Устройство контроля границы порода-уголь пласта для горной машины,на исполнительных органах которой установлены режущие зубки

 

УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ГРАНИЦЫ ПОРОДА-УГОЛЬ ПЛАСТА ДЛЯ ГОРНОЙ МАШИНЫ, НА ИСПОЛНИТЕЛЬ- . НЫХ ОРГАНАХ КОТОРОЙ УСТАНОВЛЕНЬ1 РЕЖУЩИЕ ЗУБКИ, содержащее блок индикации и установленный на поворотном редукторе вибропреобразователь, выход которого через усилитель соединен с входом полосового фильтра, а выхоц интегратора соединен с входом нормализатора , отличающееся тем, что, с целью повышения точности кoнI роля и исключения присечки вмешающих пород режущими зубками, оно снабжено двумя электронными ключами, вторым интегратором, измерителем отношения, синхронизатором и расположенными по образующей исполнительного органа и выступающими над режущими измерительными зубками, причем информационные входы обоих электронных ключей соединены с выходом полосового фильтра, а их управляющие входы соединены с соответс « ствующими выходами синхронизатора, выход первого электронного ключа соединен с входом первого интегратора, выход нормализатора подключен на первый вхрд измерителя отношений, выход второго электронного К71юча соед1шен с входом второго интегратора, выход которого подключен на второй вход измерителя отношений , выход которого соединен с входом блока индикации.

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А д1) Е 21 С 35/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3444656/22-03 (2 2 ) 20.05. 82 (46) 07.10.83. Бюл. № 37 (72) 3. A. Черняк, Г. М. Нунупаров, Л. К. Лукашанец, В. M. Славинский, В. Г, Гришин, В. Ф. Стародубцев и А. М. Анохин (71) Ордена Октябрьской Революции и ордена Труцового К,расного Знамени институт горного цела им. А. А. Скочинского (53) 622.232.72 (088.8) (56) 1. "Шахтная автоматика. N., "Нецра, 1975, с. 252.

2, Патент США № 4143552, кл, Q 01 l4 29/00, опублик. 1979 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ

ГРАНИЦЫ ПОРОДА-УГОЛЬ ПЛАСТА ДЛЯ

ГОРНОЙ МАШИНЫ, НА ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ ОРГАНАХ КОТОРОЙ УСТАНОВЛЕНЫ РЕЖУШИЕ ЗУБКИ, содержашее блок индикации и установленный на поворотном рецукторе вибропреобразователь, выход которого через усилитель соединен с входом полосового фильтра, а выхо( интегратора соединен с вхоцом нормализатора, о т л и ч а ю m e е с я тем, что, с целью повышения точности конт роля и исключения присечки вмешаюших пород режушими зубками, оно снаб)кено двумя электронными ключами, вторым интегратором, измерителем отношения, синхронизатором и расположенными по образуюшей исполнительного органа и выступаюшими нац режушими измерительными зубками, причем информационные вхоцы обоих электронных ключей соединены с выходом полосового фильтра, а их управляюшие вхоцы соединены с соответствуюшими выхоцами синхронизатора, выход первого электронного ключа соединен с входом первого интегратора, выхоц нормализатора поцключен на первый вход измерителя отношений, выход второго электронного ключа соецинен с вхоцом второго интегратора, выход которого подключен на второй вхоц измерителя отношений, выход которого соецинен с вхоцом блока инцикации.

Белью изобретения является повышение ".î÷íîñòè контроля (за счет отстройкп от влияния вышеперечисленных факторов) и исключение присечки Вмеша оших порОд режушими зубками, Поставленная цель достигается тем, что устройство контроля границы пороцауголь пласта для горной машины,HB исполиительных органах которой установлены режушие зубки, содержащее блок индикации и установленный на поворотном рецукто- рс вибропреобразователь, Выход которого через усилитель соединен с входом полосового фильтра, а выход интегратора соединен с входом нормализатора, снабжено двумя электронными кл1очами, Вторым инTeIpBTopoM, измерителем отношения, синхронизатором и расположенными по образую2цей исполнительного органа и выступающими нац режущими измерительными зубками, причем инфОрмационные Входы обоих электронных ключей соединены с

Выходом полосового фильтра, а их управляющие входы соединены с соответствующими выходами .Сийхронизатора, выход первого электронного ключа соединен с входом первого интегратора, выхоц нормализатора подключен на первый вход измерителя Отношений, выход второго элект ронного ключа соединен с входом второго интегратора, Выход которого подключен на второй вход измерителя Отношений, выход которого соединен с входом блока индикации„

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на .фиг. 2 - схема, иллюстрируюшая принцип работы устройства.

Усгройство содержит вибропреобразсвходом усилителя 2, выхоц которого соединен с входом полосового фильтра 3, выход которого соецинен с информационными входами электронных ключей 4 и 5. Управляющие вхоцы электронных ключей 4 и 5 соединены с соответствуюшими выходами синхронизатора 6. Быхоц первого электронного ключа 4 соединен с входом первого интегратора 7, выход которого соединен с вхоцом нормализаторВ 8, выход которого соединен с первым

Входом измерителя 9 отношений. Выход второго эпектронного ключа 5 соединен с входом второго интегратора 10, выход которого соединен с вторым входом измерителя 9 отношений, выход которого соецинен с вхоцом блока 11 индикации.

Устройство работает следующим ббразом., 1О46505 2

»»зобрэ ъние относится и автоматиза„ ции горных MBIII ин, а конкретнее к авто ма;ичэ кому вожцению цоб2ываюших ма»»,, шин по гипсометрии угольного пласта.

Известно ус тройс ТВО конт роля ПОПО . .У»гъинч Ръ»КУШЕ2 О OP»"BÍB СОЦЕРКаШЕЕ элек-.1 рогицравлический датчик IlopoqBугОЛ ь tHDB "Рубин . Датчик, Вс троенный в шнековый рабочий; рган комбайна воспри»»има»»т otepoe усилие пропорци р )Q нальное контактной1 прочности разрушаеМОГО материала я с пОмошью магнито упругого элемента преобразует это усилие в электрический сигнал Г11 .

Однако его работа оказалась очень ненаде2КНОй из»эа трупнсс ти съема HHQop» мании сО H3HBKQB комбайна.

Наиболее близким к изобретению является устройство контроля границы порода-уголь пласта цля горной машины, не исполнительных органах которой установлены режущие зубки, соцержашие вибропреобрэзователь, установленный на поворотном редукторе, усилитель, нормализатор, интегратор, полосовой фильтр и блок инцикации, в котором выхоц вибропреобразователя через усилитель соецинен с вхоцом полосового фильтра, а выход ин1еГраTора соединен с Входом нормали затора. Б состав известного устройства

ВХОдйт так2ке сигналпроцессор и ПОГИ чес кая схема (2) .

Оцнако известное устройство обладает ряцом нецостатков. Так, в известном . устройстве нормализация cHFHBJIB IlpH из менении амплитуды вибрации по неконтро35 лируемым причинам осуществляется путем введения автоматической регулировки усиления (АРУ), которая в данном случае является. Малоэффективной. Это обуслов4О ватель 1, выход которого соединен с ле -.о тем, что изменение величины коэффициента обратной связи в устройстве АРУ цолжнО Определяться независимо каждым из подобных факторов, вызывающих изменение амплитуды сигнала.К числу таких

g$ .факторов ОтнОсятся: изменение скорости комбайна в процессе резания, наличие твердых включений в угольном пласте, изменения глубины зарубки цшеков, и т.д.

Естественно, что HB практике невозмож но учесть степень Влияния и вариацию

50 каждого из перечисленных выше факторов, что делает применение АРУ для нормализации сигнала неэффективным. Кроме того, в известном устройстве процесс регулирования положением исполнительного органа прецполагает периоцическое внецрение всего режущего органа Во вмещающие

ПОРОЦЫ.

3 10465

Сигнал с выхода вибропреобраэователя 1, пропорциональный ускорению вибраций, воэникаюших в корпусе комбайна в процессе резания, усиливается усилителем 2 и подается на вхоц полосового

5 фильтра 3, который иэ всего спектра сит нала вырезает частотную полосу, соответствуюшую максимуму различительной способности при анализе сигнала, соответ -. ствуюшего резанию угля или породы. t0

В момент времени, когда измерительные зубки 12 входят в припороцную зону - (точка А, фиг. 2), синхронизатор 6

I открывает ключ 5, пропуская сигнал во второй канал обработки информации, гце он интегрируется интегратором 10 эа время, соответствуюшее зоне, зацанной синхронизатором 6, При выходе измерительных зубков 1 2 из выделенной зоны сс (точка В, фиг. 2), синхронизатор 6

20 закрывает ключ 5 и открывает ключ 4, обеспечивая поступление сигнала в первый канал обработки информации. Данный сигнал интегрируется первым интегратором 7 и поступает на нормализатор 8.

Поскольку процолжительность второго участка зоны измерения больше продолжительности первого участка с(в 360

oL

30 раз, задачей нормализатора явл ется приведение величины сигнала в первом кауале к уровню, соответствующему уровню сигнала во втором канале.

В частном случае нормализация сигнала может осуществляться за счет соответствуюшего времени интегрирования во втором канале, которое в этом случае

360 цолжно быть в раз больше, чем в

40 первом канале. При этом слецует учесть, что постоянные разряды интегратора в обоих каналах должны соответствовать обратной пропорции, что позволяет учесть то обстоятельство, что пауза в поступ- 45 лении информации в первый канал в.

360 раэ меньше, чем во второй. ИнтегI рированные сигналы поступают на измеритель 9 отношений, выход которого сое50 динен с блоком 11 индикации, выполненным, например, на базе стрелочного показываюшего прибора.

Шкала покаэываюшего прибора граци- руется в процессе ручного управления, При этом на шкале отмечаются целения, соответствуюшие присечке пороцы и оставлению прецохранительной пачки уг05 4 ля, соответствуюшей по толшине разнице в вылете измерительных 12 и режуших 13 зубков исполнительного органа 14. Синхронизатор может быть выполнен, например, на основе магнитогерконовых датчиков.

Остройка величины отклонения сигналов от колебаний коэффициентов усииния измерителя и изменения средней скс рости подачи цостигается за счет того, что действие кажцого из этих факторов вызывает одинаковые изменения амплиту ды сигнала в обоих каналах обработки информации, а также эа счет того, что разновременный анализ отношения сигналов производится за время много м пыже постоянных времени дрейфа указанных параметров. Таким образом, ук;-:;;..:-". построение структурной схемы устройства контроля положения исполнительного органа горной машины в профиле пласта обзспечивает реализацию метоца внутреннего контрольного сигнала.

При наличии в угольной пачке породного прослойка возрастает амплитуда вибраций и это возрастание сигнала сказывается при анализе информации в обоих каналах измерения, При прохождении выступаюших зубков через породный прослоек имеет место мгновенное, некомпенсируемое возрастание амплитуды сигнала. Однако продолжительность этого изменения. много меньше времени прохождения выступаюшими зубками эоны хи еше во много раз меньше продол»:ительности второй зоны измерения. Поэтому эффективная цобавка величины сигнала на интеграторе 7 будет невел1. кд, а ее, вклац еше больше уменьшится после нормализации сигнала. Это позволяет от- строиться От влияния и Ор Одн ОГО просп вика

Отстройка от колебаний крепости угля и толшины пачки срезаемого угля происходит за счет того, что регистрируются вибрации всего шнека и эти изменения дают одинаковый вклац в реэультируюший сигнал датчика как при нахожцении.измерительного зубка 12 B припороцном пространстве, так и когда он нахоцится вне его.

Преимушества прецлагаемого устройства перед базовым объектом, в качестве которого выбран регулятор типа

"Квант", состоят в том, что использование регулятора "Квант" на узкозахватных комбайнах с циаметром шнеков меньше 900 мм невозможно из- за конструктивных особенностей этого регулятора.

1046505

Родов иг, Г

Составитель P. Гладун

Редактор Н. Данкулич Техрец И.Гайду

Корректор B. Бутяга

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Закаэ 7692/35 Тираж 603 Поцписное

ВНИИПИ Госуцарственного комитета СССР по делам изобретений и открытйй

113035, Москве, Ж35, Раушская наб., ц. 4/5