Устройство для контроля технологических параметров процесса грунтозабора земснаряда

 

О0 ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< «998674 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 30.10.82 (21) 3350096/29-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М Кл з

Е 02 F 3/88

Гееудлретееллмй кемитет

СССР (53) УДК 621.879. .45 (088.8) Опубликовано 23.02.83. Бюллетень № 7 лв делам лзебретеннй и аткрмтий

Дата опубликования описания 28.02.83 (72) Автор изобретения

А. Б. Рели н г

1 (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ

ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА ГРУНТОЗАБОРА ЗЕМСНАРЯДА

Изобретение относится к средствам контроля технологических параметров горного оборудования, а именно к устройству для контроля технологических параметров процесса грунтозабора земснаряда.

Известно устройство для контроля технологических параметров процесса грунтозабора земснаряда, обеспечивающее контроль консистенции гидросмеси, скорости движения ее твердой фазы и текущей производительности земснаряда по грунту 11) .

Недостатком этого устройства является невозможность определения с его помощью суммарной выработки земснаряда по грунту.

Известно также устройство для контроля технологических параметров процесса грунтозабора земснаряда, содержащее первый и.второй блоки измерения консистенции гидросмеси с датчиками, расположенными на фиксированном расстоянии друг от друга вдоль пульповода, выходы которых соединены с входами блока вычисления скорости движения твердой фазы гидросмеси, выход которого подключен к одному из входов блока определения текущей производительности, соединенного с блоком определения выработки земснаряда по грунту, и индикаторы средней скорости движения твердой фазы гидросмеси, текущей производительности суммарной производительности по твердому и консистенции (2) .

Недостатком данного устройства является то, что оно предназначено для контроля технологических параметров грунтозабора земснаряда, разрабатывающего только песчано-гравийные грунты. Поэтому при послойной разработке земснарядом разнохарактерных грунтов при переходе со слоя песчано-гравийного грунта на слой глины или ила устройство не обеспечивает контроль консистенции гидросмеси и, как следствие, контроль текущей и суммарной производительности земснаряда по грунту. Этот недостаток ограничивает область применения устройства.

Кроме того, устройство не обеспечивает идентификацию (распознавание) характера разрабатываемого земснарядом грунта и его дифференцированный учет.

Целью изобретения является повышение точности контроля параметров грунтозабора земснаряда.

998674

5 0

55

Указанная цель достигается тем, что устройство для контроля технологических параметров процесса грунтозабора земснаряда, содержащее первый и второй блоки измерения -консистенции гидросмеси с датчиками, расположенными на фиксированном расстоянии один от другого вдоль пульповода, выходы которых соединены с входами блока вычисления скорости движения твердой фазы гидросмеси, выход которого подключен к одному из входов блока определения текущей производительности, блок определения выработки земснаряда по грунту и- индикаторы средней скорости движения твердой фазы гидросмеси, текущей производительности, суммарной производительности по твердому и консистенции, снабжено блоком коррекции нуля, коммутирующим элементом, выключателем, пороговым элементоам, индикатором характера разрабатываемого грунта и блоком преобразования сигнала консистенции гидросмеси, выход которого соединен с вторым входом блока определения текущей производительности и индикатором консистенции гидросмеси, а вход блока преобразования сигнала консистенции гидросмеси соединен с выходом второго блока измерения консистенции гидросмеси и входом порогового элемента, выход которого подключен к индикатору характера грунта и через выключатель соединен с одним из входов коммутирующего элемента, второй вход которого соединен с выходом блока определения текущей производительности, а выход коммутирующего элемента подключен к входу блока определения выработки по грунту, причем входы блока коррекции нуля соединены с выходами блоков измерения консистенции гидросмеси, а выходы — с входами блоков измерения консистенции гидросмеси.

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Устройство содержит два блока 1 и 2 измерения консистенции гидросмеси с высокочастотными емкостными датчиками 3 и 4 рассеянного поля, расположенными на фиксированном расстоянии L>z друг от друга вдоль пульповода. Блоки измерения консистенции своими входами соединены с выходами блока 5 коррекции нуля, а выходами— с его входами и входами блока 6 вычисления скорости движения твердой фазы гидросмеси. Устройство содержит также блок 7 преобразования сигнала консистенции гидросмеси, блок 8 определения текущей производительности, коммутирующий элемент 9, блок 10 определения выработки по грунту, пороговый элемент 11, выключатель 12, индикатор 13 средней скорости движения твердой фазы гидросмеси Чг, индикатор 14 текущей производительности q, индикатор 15 суммарной производительности по твердому

О, индикатор 16 консистенции К и индикатор 17 характера разрабатываемого грунта ИХГ (песок — глина) . Выход блока 7 преобразования сигнала консистенции гидросмеси соединен с вторым входом блока 8 определения текущей производительности и с индикатором 16 консистенции, а вход блока 7 соединен с выходом второго блока измерения консистенции гидросмеси и входом порогового элемента 11, выход которого подключен к индикатору 17 характера грунта ИХГ. Кроме того, выход порогового элемента 11 соединен через выключатель 12 с одним из входов коммутирующего элемента 9, второй вход которого соединен с выходом блока 8 определения текущей производительности. Выход блока 8 соединен также с индикатором 14 текущей производительности. Выход блока 8 соединен также с индикатором 14 текущей производительности, а выход коммутирующего элемента через блок 10 определения выработки по грунту соединен с индикатором 15 суммарной производительности по твердому.

Устройство работает следующим образом.

Блоки 1 и 2 с датчиками 3 и 4 обеспечивают непрерывное измерение консистенции потока гидросмеси одновременно в двух сечениях пульповода (А и Б). В основе работы этих блоков лежит высокочастотный диэлькометрический метод измерения. Блок 5 обеспечивает оператору возможность осуществлять коррекцию нуля блоков измерения консистенции в момент протекания по пульповоду забортной воды. Информация о консистенции гидросмеси с блоков 1 и 2 поступает в вычислительный блок (ВБ) для ее обработки. Блок 6 определяет скорость движения твердой фазы гидросмеси Ч, реализуя дискретно-непрерывный способ измерения скорости, базирующийся на распознавании образов локальных объемов твердой фазы потока гидросмеси. При этом в качестве признаков распознавания используются количественная и качественная характеристики процесса изменения во времени консистенции гидросмеси (естественные неоднородности потока) . Причем величина скорости определяется как частное величин измерительной базы L> и времени 1„ прохождения по ней «меченого» локального объема твердой фазы потока гидросмеси

Ч (I ) т tè,С

Сигналы с выходов блоков 6 и 7, пропорциональные соответственно скорости V и консистенции К, поступают на входы блока 8, определяющего текущую производительность земснаряда по грунту Чт п

М (2) где 5„— сечение измерительного участка пульповода, м .

При этом блок 7 преобразования сигнала консистенции гидросмеси реализует характеристику, которая обеспечивает постоянство знака его выходного сигнала + 11вы„неза998б74 висимо от знака сигнала U„ с выхода блока 2 измерения консистенции, меняющегося при изменении характера транспортируемого потоком гидросмеси грунта. Для обеспечения возможности индивидуальной тарировки систем с учетом характера разрабатываемого земснарядом грунта блок 7 преобразования сигнала консистенции гидросмеси может быть выполнен, например, из дизъюнктора и инвертирующего операционного усилителя, вход и выход которого соединены с входами дизъюнктора. Вход операционного . усилителя при этом является входом блока 7 преобразования сигнала консистенции гидросмеси, а его выходом является выход дизъюнктора. Такая техническая реализация блока 7 позволяет осуществлять индивидуальную тарировку устройства при транспортировании потоком гидросмеси глинисто-илистых пород за счет изменения коэффициента усиления входящего в него инвертирующего операционного усилителя (левая ветвь характеристики блока 7). Тарировка системы при транспортировании потоком гидросмеси песчано-гравийного материала осуществляется за счет изменения коэффициентов усиления операционных усилителей в блоках 1 и 2. Таким образом, при доминирующем изменении характера разрабатываемого грунта тарировка системы автоматически меняется за счет перехода работы блока 7 соответственно с одной ветви его характеристики на другую. Наличие в устрой.стве блока 7 позволяет контролировать с помощью индикатора К консистенцию гидросмеси при любом характере ее твердой фазы, а также определять при тех же условиях и текущую производительность замснаряда по грунту q c помощью блока 8. т

Информация с выхода блока 8 через коммутирующий элемент 9 (например электронный ключ) непрерывно поступает на вход блока 10, определяющего суммарную выработку земснаряда по грунту за определенный промежуток времени

QT =J qfdt мз. (з)

Пороговый элемент 11 формирует сигнал управления+ 3, как функцию сигнала Щ с выхода блока 2 измерения консистенции гидросмеси, отражающего характер транспортируемого потоком гидросмеси грунта.

Сигнал +U rrr, поступая на индикатор ИХГ, обеспечивает включение, например, одного из его транспорантов «Песок» или «Глина».

Кроме того, сигнал +U » может поступать и непосредственно в систему автоматического управления земснарядом для выполнения заданного алгоритма его работы. При протекании по пульповоду забортной воды определяют и запоминают величину ее электропроводности а за счет настройки «нулевого» уровня порогового элемента 11 при

U О, что достигается за счет коррекции нуля блока 2. В процессе разработки земснарядом грунта непрерывно контролируют seличину электропроводности потока гидросмеси Хг и сравнивают.ее сМ . Это обеспечивается путем контроля с йомощью элемента 11 изменения знака выходного сигнала

+Ц, блока 2. При х„<М на выходе блока 2 появляется сигнал (+ U„), и элемент 11 вырабатывает команду + U> на ИХГ («Песок»), а при мг» zs на выходе блока 2 появ1О ляется сигнал (— Ц,), и пороговый элемент вырабатывает команду — Uqr r («Глина»).

В зависимости от положения выключателя 12 система позволяет осуществлять два режима работы блока.10 определения выработки земснаряда по грунту: учет только песчано-гравийного грунта (выключатель 12 замкнут) и учет всего разрабатываемого земснарядом грунта независимо от его характера (выключатель 12 разомкнут).

В режиме управляющий вход коммутирующего элемента 9 подключен к выходу порогового элемента 11. При прохождении по пульповоду грунта, например глины (-13 „Р ), коммутирующий элемент 9 отключает вход блока 10. При этом последний прекращает определять выработку земснаряда по грунту. Причем накопленная в памяти блока 10 информация о количестве прошедшего через датчик системы песчаногравийного материала . (после очередного срабатывания счетчика) сохраняется до следующего момента его прохождения по пульповоду, когда коммутирующий элемент 9 от сигнала с порогового элемента (+ U»r ) вновь подключит вход блока 10 к выходу

35 блока 8.

При разомкнутом выключателе 12 (режим 2) управляющий вход коммутирующего элемента 9 отключен от выхода порогового элемента 1!. Прн этом независимо от характера транспортируемого грунта коммути40 рующий элемент 9 обеспечивает электрическую связь блоков 8 и 10. Последний осуществляет определение суммарной выработки земснаряда по грунту без учета характера последнего.

Таким образом, устройство позволяет контролировать технологические параметры процесса грунтозабора земснаряда, разраба. тывающего разнохарактерные грунты. Индикация характера разрабатываемого грунта позволяет оператору изменять положение грунтозаборного устройства земснаряда и ориентироваться в забое.

Применение предлагаемого устройства облегчает труд оператора земснаряда при управлении технологическим процессом грунтозабора н гидротранспортирования грунта, способствует поддержанию оптимального режима работы при различном характере разрабатываемого грунта и увеличению производительности земснаряда.

998674

L66

Составитель А. Ромашенков

Техред И. Верес Корректор Г. Orap

Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам Изобретений и открытий ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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

Редактор,Л. Гратилло

Заказ 1097/53

Формула изобретения

Устройство для контроля технологических параметров процесса грунтозабора земснаряда, содержащее первый и второй блоки измерения консистенции гидросмеси с датчиками, расположенными на фиксированном расстоянии один от другого вдоль пульповода, выходы которых соединены с входами блока вычисления скорости движения твердой фазы гидросмеси, выход которого подключен к одному из входов блока определения текущей производительности, блок определения выработки земснаряда по грунту и индикаторы средней скорости движения твердой фазы гидросмеси, текущей производительности, суммарной производительности по твердому и консистенции, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля параметров грунтозабора, оно снабжено блоком коррекции нуля, коммутирующим элементом, выключателем, пороговым элементом, индикатором характера разрабатываемого грунта и блоком преобразования сигнала консистенции гидросмеси, выход которого соединен с вторым входом блока определения текущей производительности

8 и индикатором консистенции гидросмеси, а вход блока преобразования сигнала консистенции гидросмеси соединен с выходом второго блока измерения консистенции гидро5 смеси и входом порогового элемента, выход которого подключен к индикатору характера грунта и через выключатель соединен с одним из входов коммутирующего элемента, второй вход которого соединен с выходом блока определения текущей произво1ð дительности, а выход коммутирующего элемента подключен к входу блока определения выработки по грунту, причем входы блока коррекции нуля соединены с выходами блоков измерения консистенции гидросмеси, а выходы — с входами блоков измерения консистенции гидросмеси.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР вг1 № 622939, кл. Е 02 F 3/88, 1978.

2. Релин А. Б. Устройство контроля производительности земснаряда. Сб. «Добыча угля открытым способом». М., ЦНИЗИуголь, 1978, № 2.