Устройство для автоматического управления стреловидным исполнительным органом горного комбайна

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ СТРЕЛОВИДНЫМ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫМ ОРГАНОМ ГОРНОГО КОМБАЙНА, содержащее датчики горизонтального и вертикального перемещения исполнительного органа, исполните:г1ьные элементы, генератор сдвигающих импульсов , ключ с управляющими входами, двоичный счетчик, дешифратор, блок ячеек выбора программ, блоки заданий программ, блоки ячеек сравнения и направления движения, причем двоичный счетчик соединен с дешифратором непосредственно и с генератором сдвигающих импульсов через ключ, управляющие входы которого подклю- , чены к выходам блоков ячеек сравнения и направления движения, а выхо-ды дешифратора соединены с .входами -, ячеек блока выбора программ, выходы которых подключены к входам блоков задания программ, выходы датчиков горизонтального и вертикального перемещения исполнительного органа подключены к одним входам ячеек соответствующих блоков сравнения. и направления движения, отличающееся тем, что, с целью по-вьшения точности проведения выработок по заданному направлению, в него введен блок коррекции, состоящий из триггера коррекции, регистров коррекции горизонтального и вертикального перемещений, сумматоров горизонтгшьного и вертикального перемещений , переключателей горизон- , тальной и вертикальной коррекции и i блоков задания горизонтального и вертикального направлений выработW ки, причем выход триггера коррекции соединен с входами регистров коррекции горизонтального и вертикального перемещений, к другим входам которых подключены выходы переключате- . лей горизонтальной и вертикальной коррекции и выходы блоков задания горизонтального и вертикального направлений выработки, а к выходам - , входы сумматоров горизонтального и вертикального перемещений, к другим входам которых подключены выходы блоков задания программ, при этом выходы сумматоров горизонтального и вертикального перемещений соедине со ны с другими входами блоков ячеек сравнения и направления движения.

СО(ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECflYEiËÈН (19) (И) (Я) Е 21 С 35 24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCHOIVlY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3452856/22-03 (22) 05.03.82 (46) 07 ° 09.83. Бюл. Р 33 (72) Г. Н. Васильева и Ю. A. Васильев (71) Киевский институт автоматики им. ХХУ съезда КПСС (53) 622.232 ° 72(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство CCCP

Р 179717, кл. Е 21 С 35/08, 1962.

2. Авторское свидетельство СССР

9 699178, кл. Е 21 С 35/24, 1966 (прототип). (54)(57) УСТРОИСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕС-

КОГО УПРАВЛЕНИЯ СТРЕЛОВИДНЫМ ИСПОЛ- .,НИТЕЛЬНЫМ ОРГАНОМ ГОРНОГО КОМБАЙНА -.: содержащее датчики горизонтального и вертикального перемещения исполни-. тельного органа, исполнительные элементы, генератор сдвигающих им» пульсов, ключ с управляющими входаМи, двоичный счетчик, дешифратор, блок ячеек выбора программ, блоки задания программ, блоки ячеек сравне-. ния и направления движения, причем двоичный счетчик соединен с дешифратором непосредственно и с генератором сдвигающих импульсов через ключ, управляющие входы которого подключены к выходам блоков ячеек сравнения и направления движения, а выхо-ды дешифратора соединены с .входами ячеек блока выбора программ, выходы которых подключены к входам блоков задания программ, выходы датчиков горизонтального и вертикального перемещения исполнительного органа подключены к одним входам ячеек соответствующих блоков сравнения. и направления движения, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью по-. вышения точности проведения выработок по заданному направлению, в него введен блок коррекции, состоящий из триггера коррекции, регистров коррекции горизонтального и вертикального перемещений, сумматоров горизонтального и вертикального перемещений, переключателей горизон-, тальной и вертикальной коррекции и блоков задания горизонтального и вертикального направлений выработки, причем выход триггера коррекции соединен с входами регистров коррекции горизонтального и вертикального перемещений, к другим входам которых подключены выходы переключате- . лей горизонтальной и вертикальной коррекции и выходы блоков задания горизонтального и вертикального направлений выработки, а к выходамвходы сумматоров горизонтального и вертикального перемещений, к другим входам которых подключены выходы блоков задания программ, при этом

t выходы сумматоров горизонтального и вертикального перемещений соедине- ны с другими входами блоков ячеек сравнения и направления движения.

1О4О14З

Изобретение относится к горному делу, в частности к средствам автоматического управления горным комбайном со стреловидным исполнительным органом, Известно следящее устройство управления стреловидным исполнительным органом горного комбайна, которое содержит гидродомкраты — датчики вертикального и горизонтального перемещения исполнительного органа, iÎ

|гидравлически связанные с серводомкратами, на штоках которых установлены две взаимно перпендикулярные кулисы, связанные с пантграфом, воспроизводящим на экране положение 15 исполнительного органа в забое (1) .

Известно также устройство для автоматического управления стреловидным исполнительным органом горного комбайна, содержащее датчики горизонтального и вертикального перемещения исполнительного органа, исполнительные элементы, генератор сдвигающих импульсов, ключ с управ ляющими входами, двоичный счетчик, дешифратор, блок ячеек выбора программ, блок ячеек сравнения и направления движения, причем двоичный счетчик соединен с дешифратором непосредственно и с генератором сдвигающих импульсов через ключ, управляющие входы которого подключены к выходам блоков ячеек сравнения и íаправления движения, а выходы дешифратора соединены с входами ячеек блока выбора программы, выходы кото- З5 рых через блоки задания программ подключены к одним входам ячеек блока сравнения и направления движения, а выходы датчиков. горизонтального и вертикального перемещения исполни- 40 тельного органа подключены к другим входам ячеек соответствующего блока сравнения и направления движения, блоки задания программ выполнены на многополюсных переключателях, каждое положение которого поставлено в соответствие с координатой датчика горизонтального и вертикального перемещения исполнительного органа.

Известное устройство предназначено для автоматического управления перемещением стреловидного исполнительного органа горнопроходческого комбайна по заданной программе обработки забоя при проведении подготовительных выработок f2) .

Однако опыт эксплуатации проходческих комбайнов выявил наличие существенного недостатка в работе этих машин, заключающегося в значительном отклонении проходимых ими бО выработок от заданного направления.

Поэтому для проведения горных выработок по заданному направлению необходимо корректировать заданную программу управления стреловидным ис- б5 полнительным органом с учетом положения корпуса комбайна в призабойном пространстве и отклонения проходимой им выработки от заданного направления.

Кроме того, в известном устройстве коррекция программы управления не осуществляется, что также является существенным недостатком устройства:

Целью изобретения является повышение точности проведения выработок по заданному направлению.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для автоматического управления стреловидным ис полнительным органом горного комбайна, содержащее датчики горизонтального и вертикального перемещения исполнительного органа, исполнительные элементы, генератор сдвигающих импульсов, ключ с управляющими,входами, двоичный счетчик, дешифратор, блок ячеек выбора программ, блоки задания программ, блоки ячеек <равнения и направления движения, причем двоичный счетчик соединен с дешифратором непосредственно и с генератором сдвигающих импульсов через ключ, управляющие входы которого подключены к выходам блоков ячеек сравнения и направления движения, а выходы дешифратора соединены с входами ячеек блока выбора программ, выходы которых подключены к входам блоков задания программ, выходы датчиков горизонтального и вертикального перемещения исполнительного органа подключены к одним входам ячеек соответствующих блоков сравнения и направления движения, введен блок коррекции, состоящий из триггера коррекции, горизонтального и вертикального регистров коррекции, сумматоров горизонтального и вертикального перемещений, переключателей горизонтального и вертикального коррекции и блоков задания горизонтального и вертикального направлений выработки, причем выход триггера кор- . рекции соединен с входами регистров коррекции горизонтального и вертикального перемещений, к другим входам которых подключены выходы переключателей горизонтальной и вертикальной коррекции и выходы блоков задания горизонтального и вертикального направлений выработки, а к выходам — входы сумматоров вертикального и горизонтального перемещений, к другим входам которых подключены выходы блоков задания программ, при этом выходы сумматоров горизонтального и вертикального перемещений соединены с другими входами блоков ячеек сравнения и направления движения. 1040143 устанавливается в единичное состояНие и разрешает прием коррекции в соответствующие регистры 15 и,16 коррекции.

B сумматорах 17 и 18 сигналы заданного положения исполнительного органа суммируются с сигналами коррекции следующим образом:

+ n, X

+aY„„, i-О,n, х„х.

Yi Yl3 где Х;, Y„.

На чертеже приведена схема устройства.

Генератор 1 сдвигающих импульсов соединен через ключ 2 с двоичным счетчиком 3. Выходы счетчика 3 поданы на вход дешифратора 4, выходы которого соединены с входами ячеек блока 5 выбора программ, а их выходы соединены с входами блоков 6 и 7 задания программ горизонтального R вертикального движения исполнитель- IG ного органа. Выходы датчиков 8 и 9; горизонтального и вертикального пе-: ремещений исполнительного органа подключены к входам ячеек соответствующих блоков 10 и 11 сравнения и )5 направления движения, выходы которых соединены с ключом 2 и с соответст- вующими исполнительными элементами

12 и 13 горизонтального и вертикального перемещений исполнительного органа.

В блоке коррекции выход триггера

14 коррекции соединен с входами го», ризонтального и вертикального регистров 15 и 16 коррекции, выходы которых соединены с входами соответствующих сумматоров 17 и 18 горизонтального и вертикального перемещений.

К другим входам сумматоров 17 и 18 подключены соответствующие выходы ., блоков б и 7 задания .программ. Выходы сумматоров 17 и 18 подключены к соответствующим входам блоков 10 и 11 сравнения и направления движения. Выходы переключателей 19 и 20 . горизонтальной и вертикальной кор- 35 рекции блоков 21 и 22 задания горизонтального и вертикального направления выработки соединены с соответствующими входами регистров 15 и 16 коррекции. 40

Устройство работает следующим образом.

Специальной командой счетчик 3 и триггер 14 коррекции устанавлива-. ются в нулевое состояние. При этом. 45 сигнал с дешифратора 4 поступает на соответствующую ячейку блока 5 выбора программ, с выхода этой ячей-. ки сигнал поступает на начальное заданное положение многополюсных пе- 5g реключателей блоков б и 7. Сигналы заданного начального положения мно гополюсных переключателей блоков

6 и 7 поступают в блок коррекции на соответствующие входы сумматоров

17 и 18. Одновременно на другие входы сумматоров 17 и 18 поступают сигналы коррекции с выходов регистров .

15 и 16 коррекции. При этом сигналы коррекции поступают на вход регист-. ров 15 и 16 коррекции с переключате» 60 лей 19 и 20 коррекции при ручном вводе коррекции или с блоков 21 и 22 задания направления выработки при . автоматическом вводе коррекции только тогда, когда триггер 14 коррекции 65, скорректированные координаты горизонтального и вертикального положения исполнительного органа относительно положения корпуса комбайна в призабойном пространстве и заданного направления выработки, X;> Y;> — заданное на многополюс ных переключателях координаты положения исполнительного органа в при= забойном пространстве;

b X „„a Y — величины коррекции; и — количество заданных опорных точек положения исполнительного органа.

С выходов сумматоров 17 и 18 величины Х и Y поступают на соответствующие входы блоков 10 и 11 сравнения и,направления движения, где сравниваются с текущими значениями положения исполнительного органа, которые непрерывно поступают с датчиков горизонтального 8 и вертикального 9 положения исполнительного органа. Сигналы рассогласования Е „и Е воздействуют на исполнительные элементы 12 и 13, перемещая исполнительный орган и одновременно зти сигналы подаются на управляющие входы ключа 2, закрывая его. Исполнительный орган перемещается до тех пор, пока на выходе блоков 10 и 11 сравнения и направления движения не

l установятся нулевые сигналы Е» = 0 и E . = О, которые прекращают движение исполнительного органа и сигналы со входа ключа 2 снимаются, импульс с генератора 1 поступает на вход счетчика 3. Счетчик 3 изменяет свое состояние, на соответствующем выходе дешифратора 4 появляется сигнал, выбирается следующее заданное положение исполнительного органа в блоках 6 и 7 задания программ.

Заданные сигналы положения исполнительного органа подаются в сумматоры 17 и 18, где суммируются с величинами коррекции и далее подаются на входы соответствующего блока 10 и 11 сравнения и направления движения. На другие входы блоков 10 и 11 поступают сигналы текущего положения

1040143

Составитель A. Онищенко

Редактор О. Черниченко Техред И.Гайду. Корректор A. Тяско

Заказ 6849/35 Тираж 603

ВНИИПИ Государственного комитета СССР цо делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное Филиал ППП. "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная„ 4 исполнительного органа с датчиков

8 и 9, которые сравниваются со скорректированными заданными сигналами.

Сигналы рассогласования E < и закрывают ключ 2 и воздействуют на ис полнительные элементы 12 и 13. Исполнительный орган перемещается к заданной опорной точке сечения выработки до тех пор пока сигналы рассогласования Я „ и E ч не примут нулевые значения. Затем сигналы с ключа

2 снимаются и с генератора 1 поступает импульс на вход счетчика 3, который изменяет состояние, на соответствующем выходе дешифратора 4 появ- ляется сигнал, в блоках б и 7 задания программ выбирается следующее заданное положение исполнительного органа, которое скорректировано в блоке коррекции и подано на исполнительные элементы. Исполнительный орган перемещается к следующей заданной точке сечения выработки.

Таким образом, циклы выборки и коррекции заданного положения исполнительного органа относительно за .данного направления выработки выпол-, няются и-раз до окончания заданной программы движения исполнительного органа.

Использование блока коррекции в устройстве для автоматического управления исполнительным органом горного комбайна по сравнению с из10 вестным обеспечивает следующие преимущества: обеспечение высокой точности проведения выработки, увеличение производительности и уменьшение трудозатрат проведения выработок.

Обеспечение высокой точности проведения выработок осуществляется эа счет автоматической коррекции в устройстве. автоматического управления стреловым исполнительным органом сигналов заданного положения исполнительного органа относительно фактического положения выработки и корпуса комбайна во время его работы.