Устройство контроля положения рабочего органа угледобывающего агрегата в профиле угольного пласта
УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ПОЛОЖЕНИЯ РАБОЧЕГО ОРГАНА УГЛЕДОБЫВАЮЩЕГО АГРЕГАТА В ПРОФИЛЕ УГОЛЬНОГО ПЛАСТА, содержащее контактный элемент и пороговую схему, 1зыход которой соединен с блоком регистрации, о т ли чающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено электронагревательным элементом и транзисторным термодатчиком, соединенным с входом пороговой схемы, причем контактный элемент выполнен в виде теплопроводного основания с щб точным контактом, а транзисторный те(жодатчик установлен на теплопроводном основании между щеточным контактом и электронагревательным эле& ) ментом.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ иЫ, РЕСПУБЛИК
З(м .Е 21 С 35/24
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ- СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЖ (21) 3360049/22-03 (22) 01.12.81 (46) 07..06.83. Бюл. И 21 (72} В.Н. Хорин, В.И. Друбецкий и И.А. Иухин (71.) Государственный проектно-конструкторский и экспериментальный ин.ститут. угольного иааиностроения нбипроуглемае" (53) 622.232.72(088.8), (56) 1. Авторское свидетельство СССР
М 244263, кл, Е 21 С 35/08, 1966.
2. Патент СВА И 3015477, кл. 299-1, опублик.. 02.01.62 (про.тотип).. SUÄÄ 10217?7 . A (54)(57) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ПОЛОЖЕ"
НИЯ РАБОЧЕГО ОРГАНА УГЛЕДОБИВАЮЩЕГО
АГРЕГАТА В ПРОФИЛЕ УГОЛЬНОГО ПЛАСТА,! содержащее контактный элемент и пороговую схему, выход которой соединен с блоком регистрации, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повынения точности контроля, оно снабжено электронагревательным элементом и транзисторным термодатчиком, соединенным с входом пороговой схемы, причем контактный элемент выполнен в виде теплопроводного основания с щеточным контактом, а транзисторный термодатчик установлен на теплопроводном основании между щеточным контактом и электронагревательным эле" . ментом.
102177
Я сВ Ес8
Изобретение отнрсится к автоматизации угледобывающих агрегатов и rop. ных машин, в частности к устройствам контроля положения рабочего органа в профиле угольного пласта. 5
Известно устройство, включающее датчик уголь-порода, содержащий контактный элемент, которому сообщаются механические колебания. звуковой частоты и чувствительный элемент в 10 виде пьезоэлектрических преобразователей, включенных на вход генератора звуковой частоты, выход которого подключен к блоку регистрации $1) .
Данное устройство основано на прин- 15 ципе использования различного затухания колебаний звуковой частоты в; угле и породе, которое определяется удельным волновым сопротивлением
7, угля и породы.
Отношение удельного волнового сопротивления 7, глинистых сланцев и yr. ля лежит в пределах 1,13-2,8, а песчаников и угля - 1,13-8,3. Учитывая погрешности контактного метода конт- 25 роля, эти соотношения явно недостаточны в большинстве диапазона их изменения. Отсюда низкая точность контроля и ограниченность применения данного устройства.
Известно также устройство контроля положения рабочего органа угле-.: добывающего агрегата в профиле уголь. ного пласта, содержащее контактный элемент и пороговую схему, выход которой соединен с блоком регистрации, контактный элемент выполнен в виде двух контактных электродов, один из которых подключен к источнику питания, а другой - к входу пороговой схемы $2) .
Данное устройство основано на прин ципе использования различного элект-. рического сопротивления угля и породы, которое определяется удельным . электрическим сопротивлением. Отношение удельных электрических сопротивлений глинистого сланца и угля
-?, лежит в пределах 10 -10, а песчани"
-2 10 ков и угля ":10 -10 . Погрешности контактного метода контроля, а также 50 перекрытие диапазонов изменения удель-, ного электрического сопротивления угля и породы, приводят к низкой точности контроля и ограниченности примене ния данного устройства.
Целью изобретения является повышение точности контроля.
Указанная цель достигается тем, что устройство контроля положения ра2 бочего органа угледобываещего агрегата в профиле угольного пласта, содержащее контактный элемент и пороговую схему, выход которой соединен с блоком регистрации, снабжено электрона" гревательным элементом и транзисторным термодатчиком, соединенным с вхо. дом пороговой схемы, причем контактный элемент выполнен в виде теплопро. водного основания с щеточным контактом, а транзисторный термодатчик установлен на теплопроводном основании между щеточным контактом и электронагревательным элементом.
В данном устройстве используются различия температуропроводностей угля и смещающих его горных пород, которые характеризуются коэффициентом температуропроводности где. — коэффициент теплопроводности;
С - теплоемкость;
S - плотность; = — - удельное тепловое сопротивле,(Я ние;
CS - объемная теплоемкость.
Отношение коэффициентов температуропроводностей глинистого солнца и угля составляет 9,0, а угля и песчаника " 12,5, т.е. в несколько раэ пре" вышает отношение других Физико-механических свойств горной: породы и угля, используемых в известных устройствах.
На фиг. 1 представлена схема раэме щения датчиков "Уголь-порода" на угле. добывающем агрегате; на фиг. 2конструкция датчика "Уголь-порода"; на фиг. 3 .- Функциональная электрическая схема устройства.
Датчики "Уголь-порода" 1 для контроля положения рабочего органа 2 угле добывабщего агрегата размещается на секциях крепи 3 и вводятся в контакт с породами почвы и кровли угольного пласта приводом 4. Датчик 1 вклочает теплопроводное основание 5 с щеточным .контактом 6, электронагревательный элемент 7:и транзисторный термодатчик 8, установленные на теплопроводном основании 5, корпус 9, теплоизоляционные шайбы 10, установленные с торцов теплопроводного основания, контактную шайбу 11, на которую выведены контакты электронагревательного элемента 7 и транзисторного термодат3 .1021777 4 чика о, выходной кабель 12, соединяю- следнего, уменьшается падение напрящий электронагревательный элемент 7 жения на его коллекторном сопротиви транзисторный термодатчик 8 с источ- .ленни.- На коллекторе транзисторного ником 13 питания и пороговой схе- термодатчика 8 появляется высокий мой 14, которая соединена с блоком 15 уровень напряжения, амплитуда которорегистрации, теплоизолирующую про- ro пропорциональна коэффициенту темслойку 16 и герметик 17. Чувствитель- пературопроводного массива, в конность транзисторного термодатчика ре- такте с.которым находится теплопрогулируется переменным резистором 18. водное основание 5 .
Для контроля положения рабочего : 10 Высокий уровень напряжения с колоргана 2 угледобывающего агрегата в лектора транзисторного термодатчика 8 профиле угольного пласта датчики поступает на вход пороговой схемы 14, "Уголь-порода" 1 устанавливаются на где сравнивается с ранее поступившим секциях крепи по длине лавы через. Ofl- низким уровнем коллекторного напряжеределенный интервал, зависящий от ха- ния транзисторного термодатчика 8. рактера залегания пласта, по два кои-. Разница этих напряжений, величина ко. плекта на секцию, один из которых.. торой пропорциональна коэффициентам предназначен для контроля положения температуропроводностей массива угля рабочего органа 2 относительно почвы . и породы, в контакте с которыми на-. пласта, другой - относительно кровли ходится теплопроводное основание 5, 2а пласта. производит переключение соответствуюВ исходном положении щеточные кон- щих транзисторов пороговой схемы 14, такты 6 датчиков 1 выведены из кон- которые в блоке 15 регистрации вклютакта с кровлей и почвой угольного . чают сигнальные элементы "Порода", : пласта, электронагревательные элемен- "Уголь", "Нет контакта". ты 7 постояйно подключены к источни- Через 30-60 с ц<еточнйй контакт 6 ку 13 питания, в результате чего теп- - выводится из контакта с почвой или лопроводные основания 5 нагреваются до кровлей угольного пласта, и электро- 60"80 C. Транзисторный термодатчик 6 . нагреватель 7 нагревает теплопроводнагревается вместе с теплопроводным ное основание 5 и транзисторный тероснованием 5, при этом возрастает его ЗО модатчик 8 до температуры исходного тепловой коллекторный ток, возрастает . положения, которому соответствует
:; падение напряжения íà его коллектор- . низкий уровень напряжения на коллекном сопротивлении и напряжение на кол- торе транзисторного термодатчика 8. .лекторе транзисторного термодатчика 8 достигает н изкого уровння 31от низкии35 звестный датчик НПО "АвтомаTгор
После окончания цикла выемки О агрегата, в электрические сигналы, угля происходит передвижка сек- амплитуда которых различна в эависиций крепи агрегата к забою из поло- мости от взаимодействия резцов исполжения 1 в положение 11 (фиг. 1). В нительного органа с углем или поромомент окончания- передвижки щеточные .. дой почвы, и последующем многократ..контакты 6 вводятся в контакт с кров-. ном усилении для приборной индикации. лей и йочвой пласта. .Для улучшения работы известных датчиТеплопроводное основание 5 через -: ков была применена система включения щеточный контакт 6 отдает в массивы датчиков в работу лишь при подходе угля или породы, находящиеся в кров- :почвенной каретки непосредственно к ле или почве угольного пласта, коли- датчику, для чего была применена дочество тепла, пропорциональное коэф- 50 вольно сложная система индикации по" фициенту температуропроводности мас- ложения почвенной каретки вдоль эасиаа. боя. Несмотря на это, испытания не В соответствии с количеством теп" дали положительных результатов, так ла, отданного в массив угля или по- как основными причинами неудачных роды, уменьшается температура нагре- Ы испытаний явились незначительная раэва теплопроводного основания 5 и . ность физико-механических свойств транзисторного термодатчика 8, умень угля и породы пласта, используемых . шается тепловой коллекторный ток по- . в известном способе контроля, малая 1021777 ВНИИПИ Заказ 3995/22 Тираж 603 Подписное Ь»» Юю»»»» »»»»»»»» Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 величина сигнала,. многократное усилеwe и сложность электрической схе-. мы контроля. Отсюда относительно низкая точность, сложность конструкции, дороговизна. 5 Таким образом, предлагаемое устройство контроля положения, рабочего органа угледобывающего агрегата в про. филе угольного пласта, основанное на принципе использования различной температурппроводности угля и вмещающих его горных пород, по сравнению с из" вестными, обладает более высокой точHocTbo контроля, простотой конструк" ции и дешевизной.
