоканалу або по каналу GSM, кнопка 15 заліку порції. Пристрій працює таким чином. Тензодатчик 3 видає електричний сигнал, який пропорційний натягу каната екскаватора. Цей сигнал надходить на аналого-цифровий перетворювач 8, який перетворює його в цифровий код, що по паралельних шинах надходить в процесорний блок 9. Після захвата ківшем екскаватора деякої порції вантажу рукоять екскаватора повертається навколо осі 7 повороту та пересувається вздовж своєї поздовжньої осі. Величина зсуву вздовж поздовжньої осі вимірюється датчиком 5 зсуву рукояті екскаватора, а величина кута повороту вимірюється датчиком 6 кута повороту рукояті екскаватора. В подальшому існує два варіанти реалізації алгоритму спрацювання ваг. В першому варіанті процесорний блок 9 дає команду на вимірювання сигналів, які надходять від аналого-цифрового перетворювача 8, в той момент, коли рукоять екскаватора опиняється в положенні, яке задається при настроюванні. В другому варіанті процесорний блок 9 дає команду на вимірювання сигналів, які надходять від аналого-цифрового перетворювача 95687 4 8 в той момент, коли кут нахилу рукояті екскаватора опиняється в положенні, яке задається при настроюванні. І в першому і в другому випадках процесорний блок 9 рахує масу вантажу, який знаходиться в ковші екскаватора по формулі, яка зв'язує між собою геометричні параметри елементів конструкції екскаватора та величину сигналу, які надходять від аналого-цифрового перетворювача 8 з величиною кута нахилу рукояті та величиною зсуву рукояті екскаватора. Перед початком роботи виконується тарування - при цьому заповнюється матриця ТАРА, яка зберігається в пам'яті мікропроцесорного блока 9 та в кожній своїй клітині має значення маси порожнього ковша, 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». Таким чином, завдяки введенню датчика 5 зсуву рукояті екскаватора фактичний зсув l рукояті вимірюється цим датчиком, а фактичний кут  нахилу рукояті екскаватора вимірюється датчиком 6 кута нахилу рукояті і враховується при виконанні розрахунку маси ковша, тому результат вимірювання адекватно залежить від маси ковша. Залежність маси Mg вантажу у ковші від зусилля, яке виникає в тензометричному датчику та від параметрів екскаватора, встановлюється за формулою: Mg  K(P  Pt ) 2 p(p  c )(p  e)(p  l) el cos  , де Р - зусилля, яке виникає в силовимірювальному модулі в момент вимірювання; Pt - зусилля, яке виникає у силовимірювальному модулі, коли ківш є порожнім та знаходиться у тому положенні, яке існує в момент вимірювання. Значення цього зусилля знаходиться в матриці ТАРА та береться звідти при обрахуванні по формулі. В свою чергу, величини р та е вираховуються по формулах: р = с + е + l; у  с 2  д2  2сlcos(   ); у цих формулах: с - геометричний параметр екскаватора;  - кут нахилу стріли екскаватора до горизон ту; При рахуванні маси вантажу у ковші у конкретному його підйомі програма процесорного блока 8 запрошує конкретне значення величини кута  та величини зсуву l, які відповідають цьому зважуванню, та підраховує значення маси вантажу у ковші Mg згідно з вказаною вище функцією, визначаючи, таким чином, фактичне значення маси вантажу у ковші в залежності від виміряних параметрів l та . На початку завантаження кожної порції, наприклад 60 т - для завантаження залізничного вагона, оператор за допомогою клавіатури 13 вводить значення порції, яке запам'ятовується в пам'яті 5 мікропроцесорного блока. Кожен раз, коли здійснюється зважування маси вантажу в ковші, на моніторі 12 показується маса ковша «нетто», а при спрацюванні кнопки 15 заліку порції ця маса «нетто» зараховується до сумарної відвантаженої маси, яка також індицирується на моніторі 12. По завершенні циклу завантаження заданої оператором порції ці показники вертаються на нуль і процес відшкодування суми відвантаженої маси починається з початку. По команді від процесорного блока 9 інформація про результат зважування передається на електронний інтерфейс 14, який перетворює її в повідомлення, яке передається в стандартному форматі GSM. Викладене вище підтверджує наявність причинно-наслідкових зв'язків між сукупністю суттєвих ознак винаходу, що заявляється, та технічним результатом, що досягається. Дана сукупність суттєвих ознак дозволяє, в порівнянні з прототипом, забезпечити можливість Комп’ютерна верстка Л. Купенко 95687 6 вести вимірювання маси вантажу та врахування продукту, який перевантажує екскаватор та підвищити точність вимірювання маси ковша за рахунок введення датчика кута нахилу корпуса екскаватора. На думку автора, технічне рішення, що заявляється, відповідає критерію „новизна", тому що 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 ваговий пристрій для екскаватора «пряма лопата», який заявляється, спрощує конструкцію ваг та дає підвищення точності. Пропонований пристрій планується для вводу в експлуатацію на кар'єрному екскаваторі типу «пряма лопата». Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601