Способ контроля положения исполнительного органа горной машины относительно границы "уголь-порода" и устройство для его осуществления

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ои 898058 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 020480 (21) 2903270/22-03 с присоединением заявки ¹(13) Приоритет

Опубликовано 15,01.82. Бюллетень ¹2

Дата опубликования описания 15.01.82 (5$) М. Кд.з

E 21 С 35/24

Государственный комлтет

СССР по делам изобретений и открытий (5З) УДК 622.232.72 (088.8) i

A.B. Ильюша и В.В. Солнцев

f г

Ордена Октябрьской Революции и ордейй рудрвого

Красного Знамени институт горного дела

/ им. A.A. Скочинского (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПОЛОЖЕНИЯ . ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО

ОРГАНА ГОРНОЙ МАШИНЫ ОТНОСИТЕЛЬНО ГРАНИЦЫ УГОЛЬ-ПОРОДА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСTВЛЕНИЯ

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

Известен способ, основанный на контроле различия механических 10 свойств угля и вмещающих пород для определения границы уголь-порода, осуществляемом в подшипнике вала режущего органа горной машины по разности между равнодействующей действующих на подшипниках всех радиальных сил и радиальной силой, измеряемой в профиле пласта в плоскости, перпендикулярной направлению движения горной машины (1).

Устройство для осуществления способа включает три тензометрических датчика, установленных на подшипнике вала режущего органа горной машины, выполненных один в виде кольца, закрепленного на внешней стороне наружного кольца подшипника, а два других расположены на той же стороне подшипника, диаметрально противополож о в плоскости, перпендикулярной направлению движения горной машины (1).

Недостатками известного способа являются низкая информативность изза большого количества случайных высокочастотных составляющих, сопровождающих работу исполнительного органа, и сложность конструкции, так как при расположении тензометрических датчиков в подшипнике необходимы специальные прижимные устройства; низкая надежность из-за непосредственного контакта с валом исполнительного органа.

Известен также способ контроля положения исполнительного органа горной машины относительно границы уголь-порода, основанный на различии прочностных характеристик угля и породы (2).

Известно также устройство реализующее этот способ и содержащее датчики давлений и электронный блок (2).

Однако способ и устройство обладают низкой надежностью и точностью контроля.

Цель изобретения — повышение на— дежности и точности контроля.

Цель достигается тем, что измеряют значение давлений в поршневой и штоковой полостях гидродомкрата подъемаопускания исполнительного органа, 898058 определяют взаимную корреляционную функцию измеренных значений за определенный промежуток времени и по ее значению определяют положение исполнительного органа, при этом значение корреляционной функции в области единицы соответствует положению исполнительного органа н пределах угольного пласта, а в области нуля — в пределах боковых пород.

В устройстве датчики давления установлены в гидромагистралях поршневой и штоковой полостей гидродомкратов подъема-опускания исполнительного органа, а электронный блок выполнен в виде коррелятора, генератора тактовых импульсов и узла задания временного интервала, два входа которого соединены с датчиками давления, один — c выходом генератора тактовых импульсов, а один из выходов со входом коррелятора, выход которо- щ го соединей со входом генератора тактовых импульсов.

Сущность способа заключается в том, что определяют взаимную корреляционную функцию измеренных за определенный промежуток времени значений давлений н поршневой и штоковой полостях гидродомкрата подъема-опускания исполнительного органа.При этом, если значение корреляционной функции находится в области 1,то это соответствует ЗО положению исполнительного органа в пределах зоранного пласта, а если значительно меньше 1 и приближается к О, то исполнительный орган вышел в боковые породы. 35

На чертеже представлена схема устройства, реализующего способ.

Датчики давления 1 и 2 связаны с электронным блоком 3, состоящим из коррелятора 4,генератора тактовых им- 4О пульсов 5 и устройства задания временных интервалов б, и установлены в магистралях поршневой 7 и штоковой

8 полостей.

Устройство работает следующим образом.

С датчика давления 1, связанного со штоковой 8 полостью гидродомкрата, также как с датчика давления 2, связанного с поршневой 7 полостью гидродомкрата, сигналы поступают в электронный блок 3, состоящий из коррелятора 4, куда непосредственно поступают эти сигналы, генератора тактовых импульсов 5 и устройства задания временного интервала 6. Время вычисления величины взаимной корреляционной функции н цифровом виде задается генератором тактовых импульсов через устройство задания временного интервала. Если исполнительный орган находится н угольном пласте, то на первом выходе — 1, а на втором выходе — О. Если исполнительный орган выходит за пределы границы уголь-порода, то на первом выходе образуется 0, на втором выходе — 1, которая в виде сигнала Сброс поступает в генератор тактовых импульсов. Далее цикл понторяется.

Кроме того, устройство работает следующим образом.

Сигнал с датчика давления 1 поступает в коррелятор 4, сигнал с датчи,ка давления 2 поступает туда же.

По этим сигналам коррелятор 4 вычисляет взаимную корреляционную функцию за период 1-2 с, задаваемый устройством задания временного интервала б в виде серии импульсов, сформированны н генераторе тактовых импульсов 5. Предположим, что она равна 0,8. Тогда на 1 выходе коррелятора образуется 1, а на втором ныходеО, значит исполнительный орган расположен в пределах угольного пласта.

Контрольная система продолжает свою работу.

По этим сигналам коррелятор 4 вычисляет взаимную корреляционную функцию за период 1-2 с, задаваемый устройством задания временного интервала б н виде серии импульсов. В другом случае предположим, что корреляционная функция равна 0,008. Тогда на первом выходе коррелятора образуется О, на втором выходе — 1, которая может служить сама по себе сигналом аварийного уровня, или запускать какое-либо устройство индикации, в то же время сигнал с второго выхода поступает в виде сброса работы генератора тактовых импульсов 5. Это означает,что исполнительный орган вышел в боковые породы.

Преимуществами способа и устройства для реализации способа являются: использование в качестве основного источника получаемой информации самого исполнительного органа горной машины с получением отфильтрованного сигнала н гидросистеме гидродомкрата, при этом в любой момент времени интегрированная информация вычисляется по всей ширине захвата исполнительноro органа; простота конструктивного исполнения, не требующего разработки специальных механических устройств; исключается транспортное запаздывание и автоматически решается сложная проблема передачи информации с поднижного датчика на неподвижный корпус горной машины, Это позволяет одновременно увеличить точность определения границы уголь-порода, понысить надежность определения границы н упростить используемую для контроля аппаратуру.

Формула изобретения

1. Способ контроля положения исполнительного органа горной машины

898058

ВНИИПИ 3

Тираж 623 относительно границы уголь-порода, основанный на различии прочностных характеристик угля и породы, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности и точности контроля, измеряют значение давлений в поршневой и штоковой полостях гидродомкрата подъема-опускания исполнительного органа, определяют взаим-, ную корреляционную функцию измеренных значений за определенный промежуток времени и по ее значению определяют положение исполнительного органа, при этом значение корреляционной функции в области единицы соответствует положению исполнительного органа в пределах угольного пласта, а в области нуля - в пределах боковых пород.

2. Устройство для реализации способа по п. 1, содержащее датчики давлений и электронный блок, о т л и— филиал ПП г.ужгород, ул.Проектная, 4 ч а ю щ е е с я тем, что датчики давления установлены в гидромагистралях поршневой и штоковой полостей гидродомкратов подъема-опускания исполнительного органа, а электронный блок выполнен в виде коррелятора, генератора тактовых импульсов и узла задания временного интервала, два входа которого соединены с датчиками давления, один - с выходом генератора тактовых импульсов, а один из выходов — co входом коррелятора, выход которого соединен со входом генератора тактовых импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2554564, кл. К 21 С 35/24, 1978 °

2. Авторское свидетельство СССР

20 М 234303 кл. Е 21 С 27/00, 1966.