Способ контроля положения исполнительного органа горной машины относительно границы порода-уголь

 

Изобретение относится к автоматизации производственных процессов в угольной пром-ти. Цель изобретения повьшение точности процесса контроля . /Перед началом процесса контроля задают уставку величины дисперсии. Для этого исполнительный орган визуально вводят в породу на глубину до 5 см. Затем горную машину запускают в работу и определяют дисперсию электрического сигнала. Эта величина и есть задаваемая уставка. Затем исполнительный орган вьшодят в массив разрушаемого угля. Горную машину запускают в работу и постоянно измеряют дисперсию электрического сигнала , поступающего от полости гидродомкрата поворотного редуктора. Получаемую дисперсию сравнивают с Уставкой . Если измеряемая дисперсия превьшшет уставку, то это значит, что исполнительный орган ушел в породу, а если измеряемая дисперсия ниже или равна уставке - орган разрушает уголь. 2 ил. о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„ЯЦ„„1382951

А1 (51) 4 Е 21 С 35/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4118902/22-.03 (22) 23.06.86 (46) 23.03.88. Бюл. N - 11 (71) Институт горного дела им. А.А. Скочинского (72) В.Б. Солнцев (53) 622.232.72(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 767346, кл. E 21 С 35/24, 1978.

Авторское свидетельство СССР

¹ 898058, кл. Е 21 С 35/24, 1980. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ IIOJIOREHHH ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА ГОРНОЙ ИАШИНЫ

ОТНОСИТЕЛЬНО ГРАНИЦЫ ПОРОДА-УГОЛЬ (57) Изобретение относится к автоматизации производственных процессов в угольной пром-ти. Цель изобретения повышение точности процесса контроля. Перед началом процесса контроля задают уставку величины дисперсии.

Для этого исполнительный орган визуально вводят в породу на глубину до

5 см. Затем горную машину запускают в работу и определяют дисперсию электрического сигнала. Эта величина и есть задаваемая уставка. Затем исполнительный орган выводят в массив разрушаемого угля. Горную машину запускают в работу и постоянно измеряют дисперсию электрического сигнала, поступающего от полости гидродомкрата поворотного редуктора. Получаемую дисперсию сравнивают с вставкой. Если измеряемая дисперсия превьш ает уставку, то это значит, что исполнительный орган ушел в породу, а если измеряемая дисперсия ниже или равна уставке — орган разрушает уголь. 2 ил.

По представленному фрагменту осцил- 20 лограммы и предварительно проведен-! ., Кому расчету видно, что математичес( кое ожидание процесса разрушения угля отличается от математического ожидания процесса присечки породы в 1,75 раза, а дисперсия процесса присечки породы в 4,8 раза больше дисперсии разрушения угля. Кроме того, минимальный период времени оценки дисперсии с погрешностью не .30 более 0,2 составляет 5 с (оценка по критерию Стьюдента). С увеличением этого периода времени погрешность оценки дисперсии уменьшается, но и увеличивается вероятность неучтенного ухода исполнительного органа в породу. Из этого следует, что операции определения дисперсии, задания уставки за период 5 с при движении исполнительного органа по по- 40 роде, сравнения измеряемой дисперсии с уставкой не могут быть изменены или исключены. Точность процесса контроля повышается за счет того, что по результатам полученных осцил- 45 лограмм вероятность изменения дисперсии процесса присечки породы относительно дисперсии процесса разрушения угля выше вероятности изменения математического ожидания процесса присечки породы относительно математического ожидания процесса при разрушении угля, при этом время ocynjeствления контроля при определении дисперсии в несколько раз меньше времени осуществления контроля при определении корреляционной функции для одной и той же величины погрешности процесса контроля.

1 13829

Изобретение относится к автомати зации производственных процессов в угольной промышленности, а именно к способам и устройствам для контроля ( положения исполнительного органа горной машины относительно границы порода - уголь.

Цель изобретения — повышение точности процесса контроля. 10

На фиг. 1 представлен фрагмент осциллограммы, снятой на шахте при работе комбайна, отображающий про. цесс в гидродомкрате поворотного ( редуктора при разрушении исполнитель- 1, ным органом угля и присечке породы; на фиг. 2 — схема устройства для осуществления способа.

Устройство, реализующее способ (фиг. 2), содержит датчик 1 давления, с усилителем, подключенный к входам первого интегратора 2 и вычитателя

3, выход которого через квадратор 4. соединен с входом второго интегратора 5, выходы которого соединены с входом блока 6 памяти и с первым входом порогового элемента 7 соответственно через замыкающий и размыкающий контакты тумблера 8 °

Способ осуществляют следующим образом.

Предварительно задают уставку: исполнительный орган вводят в породу на допустимую глубину (2-5 см). Тумблер 8 ставят в положение замыкания контакта 8.1 и размыкания контакта

8.2, В этом положении он остается

5 с. За это время сигнал с датчика 1 давления с усилителем поступает на один вход вычитателя 3, на другой вход которого поступает этот же сигнал, но предварительно проинтегрированный в первом интеграторе 2. Разностный сигнал с вычитателя 3 через квадратор 4 и второй интегратор 5 поступает на вход блока 6 памяти.

Таким образом, в конечном итоге в блоке 6 памяти остается в виде уставки средняя дисперсия сигнала от датчика 1 давления с усилителем, вычисленная по формуле

1 1

D = — ((X — Х)2dX, Т,1 где Х вЂ” текущее значение;

X — математическое ожидание;

Т вЂ” период наблюдения, Т > =. 5 с.

После этого тумблером 8 устройство включают в рабочий режим, для чего тумблер 8 ставят в положение размыкания контакта 8,1 и замыкания контакта 8.2. На выходе второго ин-, тегратора 5 имеется тот же сигнал, что и в предыдущем случае, вычисленный по формуле (1) также за период 5 с, но поступающий на один вход порогового элемента 7, на другой вход которого поступает предварительно (по описанной процедуре) заданная уставка из блока б памяти. а

Ясли измеряемая дисперсия на выходе второго интегратора 5 превышает заданную уставку, то судят о присечке исполнительным органом горной машины породы больше заданной величи1382951

2(Х )

D и

25 где N — количество точек замера

D при вычислении дисперсии,. вычисляемое следующим образом:

Тв

N р У где dt — интервал выборки;

Т вЂ” время наблюдения процесса.

Дисперсия погрешности вычисления среднего значения (математического ожидания) имеет вид

35

Х2

Nõ

Тгде N-= - .

Величины погрешностей должны быть равными:

2(X )2 Х

D = D- т.е.

dt.Т dt Т

Х отсюда Т = 2Х Т-, т.е. время наблюХУ дения процесса при вычислении математического ожидания X меньше времени50 наблюдения при вычислении дисперсии

D „ в 2Х раз. При принятом времени наблюдения процесса (или времени второго интегрирования) Т = 5 с время первого интегрирования, т.е. 55 при определении математического ожидания сигнала Х, должно равняться

0,3 с. ны, т.е. о положении исполнительного

I органа в породе.

Если измеряемая дисперсия на выходе интегратора 5 равна или ниже за5 данной уставки, то судят о положении исполнительного органа в массиве угля. Математическое ожидание сигнала

Х определяется путем интегрирования электрического сигнала, поступающего с выхода датчика 1 давления с усилителем на вход первого интегратора 2 подобно тому, как это производится в известном устройстве. При этом необходимо учитывать, что погрешность вычисления величины среднего значения Х (математического ожидания) текущего сигнала не должна превышать погрешности вычисления самой величины дисперсии. 20

Дис пер сия по rp ешн ости вычисления

1дисперсии имеет вид

Премуществами предлагаемого спо.соба являются простота технической реализации и высокая статистическая надежность оцениваемого гараметра контролируемого процесса.

Пример . Перед началом осуществленйя процесса контроля необходимо задать уставку величины дисперсии. Для этого исполнительный орган визуально вводят в породу на глубину до 5 см, а затем горную машину запускают в работу и определяют среднюю за 5 с дисперсию электрического сигнала. Эта величина дисперсии и есть задаваемая уставка. Затем исполнительный орган выводят в массив разрушаемого угля, а горную машину за1 пускают в работу. В процессе работы постоянно измеряют дисперсию электрического сигнала, поступающего от полости гидродомкрата поворотного редуктора. Получаем : дисперсию сравнивают с уставкой. Если измеряемая дисперсия превысит уставку, это значит, что исполнительный орган ушел в породу. Если измеряемая дисперсия ниже или равна уставке, это значит, что исполнительный орган разрушает уголь.

Формула изобретения

Способ контроля положения исполнительного органа горной машины относительно границы порода-уголь, включающий измерение давления в полости гидродомкрата поворотного редуктора, преобразование сигнала давления в электрический сигнал с по- . следующим его интегрированием и определением его усредненного значения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности процесса контроля, определяют текущее значение дисперсии электри-. ческого сигнала путем вычитания из усредненного значения электрического сигнала Х его текущего значения Х, возведения полученной разности в квадрат и интегрирования полученной величины за период наблюдения, равный,.Т, затем текущее значение дисперсии сравнивают с задыным значением„ вычисленным при работе исполнительного органа по породе, при этом, если текущее значение дисперсии электрического сигнала превысит заданное, то фдрмируют выходной;сигнал индицирующий положение исполни1382951 яа&ыие

Составитель M. Аксенов

Корректор M. Шароши

Техред A. Кравчук

РедакторИ. Николайчук

Заказ 1270/27 Тираж 459

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тельного органа в породе, если текуее значение дисперсии ниже или рано заданному, то формируют выходной сигнал, соответствующий положению исполнительного органа в угле, при этом время первого интегрирования

Т - должно быть меньше периода наблю X

-1 дения Т < в 2Х раз.