Устройство автоматического управления исполнительным органом горной машины по гипсометрии пласта

 

Изобретение относится к автоматическому управлению горными машинами и позволяет повысить точность и быстродействие управления. Для этого на исполнитеьном органе (ИО) комбайна на одной и той же образующей резания установлены удлиненные контрольные резцы (УР) 16. При движении ИО по границе уголь-порода УР 16 периодически присекают породу, а рабочие резцы разрушают уголь. В моменты контакта УР 16 с породой или углем изменяется давление в полости гидродомкрата 15 подъема-опускания ИО. Давление измеряется датчиком 1, связанным через усилитель 2 с пороговым элементом (ПЭ) 3. Сигнал на выходе ПЭ 3 позволяет импульсам с генератора 6 тактовых импульсов проходить через элемент И 4 на вход счетчика 7 (УР 16 присекают породу) или через элементы И 5 и НЕ 9 на счетчик 8 (УР 16 контактируют с углем). Сигналы со счетчиков 7 и 8 поступают на входы делителя 10 блока 12 формирования управляющих воздействий. В делителе величина времени Т| присечки породы УР 16 делится на величину времени Тг движения УР 16 в угле. Из частного TiiTo вычитателя II блока 12 вычитания постоянная величина А, заданная заранее аналитически. Если соединенный сигнал с выхода блока 12 больше нуля, то электрогидропереключатель 13 переместит (Л ИО в сторону массива угля. При сигнале меньше нуля ИО переместится электрогидропереключателем 14 в сторону границы порода-уголь. Если сигнал равен нулю, ИО будет двигаться без изменений . Таким образом, управление ИО ведется на основе достоверной инфорьо мации о положении ИО относительно границы уголь-порода за один его обоо оо рот. 1 ил. 1чЭ 1чЭ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4Е21 С35 24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3904017/22-03 (22) 29.05.85 (46) 15.11.86. Бюл. № 42 (71) Ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени институт горного дела им. А. А. Скочинского (72) В. Б. Солчцев (53) 622.232.72 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 898058, кл. Е 21 К 35/24, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 987094, кл. E 21 С 35/24, 1981. (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫМ ОРГАНОМ ГОРНОЙ МАШИНЫ ПО ГИПСОМЕТРИИ ПЛАСТА (57) Изобретение относится к автоматическому управлению горными машинами и позволяет повысить точность и быстродействие управления. Для этого на исполнитеьном органе (ИО) комбайна на одной и той же образующей резания установлены удлиненные контрольные резцы (УР) 16. При движении ИО по границе уголь — порода УР 16 периодически присекают породу, а рабочие резцы разрушают уголь. В моменты контакта УР 16 с породой или углем изменяется давление в полости гидродомкрата 15

„„SU„„1270322 А1 подъема †опускан ИО. Давление измеряется датчиком 1, связанным через усилитель 2 с пороговым элементом (ПЭ) 3.

Сигнал на выходе ПЭ 3 позволяет импульсам с генератора 6 тактовых импульсов проходить через элемент И 4 на вход счетчика 7 (УР 16 присекают породу) или через элементы И 5 и НЕ 9 на счетчик 8 (УР 16 контактируют с углем). Сигналы со счетчиков 7 и 8 поступают на входы делителя

10 блока 12 формирования управляющих воздействий. В делителе величина времени

Т присечки породы УР 16 делится на величину времени Т движения УР 16 в угле.

Из частного Т ..Т вычитателя 11 блока 12 вычитания постоянная величина А, заданная заранее аналитически. Если соединенный сигнал с выхода блока 12 больше нуля, то ю электрогидропереключатель 13 переместит

ИО в сторону массива угля. При сигнале меньше нуля ИО переместится электрогидропереключателем 14 в сторону границы порода — уголь. Если сигнал равен нулю, ИО будет двигаться без изменений. Таким образом, управление ИО р ведется на основе достоверной информации о положении ИО относительно границы уголь †поро за один его обо- 3 рот. 1 ил. CO

1270322

Т . Т вЂ” A=O, (1) 30

T,:Т вЂ” А)0, (2) 35

Т . Т вЂ” А(0, (3) 45

Изобретение относится к автоматическому управлению горными машинами и может быть использовано при создании систем автоматического управления очистными комбайнами в профиле пласта.

Цель изобретения — повышение точности и быстродействия управления.

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Устройство содержит датчик 1 давления, подключенный к входу усилителя 2, выход которого соединен с пороговым элементом 3, связанным с элементом И 4 и элементом И 5. На входы этих же элементов поступают импульсы с генератора 6 тактовых импульсов. Элемент И 4 связан с входом счетчика 7, а элемент И 5 — — с входом счетчика 8 через элемент НЕ 9. Выходы счетчиков 7 и 8 подключены к входам делителя 10. Результирующий сигнал с делителя

10 поступает на один вход вычитателя 11, на другом входе которого постоянная величина. Делитель 10 и вычитатель 11 объединены в блок 12 формирования управляющих воздействий. Выходы вычитателя 11 связаны с электрогидропереключателями 13 и 14, подающими рабочую жидкость в поршневую или штоковую полости гидродомкрата 15 подъема — опускания исполнительного органа. На исполнительном органе комбайна на одной и той же образующей резания (с вылетом, превышающим вылет рабо. чих резцов) установлены контрольные резцы 16.

Устройство работает следующим образом.

При движении исполнительного органа в массиве угля уровень в пороговом элементе 3 настраивают на среднюю величину давления от датчика 1 давления и усилителя 2.

Если исполнительный орган очистного комбайна движется по границе порода-уголь, то удлиненные резцы 16 периодически присекают породу, а остальные резцы разрушают уголь. В этом случае отношение времени присечки удлиненными резцами породы к времени их движения в угле остается неизменным при постоянной скорости врагцения исполнительного органа и не зависит от скорости подачи. В момент начала присечки породы удлиненными резцами сильно увеличивается давление в полости гидродомкрата

15 подъема — опускания исполнительного органа. На выходе порогового элемента 3 появляется сигнал, позволяющий импульсам с генератора 6 тактовых импульсов поступать на вход счетчика 7. Как только удлиненные резцы 16 выходят из породы и BcTv пают в контакт с углем, сигнал на выходе порогового элемента 3 падает до О, и тем самым запрещает через элемент И 4 импульсам с генератора 6 тактовых импульсов поступать на вход счетчика 7. Окончательно установившийся на выходе счетчика 7 сигнал идет на вход делителя 10. Тем самым опре5 !

20 деляется величина Т вЂ” время присечки породы удлиненными резцами.

В момент прекращения сигнала с порогового элемента 3 (входа удлиненных резцов 16 в контакт с углем) на вход счетчика 8 начинают поступать импульсы с генератора 6 тактовых импульсов через элемент И 5 и элемент НЕ 9. Импульсы продолжают поступать на счетчик 8 до появления на выходе порогового элемента 3 сигнала «!» (входа удлиненных резцов в контакт с породой), после чего установившийся на выходе счетчик 8 сигнал поступает на другой вход делителя 10. Тем самым определяется величина Т вЂ” время движения удлиненных резцов в угле.

В делителе 10 осуществляется операция

Т ..Т, а ее результат поступает в вычитатель 11, где из него вычитается постоянная величина А, соответствующая аналитически полученной величине для случая движения исполнительного органа по границе порода — уголь.

При реальном движении исполнительного органа по границе порода — уголь имеет место тождество и на выходе вычитателя 11 не присутствуют никакие сигналы.

При вхождении в контакт с породой помимо удлиненных резцов и части остальных резцов, т. е. присечки исполнительным органом породы, имеет место неравенство и на выходе вычита-.еля 11 появляется сигнал, поступающий в электрогидропереключатель 13, который заставляет исполнительный орган переместиться в сторону массива угля.

При уходе исполнительного органа полностью в массив угля, т. е. оставление пачки угля, имеет место неравенство и на выходе вычитателя 11 появляется сигнал, поступающий в электрогицропереключатель 14, который заставляет исполнительный орган переместится в сторону границы порода — уголь. Таким образом, устройство работает непрерывно, осуществляя ведение исполнительного органа по гипсометрии пласта.

Пример 1. Исполнительный орган производит выемку угля по границе порода — уголь, т. е. контрольные резцы 16 присекают породу, а сам исполнительный орган двигается по углю. В этом случае в моменты присечки резцами 16 породы на выходе порогового устройства появляется сигнал, который позволяет импульсам с генератора 6 такто!

270322

Формула изобретения

Составитель М. Аксенов

Текред И. Верее Корректор С. Черни

Тираж 470 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 l 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4l5

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

Редактор С. Лисина

Заказ 62! 3!29 вых импульсов пройти на вход счетчика 7 через элемент И 4. Импульсы продолжают поступать до тех пор, пока резцы 16 не выходят из контакта с породой. Тогда установившееся значение, например, два на выходе счетчика 7 поступает на один вход делителя 10. В период движения резцов 16 в угле (в течение одного оборота исполнительного органа) сигнал на выходе порогового элемента 3 равен О, и он позволяет импульсам с генератора 6 тактовых импульсов пройти на вход счетчика 8 через элемент И 5 и элемент НЕ 9. Импульсы продолжают поступать до тех пор, пока резцы 16 не входят в контакт с породой. Тогда установившееся значение, например, десять на выходе счетчика 8 поступает на другой вход усилителя

10. Он производит операцию 10:2 = 5, и величина пять идет на вход вычитателя 11, где также была заранее задана величина пять из аналитических расчетов. Вычитатель

11 производит операцию 5 — 5 = О, íà er o выходе нет никаких сигналов, и исполнительный орган продолжает двигаться без измененийй.

Пример 2. Исполнительный орган присекает породу всеми резцами. Структура работы аналогичная примеру I. Разница в том, что на выходе счетчика 7 сигнал «Пять», и на выходе счетчика 8 тоже сигнал

«Пять». Делитель производит операцию

5:5=1. Вычитатель 11 производит операцию

l — 5= — 4, на его выходе появляется сигнал, который поступает на электрогидропереключатель 14. Исполнительный орган перемещается в массив угля.

Пример 3. Исполнительный орган производит выемку угля с оставлением большой пачки угля. Структура работы аналогична примерам 1 и 2. На выходе счетчика 7 сигнал О 5, на выходе счетчика 8 сигнал

«Двенадцать». Делитель 10 производит операцию 12:0,5=24. Вычитатель 11 производит операцию 24 — 5=19, íà его выходе появляется сигнал, связанный с электрогидропереключателем 15. Исполнительный орган перемещается в сторону границы порода — уголь.

Основной положительной особенностью предлагаемого устройства является то, что для автоматического управления движением исполнительного органа очистного комбайна используется детерминированная величина, которая позволяет за один оборот исполнительного органа надежно определить его положение относительно границы порода— уголь. Поэтому точность работы устройства достигается тем, что автоматическое управление исполнительным органом очистного комбайна по гипсометрии пласта основывается на абсолютно достоверной информации о положении исполнительного органа относительно границы порода — уголь, получаемой из выражений (1 — 3). Быстродействие работы устройства обусловлено тем, что положение исполнительного органа относительно границы порода — уголь оценивается за один оборот исполнительного органа.

Устройство автоматического управления исполнительным органом горной машины по гипсометрии пласта, содержащее два элемента И, элемент НЕ, датчик давления, подключенный к входу усилителя, и электрогидропереключатели, гидравлически связанные с полостями гидродомкрата подъема — опускания исполнительного органа, на котором установлены контрольные резцы, вылет которых превышает вылет рабочих резцов, атличаюи4ееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия управления, устройство снабжено блоком формирования управляющих воздействий, счетчиками, пороговым элементом и генератором тактовых импульсов, выход которого подключен к первым входам элементов И, выход первого элемента И через первый счетчик подключен к первому входу блока формирования управляющих воздействий, а выход второго элемента И соединен через последовательно соединенные элемент HE и второй счетчик с вторым входом блока формирования управляющих воздействий, выходы которого подключены к входам электрогидропереключателей, причем выход усилителя подключен к входу порогового элемента, выходы которого связаны с вторыми входами элементов И.