Устройство для контроля положения горно-проходческого комбайна относительно открытой границы "каменная соль- сильвинит

 

(72) Авторы изобретения

В.А.Бреннер, В.Ф,Бырька, Е.М.йркович и О.И.Зомбек

Карагандинский научно-исследовательский, проектноконструкторский и экспериментальный институт по созданию горных машин и механизмов Министерства угольной промышленности СССР Гидроуглегормаш и Карагандинский

;ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт Министерства высшего и среднего специального образования Казахской ССР (7l ) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПОЛО КЕНИЯ ГОРНОПРОХОДЧЕСКОГО

КОМБАЙНА ОТНОСИТЕЛЬНО ОТКРЫТОЙ ГРАНИЦЫ "КАМЕННАЯ.

СОЛЬ вЂ” СИЛЬВИНИТ"

Изобретение относится к техническим средствам контроля положения горной машины или ее рабочего органа относительно открытой границы "каменная соль — сильвинит" и может быть использовано, например, для автома5 тического направленного вождения горнопроходческого комбайна в вертикаль.— ной плоскости относительно пласта калийной руды.

Как известно, в калийной промыш16 ленности для предотвращения отклонения горнопроходческого комбайна от пласта калийной руды при достаточно спокойном его залегании находит при1S менение система контроля, использующая луч лазера для направленного вождения горной машины Г13.

Однако на практике пласты месторождений калийной руды имеют чаще

20 всего довольно сложный характер залегания, который приводит к необходимости частой переноски источника лазерного луча, которая невозможна без значительного снижения темпов выемки полезного ископаемого, так как одна переноска лазерного датчика, как показал первый опыт их применения, длится 2-2,5 ч.

Известно также устройство для контроля положения горной машины относительно границы соприкосповения двух. различных горных пород, содержащее источник направленного светового излучения и приемник отраженного излучения, расположенные в корпусе, установленном на кронштейне, свободный кбнец которого закреплен на щите комбайна, усилительный и исполнительный элементы 323.

Известному устройству присущи следующие недостатки. Угол, под которым устанавливается приемник относительно поверхности массива, зависит от оптических свойств массива. Для каждого вещества он имеет определенное значение. Как известно, проелойка сильвинита - полезного ископаемого

8834 и каменной соли имеют изменяющийся неоднородный состав, колеблющийся в зависимости от процентного содержания КС1 и NaC1 и различных примесей.

Поэтому угол, под которым происходит .отражение светового потока, меняется, а это приводит к тому, что луч отраженного светового патока выходит из рабочей зоны приемника. Кроме того, из-эа сильной запыленности воздушной среды и поверхности массива, неровностей микрорельефа самой поверхности, образующихся под дейст вием рабочего органа горной машины, значительно искажается и снижается световой поток источника излучения и поток, отраженный от поверхности массива.

40

Цель изобретения — повышение точности контроля и устранения влияния вибрации.

Цель достигается тем, чта продольнь® аси источника и приемника расположены нормально к рабочей поверхности корпуса, источник и приемник установлены на основании корпуса с возможностью контакта с рабочей поверхностью массива, а их продольные оси перпендикулярны основанию корпуса.

Между корпусом и кронштейном, свободный конец которого закреплен на щите горного комбайна, установлен упругий элемент.

На чертеже показано устройство, общий вид.

Устройство для контроля положения гарнопрокодческого.комбайна содержит источник светового излучения 1 и приемник светового излучения 2, продольные оси которых соответственно

3 и 4 направлены перпендикулярно рабочей поверхности массива 5 или рабочей поверхности излучатель-приемника 7) . Источник светового излучения 1 и приемник светового излучения

2 установлены в перемещающемся по

45 направляющим 6 корпусе излучательприемника 7. Рабочая поверхность мас. сива 5 зачищается фреэой 8,. приводимой во вращение приводом 9. Привод фрезы 9 установлен на плите 10, которая крепится в направляющих 11, приваренных к щиту горного комбайна

12. Непосредственно к щиту горного комбайна 1 2 крепится свободный конец кронштейна 13, причем между корпусом 5 излучатель-.приемника 7 и кронштейном

13 имеется упругий элемент 14, который устраняет зазор между корпусом

16 излучатель-приемника 7 и рабочей поверхностью массива 5. Плита 10 с закрепленным на ней приводом фрезы 9 устанавливается перед началом работы устройства таким образом, чтобы корпус излучатель-приемника 7 располагался вплотную к рабочей поверхности массива 5 у открытой границы 15 "каменная соль — сильвинит", а полупроводниковый фотоэлемент приемника светового излучения 2 на прослойке полезного ископаемого — сильвинита.

Снимаемый с приемника светового излучения электрический сигнал усиливается на усилительном устройстве

16, сравнивается с заданной уставкой на элементе сравнения 17 и отрабатывается на исполнительном элементе 18 представляющим собой гидродомкрат управления рабочим органом комбайна в вертикальной плоскости.

Устройство работает следующим образом.

При работе горной машины, обрабатывающей пласт в соответствии с изменением ега гипсаметрии, корпус излучатель-приемника 7, в котбром помещен излучатель светового излучения 1 и приемник светового излучения 2, перемещается по прослойке сильвинита и, если он не пересекает границу 15 каменная соль — сильвинит, сигнал на выходе будет отсутствовать, Световой поток излучателя 1, проникая в каменную соль и сильвинит различным образом отражается его внутренними слоями. Так, внутренние слои каменной соли значительно лучше отражают световой поток, чем внутренние слои сильвинита (примерна в

4-8 раз), т.е ° каменная соль в отличие от полезного ископаемого сильвинита менее поглощает световой поток.

При отклонении горной машины от пласта корпус излучатель-приемника 7 сместится относительно границы 15

"каменная соль — силмвинит", например, на прослоек каменной соли. На . выходе полупроводникового фотоэле- мента приемника светового излучения

2 появится сигнал, который после усиления на усилительном устройстве

16 сравнивается с заданной уставкой на элементе сравнения 17. Сигнал рассогласования поступает на исполнительный элемент 181 представляющий собой гидрадомкраты управления. рабочим органом в вертикальной плос883416 кости. После появления сигнала "каменная соль", свидетельствующего об отклонении горной машины от пласта сильвинита, горная машина устанавливается с помощью гидродомкратов управления в вертикальной плоскости исполнительного механизма в такое положение, при котором комбайн будйт снова обрабатывать пласт голезного ископаемого.

Принципиальным в устройстве является то, что при установке источника светового излучения-и приемника в контакте с поверхностью массива, приемник воспринимает световой поток, 15 отраженный не от поверхности массива, а от его внутренних слоев, причем приемник должен находиться в зоне максимальной интенсивности отраженного излучения. При этом отпадает 20 необходимость в фокусирующей системе, а на световой поток источника излучения и на отраженный от внутренних слоев массива поток не влияет запыленность воздушной среды. Для измерения светового потока, отражен- ного только от внутренних слоев массива, необходим плотный контакт устройства с поверхностью массива, для создания которого используется 30 фреза, дающая определенную степень чистоты поверхности, и упругий элемент; всегда поддерживающий устройство в контакте с поверхностью масрой измеряется световой поток, не зависящий от запыленности воздушной среды, позволит достаточно точно и надежно контролировать положение:

5 горнопроходческого комбайна относительно пласта калийной руды, а применение фрезы для зачистки боковой поверхности и упругого соединения корпуса излучатель-приемника с rop10 ной машиной устранит помехи в измерении интенсивности светового по" тока.

Формула изобретения

35 сива.

45

Применение предлагаемого устройства позволит уменьшить потери полезного ископаемого, появляющиеся за счет отклонений комбайна от пласта в боковые породы,.и увеличить содержание полезного компонента за счет снижения раэубоживания полезного ископаемого и, таким образом, снизить. затраты на обогащение.

Новая компоновка источника светового излучения и приемника, при кото1. Устройство для контроля положения горнопроходческого комбайна и относительно открытой границы ка" менная соль — сильвинит", содержащее источник направленного светового излучения и приемник отраженного излучения, расположенные в корпусе, установленном на кронштейне, свободный конец которого закреплен на щите комбайна, усилительный и исполнительный элементы, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, источник и приемник установлены на основании корпуса с возможностью контакта с рабочей поверхностью массива, а их продольные оси перпендикулярны основанию корпуса.

2. Устройство по и.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью устранения влияния вибрации; между корпусом и кронштейном установлен упругий элемент.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Щербина, В.И. Автоматическое управление движением горнопроходческогО комбайна с применением лазера.

Записки ЛГИ, т. 68, вып. I, 1975.

2. Автоматизация шахт и рудников.

Под ред. Л.А.Шойхета. Сб. "Темника", 1967, с. 75"76 (прототип).

883416

Составитель E.Åëèçàðîâ

Редактор А.Козориз Техред Ж.Кастелевич Корректор O.Билак

Заказ 10155/49 Тираж 630 Подлисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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