Устройство для автоматическогорегулирования подачи

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОЫ ИТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1»1794176

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 31.03.76 (21) 2339971/22-03 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.01.81. Бюллетень № 1 (45) Дата опубликования описания 07.01.81 (51) М. К .

Е 21В 19/08

Государственный комитет (53) УДК 622 233.056 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. 3. Мусарский, Ю. В. Плеханов, Б. М. Полковников, Г. П. Кузьмин, В. В. Ковалев, А. А. Вуккерт, И. А. Малинин, Г. Н. Макушев, И. А. Громов, В. К. Григорьев, В. Д. Чугунов и К. В. Гаврилов

Горнорудная часть Государственного проектно-конструкторского и экспериментального института по обогатительному оборудованию (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

РЕГУЛ И РОВАН ИЯ ПОДАЧ И

Изобретение относится к устройствам для автоматического регулирования подачи буровых шарошечных станков.

Известны устройства для автоматического регулирования подачи буровых шарошечных станков, включающие двигатель вращателя бурового става, датчики крутящего момента и осевого усилия, блоки сравнения сигналов датчика и задатчика крутящего момента, двигатель подачи бурового става, соединенный с насосом (1).

Недостаток известных устройств — малый запас устойчивости автоматической системы.

Известно также устройство автоматического регулирования подачи, включающее двигатель вращения бурового става, датчик крутящего момента и датчик осевого усилия, подключенные к блокам сравнения, связанным с задатчиками, двигатель подачи бурового става, соединенный с насосом, содержащим регулирующее устройство, логический элемент И, связанный с блоком сравнения осевого усилия, логический элемент НЕ и два пороговых элемента, причем, выходы блоков сравнения соединены со входом одного из пороговых элементов, выход которого связан с регулирующим устройством и через логические элементы НЕ и И со входом второго порогового элемента (2).

Известное устройство работает в системах подачи бурового става, где осевое усилие быстро изменяется при изменении производительности насоса. При малой жесткости подачи (наличие резиновых шлангов, канатной лебедки и т. д.) происходит запаздывание реакции системы подачи на

1О изменение производительности насоса. При большом быстродействии системы управления это приводит к колебаниям осевого усилия и производительности насоса в широких пределах — система теряет устойчи15 вость.

Целью устройства является повышение эффективности регулирования за счет повышения устойчивости и быстродействия устройства.

Цель достигается тем, что устройство снабжено генератором импульсов с регулятором скважности импульсов и двумя логическими элементами И, к одним входам ко25 торых подключены выходы генератора импульсов, ко вторым входам — выходы пороговых элементов, а к выходам подключены входы регулирующего устройства, а также тем, что регулятор скважности импульсов

3О соединен с выходами блоков сравнения.

794176

3

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для автоматического регулирования подачи, в котором выход генератора импульсов соединен с одним из входов логических элементов И, причем скважность импульсов регулируется вручную регулятором скважности; на фиг. 2 представлена функциональная схема устройства для автоматического регулирования подачи, в котором вход регулятора скважности подсоединен к выходам блоков сравнения.

Устройство (фиг. 1) содержит двигатель

1 вращения бурового става 2, датчик 3 крутящего момента, включенный в цепь питания двигателя 1 вращателя, задатчик 4 крутящего момента. Датчик 3 и задатчик 4 подсоединены ко входу блока 5 сравнения.

Двигатель 6 подачи бурового става 2 соединен с насосом 7, содержащим регулирующее устройство 8. Датчик 9 осевого усилия, соединенный с выходом насоса 7, и задатчик 10 осевого усилия подсоединены ко входу блока 11 сравнения.

Вход порогового элемента 12 соединен с выходами блоков 5 и 11 сравнения, а выход соединен с одним из выходов логического элемента 13 И через логические элементы 14 «НЕ» и 15 «И» со входом порогового элемента 16, выход которого соединен с одним из входов логического элемента 17 И. Второй вход логического элемента

15 И соединен с выходом блока 11 сравнения. Вторые входы логических элементов 17 и 13 И соединены с выходом генератора 18 импульсов, а выходы с регулирующим устройством 8. Регулятор 19 скважности соединен с генератором 18 импульсов.

Другим вариантом схемы (фиг. 2) устройства, повышающим быстродействие системы является схема, в которой вход регулятора 19 скважности подсоединен к выходам блоков 11 сравнения.

Устройство работает следующим образом.

Осевое движение буровому ставу 2 передается гидромотором 6.

На пульте управления машинист при помощи задатчика 10 устанавливает необходимое (максимальное) осевое усилие. Датчик 9 осевого усилия вырабатывает электрический сигнал, пропорциональный осевому усилию. Электрические сигналы датчика 9 и задатчика 10 подаются на вход блока 11 сравнения, полярность выходного сигнала которого зависит от соотношения величин электрических сигналов датчика 9 и задатчика 10 осевого усилия. Если сигнал датчика 9 превышает сигнал задатчика 10, то на выходе блока 11 сравнения вырабатывается электрический сигнал, воздействующий на пороговый элемент 12, выходной сигнал которого через логические элементы

14 НЕ и 15 И закрывает вход порогового элемента 16 и подается на один из входов логического элемента 13 И, 5

Зо

4

В соответствии с частотой электрических сигналов генератора 18 импульсов, подаваемых на второй вход логического элемента

13 И его выходной сигнал воздействует на регулирующее устройство 8, уменьшающее производительность насоса 7. Если сигнал датчика 9 меньше сигнала задатчика 10, то на выходе блока 11 сравнения вырабатывается электрический сигнал, воздействующий через логический элемент 15 И (при отсутствии сигнала на выходе логического элемента 14 НЕ) на вход порогового элемента

16, выходной сигнал которого через логический элемент 17 И в соответствии с частотой генератора импульсов 18 воздействует на регулирующее устройство 8 таким образом, что насос 7 будет увеличивать производительность, Скважность импульсов регулируется вручную регулятором скважности.

Вращательное движение буровой штанге передается электродвигателем 1. Датчик крутящего момента 3 вырабатывает электрический сигнал, пропорциональный крутящему моменту. Сигналы датчика 3 и задатчика 4 крутящего момента подаются на блок 5 сравнения. Если сигнал датчика 3 превысит сигнал задатчика 4, то на выходе блока сравнения появится командный сигнал, воздействующий на пороговый элемент

12, и насос 7 уменьшает свою производительность независимо от соотношения величин сигнала датчика 9 и задатчика 10 осевого усилия.

Таким образом, если в процессе бурения потребный крутящий момент не превышает заданного значения, то автоматически поддерживается заданное осевое усилие. Если потребный крутящий момент превысит заданное его максимальное значение, то автоматически установится такая производительность насоса, при которой будет поддерживаться заданный крутящий момент.

С целью повышения быстродействия системы управления осуществлена связь регулятора скважности 19 с блоками 5 и 11 сравнения (фиг. 2) таким образом, что с уменьшением сигнала рассогласования на выходе этих блоков увеличивается скважность импульсов. Устройство повысит устойчивость и быстродействие системы, Формула изобретения

1, Устройство для автоматического регулирования подачи, включающее двигатели вращателя и подачи бурового става, датчик и задатчик осевого усилия, подключенные к блоку сравнения, датчик и задатчик крутящего момента, подключенные к другому блоку сравнения, насос переменной производительности, связанный с двигателем подачи бурового става и регулирующим механизмом, логический элемент И, ко входу которого подключен выход элемента

794176 сравнения осевого усилия и логический элемент НЕ, два пороговых элемента, соединенные соответственно с выходами логических элементов НЕ и И, а ко входу первого порогового элемента подключены выходы элементов сравнения, отл и ч а ю ще ес я тем, что, с целью повышения эффективности регулирования за счет повышения устойчивости и быстродействия устройства, оно снабжено генератором импульсов с регулятором скважности импульсов и двумя логическими элементами И, к одним входам которых подключены выходы генератора импульсов, ко вторым входам — выходы пороговых элементов, а к выходам подключены входы регулирующего устройства.

2. Устройство по п. 1, отличающееся

5 тем, что регулятор скважности импульсов соединен с выходами блоков сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

10 1. Патент США № 3593807, кл. 173 вЂ, опублик. 1971.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 1940685/03, кл. Е 21В 19/08, 1973.