ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения конструкторско-технологической разработоки.

Экскаватор (см. рис. 1) представляет собой самоходную машину непрерывного действия, состоящую из тягача 1, рамы тягача 2, соединенной при помощи шарнира 3 с рабочим органом 4. Рабочий орган включает в себя: ротор 5, приводимый в движение электродвигателем 6 и служащий для разработки и поднятия грунта на конвейер 7, который приводится в движение электродвигателем 8 и предназначен для выброса подаваемого грунта из канала.

Для поддержания хвостовой части рабочего органа предусмотрена рама 9. В задней части тягача имеется коробка перемены передач 10, от которой отводятся два карданных вала: вал отбора мощности 11 и вал для обратной связи 12, управляющий приводом хода машины. Два этих вала соединены со специальным раздаточным редуктором 13.

Раздаточный редуктор (см. рис. 2) состоит их двух частей, независимых друг от друга. В верхнюю его часть через вал отбора мощности 11 и шестеренчатые передачи 17, 18 в отношении 5/6 передается вращение на вал 19, на котором расположены генераторы постоянного 14 и переменного 16 токов. Раскрытая схема работы устройства показана на схеме электрической принципиальной (см. рис. 3).

Защита от перегрузок и коротких замыканий электродвигателя осуществляется при помощи автоматических выключателей. Включение электродвигателей 6, 8 осуществляется при помощи контакторов 31, 32, 33, которые своими нормально открытыми контактами 31.1, 32.1, 33.1 создают цепь питания электродвигателями. Включение контактов производится при помощи кнопочных станций 34, 35, 36, отключение - при помощи стоповых кнопочных станций 37, 38.

На экскаваторе генератор постоянного тока 14 и электродвигатель постоянного тока 15 применены с независимыми обмотками возбуждения: генератор 14, обмотка возбуждения 40, электродвигатель 15, обмотка возбуждения 41. Запитывание обмоток возбуждения осуществляется через выпрямительный блок 42. Для обеспечения стабилизации постоянного тока установлены конденсатор 43 и резистор регулируемый 44. Защита самого электродвигателя постоянного тока 15 от перегрузок и коротких замыканий осуществляется при помощи реле максимального тока 45, которое своими нормально-открытыми контактами 45.1, 45.2 при возникающих перегрузках, отключают независимую обмотку возбуждения 41. Защита генератора 14 от перегрузок осуществляется за счет контроля тока в обмотке возбуждения 40 при помощи реле максимального тока 46. Включение системы передвижения экскаватора осуществляется при помощи электродвигателя 15, который включается при помощи контакторов 47, 48 реверсивно в любом направлении. Для работы в условиях постоянного тока применяются контакторы 47, 48. Оперативное управление контакторов производится кнопочными станциями: вперед 49, назад 50. Остановка передвижения экскаватора осуществляется за счет кнопочного поста управления 51. Последовательно обмотке возбуждения 41 электродвигателя 15 включен постоянный резистор 54.

В автоматическом режиме устройство работает следующим образом (см. рис.3). Запуск экскаватора производится с включения кнопочной станции 36, этим подается напряжение на контактор 33, который своими силовыми контактами 33.1 включает электродвигатель 8 привода конвейера. Контактор 33 замыкает свои управляющие контакты 33.2 и создает цепь питания для контактора 47, который в свою очередь, замыкает силовые контакты 47.1 и 47.2, включающие обмотку возбуждения 40 генератора 14. Генератор возбуждается и подает напряжение на электродвигатель постоянного тока 15. Экскаватор не передвигается, так как регулируемый резистор 53 находится в исходном положении. Контактор 33 также замыкает свои нормально открытые контакты 33.3 в цепи питания катушки 31, включающей электродвигатель 6 привода ротора.

В зависимости от величины снимаемого грунта и его категории, скорость передвижения устанавливается при помощи регулируемого резистора 53 экскаватора. После этого он начинает работать в автоматическом режиме без прямого участия оператора.

При работе экскаватора категория грунта может меняться от песчаного до тяжелого (от 1 до 3 категории). Для обеспечения автоматической защиты рабочих органов от поломок и перегрузов установлено реле максимального тока 45 в цепи питания электродвигателя 15, а также реле максимального тока 46 в цепи питания обмотки возбуждения 40 генератора 14.

В результате повышения нагрузки на электродвигатели ротора 6 и конвейера 8 повышается нагрузка на электродвигатель постоянного тока 15 хода экскаватора. При повышении нагрузки на электродвигателе 15 увеличивается потребляемый ток от генератора 14, который его питает, что в свою очередь вызывает повышение тока в обмотке возбуждения 40 генератора 14. При увеличении нагрузки на электропривод хода экскаватора увеличивается потребляемый ток, в результате мгновенно срабатывает реле максимального тока 45, которое открывает нормально закрытые контакты 45.1. При открытых контактах 45.1 питание обмотки возбуждения 41 электродвигателя 15 автоматически будет происходить через постоянный блок сопротивления 54. Скорость передвижения экскаватора автоматически станет минимальной. Работа экскаватора на минимальной скорости будет происходить до тех пор, пока нагрузка на рабочие органы повышенная (выше расчетных норм). При снижении нагрузки на рабочие органы уменьшается ток, потребляемый электродвигателем 15 хода экскаватора. Реле максимального тока 45 отключается и замыкает свои нормально закрытые контакты 45.1. Блок постоянных сопротивлений 54 выходит из работы и питание обмотки возбуждения 41 будет производиться напрямую. Скорость передвижения экскаватора повышается, технологический цикл восстановлен и вошел в нормальный рабочий режим.

При резком увеличении нагрузки на рабочие органы (при изменении категории грунта, при повышенной скорости, при поломках) резко увеличивается нагрузка на генератор 14, вырабатывающий постоянный ток для питания электродвигателя 15 хода экскаватора. При этом повышается потребляемый ток в обмотке возбуждения 40 выше номинальной, срабатывает реле максимального тока 46, которое разрывает свои нормально закрытые контакты 46.1, 46.2, состоящие в цепи питания обмотки возбуждения 41 электродвигателя 15, а также контакторов 47, 48. В результате электродвигатель 15, не получая питания, останавливается. Движение экскаватора прекращается. Одновременно реле максимального тока 46 разрывает свои нормально закрытые контакты 46.3 в цепи питания контактора 33, включающего электродвигатель 8 конвейера. Конвейер останавливается. Контактор 33 отключает свои нормально открытые контакты 33.3 в цепи питания контактора 31, отключающего электродвигатель 6 ротора. Ротор останавливается. Все оборудование приходит в исходное положение. После устранения причины, вызвавшей резкое повышение тока в обмотке возбуждения 40 генератора 14, технологический цикл восстанавливается путем нажатия на кнопочный пост 36. Включается контактор 33, замыкаются силовые контакты 33.1, запитывается электродвигатель 8. Конвейер начинает работать. Нормально открытые контакты 33.2 замыкаются, подготавливая цепь для включения контактора 47 хода экскаватора. Нормально открытые контакты 33.3 контактора 33 замыкаются и подают питание на контактор 31, который замыкает силовые контакты в цепи питания электродвигателя 6 ротора. Ротор начинает работать, нормально открытые контакты 31.2 замыкаются и происходит включение контактора 47, который замыкает свои силовые нормально открытые контакты 47.1, 47.2 в цепи питания обмотки возбуждения 41 генератора 14. При помощи регулируемого резистора 53 устанавливается нужная скорость передвижения экскаватора. Технологический процесс вошел в свой нормальный режим работы.