Устройство контроля величины обнажения кровли

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5)) 1 E21 С 3524

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3677715/22-03 (22) 23.1 2.83 (46) 23.02.86. Бюл. № 7 (71) Научно-производственное объединение по созданию и выпуску средств автоматизации горных машин «Автоматгормаш» (72) Л. Б. Балакерский, А. К. Коломийцев и Е. М. Лещинский (53) 622.232.72 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 455493, кл. Н 03 К 23/00, 1974.

Рабинович М. С. и др. Элементы и системы автоматического управления гидрофицированными крепями. — М.: Недра, 1977, с. 175 — 177. (54) (57) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ВЕЛИЧИНЫ ОБНАЖЕНИЯ КРОВЛИ, содержащее блок управления комбайном, блок управления крепыш, датчик местонахождения комбайна и блок управления комплексом, содержащий двоичный счетчик, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и быстродействия, оно снабжено входящими в состав блока управления комплексом формирователем отрицательного импульса, тремя элементами ИЛИ вЂ” HE, шестью элементами

И вЂ” НЕ, задатчиком величины обнажения кровли и тремя резисторами, а также блоком совпадения, регистром номера передвигаемой секции, индикатором местонахождения комбайна, индикатором номера секции крепи, при этом двоичный счетчик выполнен четырехразрядным реверсивным, а первый выход датчика местонахождения комбайна подключен к входу индикатора местонахождения комба йна, второй выход — к первому входу блока совпадения, а третий— к первым входам первого и второго элементов И вЂ” HE и первого элемента

ÄÄSUÄÄ 1213193 А

ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с входом формирователя отрицательного импульса, выход которого подключен к входу второго элемента ИЛИ-НЕ, выход которого связан с входом разрешения установки двоичного счетчика, первый выход регистра номера передвигаемой секции подключен к индикатору номера секции крепи, второй выход — к второму входу блока совпадения, а третий выход — к первому входу третьего элемента И†HE и к вторым входам первого элемента ИЛИ-НЕ и первого элемента И вЂ” HE, выход которого связан через третий элемент ИЛИ-НЕ с тактовым входом двоичного счетчика, выход блока совпадения соединен с входом блока управления крепыш, а выход третье- Я го элемента И-НЕ соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ, выход ко- ф/ торого подключен к второму входу третьего элемента И HE и к входу «Сложение-вычитание» двоичного счетчика, первый выход задатчика величины обнажения Я кровли соединен с входом установки нуля двоичного счетчика, а второй и третий выходы — с первыми входами четвертого и пятого элементов И вЂ” HE, выходы которых подключены к входам шестого элемента И-НЕ, выход которого соединен с входом блока управления комбайном, при этом выходы задатчика величины обнаже- Я ния кровли соединены между собой через сопротивления, входы первого и четвертого разрядов, а также вход переноса двоичного счетчика объединены, выходы второго и третьего разрядов двоичного счетчика соединены с соответствующими входами того же счетчика, а также с вторыми входа-,фЬ ми соответственно четвертого и пятого элементов И-НЕ.

12

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в системах управления механизированной крепыш угледобывающих комплексов.

Цель изобретения — повышение надежности и быстродействия устройства.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 — принципиальная схема блока управления комплексом.

Устройство контроля величины обнажения кровли содержит блок 1 управления комплексом, в состав которого входят элементы ИЛИ-НЕ 2 — 4, резисторы 5, элементы И-НЕ 6-13, причем один из резисторов 5, а также элементы И-НЕ 6 и 7 входят в состав формирователя 14 отрицательного импульса, двоичный счетчик

15, задатчик 16 величины обнажения кровли, датчик 17 местонахождения комбайна, регистр 18 номера передвигаемой секции, блок 19 управления комбайном, индикатор 20 местонахождения комбайна, индикатор 21 номера секции крепи, блок 22 совпадения и блок 23 управления крепыш. Кроме того, обозначены очистной комбайн 24 и секции крепи 25. При этом индексом К обозначена передвигаемая в данный момент секция, а индексом П вЂ” секция, с которой в данный момент равняется задний по ходу режущий орган 26 очистного комбайна.

Устройство выполнено на элемента.х малой и средней степени интеграции серии К561.

Устройство работает следующим образом.

Счетные импульсы отрицательной полярности, поступающие на вход устройства от датчика местонахождения комбайна 17 и от регистра 18 номера передвигаемой секции крепи, имеют длительность порядка

10 мкс. Появление на входе устройства этих импульсов связано либо с перемещением комбайна на величину, равную ширине секции крепи, либо с окончанием передвижки очередной секции крепи. Передним фронтом эти импульсы от датчика местонахождения комбайна 17 через элемент И-НЕ 10, а от регистра 18 номера передвигаемой секции крепи через элементы И-НЕ 9 и 10 на входе установки режима +-1 устанавливают необходимый режим «Сложение — вычитание» в четырехразрядном двоичном реверсивном счетчике 15. Задним фронтом эти импульсы через элементы И-HE 8 и ИЛИ-ЙЕ ..4 осуществляют либо сложение, либо вычитание в зависимости от режима, установленного на его входе «сложение — вычитание» <-1. Это приводит к тому, по импульсы, пришедшие от комбайна, суммируются в счетчике 15, а импульсы, пришедшие от крепи, вычитаются в нем. Сочетание в одном счетчике операций сложения и вычитания импульсов, пришедших

l 3 l 93

1О

2 от двух различных объектов (комбайна и крепи), позволяет осуществить непосредственный контроль за разностью координат местоположения этих объектов, измеренных в секциях крепи, а следовательно, контроль за величиной обнажения кровли.

Однако не исключена возможность поступления счетного импульса от крепи до окончания длительности счетного импульса от комбайна и наоборот, а также их одновременного прихода. При этом состояние счетчика должно измениться на единицу в одну и в другую стороны (происходит и сложение, и вычитание), т. е. состояние его остается неизменным. В связи с этим только при данных ситуациях на выходе элемента ИЛИ-НЕ 2, а значит на входе формирователя 14 отрицательного импульса при перепаде входного сигнала из нуля в единицу, возникает соответствующий сигнал. Это дает возможность за счет увеличения длительности импульса (кратного двум счетным и более) на V-входе разрешения установки счетчика 15 сохранить на его выходе состояние, предшествующеее появлению этих и ми ул ьсов.

Таким образом, удается избежать сбоев в предлагаемом устройстве.

С помощью задатчика величины обнажения кровли 16 устанавливается ее величина (например, две, четыре секции) с учетом вытяжки каната или провисания тяговой цепи, до которой счетчик 15 может осуществлять последовательный счет. При достижении заданной величины состояние счетчика становится таковым, что через элементы И-НЕ 11, 13 или 12, 13 происходит остановка подачи добычного комбайна с помощью блока 19 управления комбайном. А это, в свою очередь, вызывает прекращение поступления счетных импульсов на вход устройства от комбайна. А поступление счетных импульсов от крепи прекращается при подходе передвигаемых секций крепи на допустимое расстояние к добычному комбайну. В случае, если по технологии допустимо любое обнажение кровли в пределах одной стружки на R-входе установки нуля, с помощью задатчика 16 устанавливается уровень логической «1».

В процессе работы добычной комбайн 24 продвигается в направлении, указанном стрелкой. Обнажение кровли, образующееся при этом, представляет собой часть незакрепленного секциями шахтной гидравлической крепи 25 выработанного пространства. Оно, изменяясь, может привести к возникновению двух различных аварийных ситуаций: наезд секций крепи 25 на комбайн при уменьшении величины обнажения кровли, аварийное отставание секций крепи

25 от комбайна, приводящее к обрушению кровли в призабойном пространстве, при увеличении величины обнажения кровли.

Обе они контролируются: первая — снгна3193

1 21 з лом из блока 22 совпадения, приводящим к остановке передвижки секций крепи 25, с помощью блока управления крепыш 23, вторая — сигналом из блока управления комплексом 1, приводящим с помощью блока 19 управления комбайном к остановке комбайна 24. Эти сигналы используются в режимах автоматической и дистанционной передвижки для осуществления выбора передвигаемой секции крепи, определения местонахождения комбайна и блокировки, исключающей, как столкновение передвигающейся секции крепи с исполнительным органом комбайна, так и обрушение при аварийной величине обнажения кровли.

Перед началом работы с помощью корректирующих устройств в системе на индикаторе 21 номера секции крепи индицируется номер К-й секции шахтной гидравлической крепи 25, первой из подготовленных к передвижке секций, а на индикаторе местонахождения комбайна 20— номер t-й секции крепи, полученный из равенства t=.n — а, где n — номер секции шахтной гидравлической крепи 25, напротив которой находится задний по ходу движения режущий орган 26 комбайна 24; а — расстояние в секциях крепи, меньше которого их передвижка запрещается (с учетом вытяжки каната или провисания тяговой цепи, или задаваемого обнажения кровли). В случае, представленном на фиг. 1, t=n, так как a=О. Система подготовлена к работе.

В случае, если при передвижке крепь догоняет комбайн, то последней передвигается п — 1 секция, а и я секция не передвигается, так как из блока 22 совпадения поступает сигнал, запрещающий передвижку. Этот сигнал появляется при совпадении К-о и и-о номеров секций крепи. Но бывает, что комбайн опережает

4 крепление секциями выработанного пространства. Тогда, если разница между номерами п-й и К-й секциями крепи равная, заданной с помощью задатчика величине обнажения кровли, подача комбайна прекращается. Таким образом и поддерживается в заданных пределах величина обнажения кровли. Выбирая произвольно t-ю секцию на каком-то удалении от комбайна, можно вместе с введенной с помощью задатчика величиной обнажения задать любое обнажение кровли.

Повышение надежности в предлагаемом устройстве достигается за счет совмещения подсчета импульсов от крепи и комбайна в одном счетчике, что становится возможным благодаря замене двух кольцевых двоичных счетчиков с независимыми входами на один реверсивный четырехразрядный двоичный счетчик. Увеличение длительности импульса в соответствующих ситуациях на

его V-входе разрешения установки решает вопрос независимости счетных входов, повышает надежность и защищает от сбоев в случае поступления счетного импульса от комбайна до окончания длительности счетного импульса от крепи и наоборот, а

25 также их одновременного прихода. Использование в примененном счетчике способа параллельного формирования переноса, а также замена электромагнитных реле на микросхемы позволяют получить устройство повы3р щенного быстродействия. Предлагаемое устройство более простое — построено на 4 корпусах интегральных схем сепии К561, что дает возможность заменить отдельный выемной блок пульта управления небольшим участком на одной из его плат. С помощью

35 предложенного устройства можно контролировать и поддерживать любое обнажение кровли в пределах одной стружки.

IHIHIUR f

Ймовение Р1 пи и

Обнажение нрав

Составитель М. Аксенов

Редактор О. Головин Текред И. Верее Корректор А. Пилипенко

Заказ 76! 143 Тираж 470 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! l 3035, Москва. Ж вЂ” 35, Раушскан наб., д. 4/5

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