Содержание диплома

1. Введение

Глава 1.Технические характеристики экскаватора ЭКГ-8И

Глава 2 Расчёт параметров механизмов подъёма и напора

Глава 3. Синтез системы управления.

3.1 Синтез двухконтурной СУ при игнорировании упругой связи.

3.2 Синтез двухконтурной СУ с упругой связью и линейной ОС по упругой нагрузке.

3.3 Синтез двухконтурной СУ с упругой связью и нелинейной ОС по упругой нагрузке.

Глава 4. Моделирование нагрузок.

Глава 5. Фильтры.

Глава 6. БЖД

Глава 7. Технико- экономический расчёт.

Введение

Моя дипломная работа направлена на повышение эффективности процесса добычи полезных ископаемых.

На отечественных карьерах широко применяются экскаваторы типа ЭКГ, большая часть которых эксплуатируется в течении 10-20 лет. На них применяется система Г-Д обладающая рядом достоинств:

-способность устойчиво работать в условиях слабых карьерных сетей.

-высокий коэффициент мощности cos j

-относительно простая по структуре схема управления скоростью двигателей.

Недостатки существующих схем управления главными приводами ( подъёма, напора, поворота) в основном связаны с применением устаревшей схемы управления, выполненной на суммирующих магнитных усилителях.

Эти недостатки проявляются в следующем:

-не плавность регулирования скорости двигателей (из-за дискретности задающих воздействий).

-значительные динамические нагрузки, особенно проявляющиеся в скальных забоях.

-относительно низкое быстродействие магнитных усилителей

-недоиспользование возможностей системы Г-Д по гашению колебаний в главных механизмах.

Основная причина недостатков происходит от того, что главные механизмы являются двухмассовыми механическими системами с нежёсткой кинематикой, которые дополняются ещё рядом ёмкостей электромагнитной энергии. На работу электромеханических систем в целом неблагоприятно влияют наличие ряда больших постоянных времени, нерациональная электромеханическая связь, неоптимальный наклон рабочего участка механических характеристик, неэффективное устройство ограничение тока. Всё это приводит к появлению различных упругих , иногда и знакопеременных, колебаний нагрузок и скорости.

Производительность и надёжность экскаватора, работающего в тяжёлом забое, в основном определяется свойствами подъёмно- напорного механизма.

Поэтому моя дипломная работа посвящена исследованию режимов нагружения этих механизмов и способу и средств такого распределения нагрузок в этих механизмах, при которых можно уменьшить перегрузки без ущерба для производительности.

Проверка теоретических разработок в моей работе выполняется на примере экскаватора ЭКГ- 8И. Наиболее часто применяемом на карьерах. Поэтому в 1-ой и 2-ой главах приведены технические характеристики этого экскаватора и расчёт параметров механизмов подъёма и напора.

Обычно синтез систем управления механизмов подъёма и напора выполняется без учёта упругой связи. При этом получаются простые регуляторы (пропорциональный UГ и пропорционально-интегральный регулятор тока). Но , регуляторы, рассмотренные по такой методике, как раз и приводят к высоким динамическим перегрузкам. На кафедре ЭА проф. Кибизовым и доц.Годжиевым были разработаны варианты построение СУ с учётом упругой связи: с линейной и нелинейной обратной связью на упругой нагрузке. В третьей главе моей работы выполнен синтез трёх вариантов.

Проверку свойств трёх вариантов удобно выполнить на электронной модели (МОДО-С или Maple).

Соответствующие модели и анализ результатов приведены в главе 4.

Как проверить результаты полученные в главе 4 ? наилучший способ – проверить на действующем экскаваторе работающем в реальном забое. Желательно проверку выполнить на модели, но тогда возникает задача создания модели адекватного нагружения механизмов экскаватора. В главе 5 предпринята соответствующая попытка.

В главе 6 рассмотрен анализ возможных вариантов защиты машиниста экскаватора от вибрации, возникающей при работе экскаватора.

В главе 7 дана оценка предложенных решений.

Глава 1.Технические характеристики экскаватора ЭКГ-8И

Ёмкость ковша VКОВ= 8м3

Длина стрелы LC = 13.35 м

Длина рукояти LР = 11,43 м

Продолжительность цикла в забое средней эскавируемости при повороте на 90о tЦ = 28 с

Масса рукояти

Масса ковша

Масса рабочего оборудования ( ковша с рукоятью) mРО = 25800 кг.

Масса поворотной платформы

Масса экскаватора

Среднее значение радиуса инерции платформы

Номинальная скорость подъёма VП.Н = 0,94 м/с

Номинальная скорость напора VН.Н. = 0,46 м/с

Технические данные электромашинного преобразовательного агрегата

Тип приводного синхронного двигателя СДЭУМ-14-29-6У2

Номинальное напряжение UСД.Н = 6000/3300 В.

Ротор имеет короткозамкнутую пусковую обмотку, в схеме предусмотрен автоматический ввод в синхронизм.

Кроме СД, электромашинный агрегат содержит три генератора постоянного тока, причём один из них работает только на двигатели подъёмного механизма, а два других ( напорного и поворотного) переключаются на двигатели хода.

Далее будут применяться следующие индексы переменных:

- в приводе подъёма «п»

- в приводе напора «н»

- в приводе поворота «в»

если надо будет отметить переключение генераторов на привод хода, то индексы будут «н-х», «в-х».

Технические параметры генераторов