Устройство для контроля положения исполнительного органа горной машины в профиле пласта

Устройство для контроля положения исполнительного органа горной машины в профиле пласта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПОЛОЖЕНИЯ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА ГОРНОЙ МАШИНЫ В ПРОФИЛЕ ПЛАСТА, содержащее последовательно соединенные вибропреобразователь, усилитель, полосовой фильтр, интегратор, блок нормсшизации, блок обработки сигнала и блок индикации, в котором вибропреобразователь закреплен на неподвижной части исполнительного органа , о т л и ч а ю те е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности контроля, оно снабжено последовательно соединенными вторым вибропреобразователвм,вторым усилителем и вторым интегратором, на неподвижной части исполнительного органа закреплен кронштейн, выполненный в виде камертона, при этом второй вибропреобразователь установлен на кронштейне, выход второго . i интегратора соединен с втЪрым входом 1/Л блока нормализации.

(Ю ПП., СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

: (5В Е 21 С 35/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

H AsxorcHoMv cs axm TBV (21) 3436421/22-03 (22) 04.05.82 (46) 07.09.83. Бюл. 9 33 (72} .З.А. Черняк, Л.Б. Шилов, . Л.К. Лукашанец, В.М. Славинский и Г.M. Нунупаров (71) Ордена. Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени..: институт горного дела им. A.A. Скочинского (53) 622.232.72(088.8) (56) 1. Шахтная автоматика .

Сборник. М., Недра, 1975, с. 252.

2. Патент GdA У 4143552, кл ° С 01 Й 29/00 опублик. 1979 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПО- - :: . ЛОЖЕНИЯ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА ГОРНОЙ МАШИНЫ В ПРОФИЛЕ ПЛАСТА, содержашее последовательно соединенные внбропреобразователь, усилитель, полосовой фильтр, интегратор, блок нормализации, блок обработки сигнала и блок индикации, в котором вибропреобразователь закреплен на неподвижной части исполнительного органа, о..т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности контроля, оно снабжено последовательно соединенными вторым вибропреобразователем, вторым усилителем н вторым интегратором, на неподвижной части исполнительного органа закреплен кронштейн, выполненный в виде камертона, при этом второй вибропреобразователь установ- Е

Ф лен на кронштейне, выход второго интегратора соединен с .вторым входом блока нормализации.

1040142

Изобретение относится к автомати- ,:зации горных машин, а именно к автоматическому вождению добывающих машин по гипсометрии угольного пласта.

Известно устройство контроля положения режущего органа комбайна, со. держащее электрогидравлический датчик порода — уголь типа Губин .

Датчик, встроенный в шнековый рабочий орган комбайна, воспринимает осевое усилие, пропорциональное контактной прочности разрушаемого материала, и с помощью магнитоупругого элемента преобразует это усилие в электрический сигнал (1) .

Однако работа датчика оказалась очень ненадежной из-за трудности съема информации со шнеков комбайна, Известно устройство для контроля положения исполнительного органа горной машины в профиле пласта, содержащее последовательно соединенные вибропреобраэователь„ усилитель,, полосовой фильтр, интегратор, блок нормализации, блок обработки сигнала и блок индикации, в котором вибропреобразователь закреплен на непод. вижной части исполнительного органа $2) .

Однако для оценки момента нерехода границы-уголь — порода используется зависимость формы и амплитуды огибающей спектральной компоненты вибраций, лежащей в области собственной частоты рабочего органа, от изменения механических свойств среды при переходе границы-уголь — порода, но амплитуда полезного сигнала даже на резонансной частоте рабочего органа имеет .очень низкий уровень и поэтому очень трудно уловить различающие уголь и породу изменения ампли- 40 туды на фоне больших помех, источником которых является сам комбайн.

Так, например, ярко выраженных пиков не удалось выявить при изучении спектров вибраций, возникающих при работе отечественных комбайнов

11Ш-68, 2К-52 и 1К-101. Кроме того, характеристики резонансных пиков могут быть различными даже для однотипных комбайнов, что требует или индивидуальной настройки устройства для каждого комбайна, или создания сложных устройств автоподстройки, что снижает надежность устройства и резко увеличивает его стоимость.

Цель изобретения — повышение точности и надежности контроля положения исполнительного органа горной машины.

Поставленная цель достигаестя тем, что устройство для контроля 6О исполнительного органа горной машины в профиле пласта, содержащее последовательно соединенные вибропреобразователь, усилитель, полосовой фильтц интегратор, блок нормализации, блок 65 обработки сигнала и блок индикации, в котором вибропреобраз ователь э акреплен на неподвижной части исполнительного органа, снабжено последовательно соединенными вторым вибропреобразователем, вторым усилителем и вторым интегратором, а на неподвижной части исполнительного органа закреплен кронштейн, выполненный в виде камертона, при этом второй вибропреобразователь установлен на кронштейне, выход второго интегратора соединен с вторым входом блока нормализации.

На фиг. 1 дана конструкция узла крепления кронштейна и вибропреобразователя; на фиг. 2 — структурная схема устройства.

Устройство состоит из размещенного на неподвижной части рабочего органа 1, кронштейна 2 в виде камертона с закрепленным на нем вторым вибропреобразователем 3, выход которого соединен с входом второго усилителя 4, выход которого соединен с входом второго интегратора 5, выход которого соединен с вторым входом блока Я нормализации, Выход вибропреобразователя

7 соединен с входом усилителя 8,. выход которого соединен с входом полосового фильтра 9, Выход полосового фильтра 9 соединен с входом интегратора 10, выход которого соединен с входом блока б нормализации. Выход блока 6 нормализации соединен с входом блока 11 обработки сигнала, выход которого соединен с входом блока

12 индикации.

Устройство работает следующим образом.

Вибрации корпуса 1 невращающейся части исполнительного органа горной машины в заранее определенной путем исследований полосе частот выделяются и усиливаются камертоном 2 и измеряются установленным на нем вибропреобраэователем 3, в качестве которого использован акселерометр.

Кронштейн 2 рассчитан таким образом, что резонансная частота его с закрепленным ча нем акселерометром лежит в заранее определенной полосе частот, несущих максимальную информацию о переходе границы порода-уголь пласта. Так, эта частота равна

315 Гц для комбайна 1ГШ-68 м 650 Гц для комбайнов 1К-101 и 2К-52. Кронштейн в данном случае играет роль механического фильтра и резонатора, который резко увеличивает чувствительность акселерометра в заданной полосе частот, и подавляет частоты, не несущие полезной информации.

Таким образом, измерения проводятся в окрестностях строго определенной резонансной частоты, не зависящей от изменений, происходящих в машине, и определяются только харак1040142

Составитель Р. Гладун

Редактор О, Черниченко Техред И,Гайду Корректор A. Тяско

Заказ 6849/35 Тираж 603 . Подписное

ВНИИПИ ГосударстВенного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

«ФМ«» «»

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 теристиками системы кронштейн — акселероме тр.

Проведенные экспериментальные исследования показывают, что характеристики. резонансного пика для дан ного кронштейна не изменяются при . переходе от одного комбайна данного типа на другой, что исключает инди-. видуальную настройку устройства для каждого комбайна. Сигнал с выхода акселерометра

3, усиленный усилителем 4, подается на выход интегратора 5, где усредня- ется за заданное время, соответствую. шее 4-6 оборотам шнека, и подается на вход блока 6 нормализации. Сигнал с выхода вибропреобразователя 7 усиливается усилителем 8 и подается на вход фильтра 9, где из всего спектра вырезается только полоса частот, в которой уровень сигнала не реагиру"ет, или очень слабо реагирует на переход исполнительным органом границы порода — уголь, но так же, как и в информативных частотах, реагирует на различные случайные возмуще- . ния. Полученный сигнал интегрируется на интеграторе 10 и попадает на второй вход блока 6 нормализации, в качестве которого может быть использован, например, измеритель отношения. Сигнал с выхода блока 6 нормализации,.уровень которого уже зависит только от .положения испол-. нительного органа в профиле пласта, . подается на блок 11 Обработки сиг10 нала, в качестве которого может быть использовано, например, пороговое устройство,.сигнал с которого попадает на блок 12 индикации.

1 5 Преимушества предлагаемого устройства по сравнению с известным, s качестве которого выбран регулятор типа Квант, состоят в том, что использование регулятора Квант на узкоэахватных комбайнах с диаметром шнеков меньше 900 мм невозможно иэ-за конструктивных особенностей этого регулятора. Предлагаемое устройство предназначено как раз

25 для таких комбайнов