Устройство автоматического управления выемочной машиной

Устройство автоматического управления выемочной машиной

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

" 75О065 (6! ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 10.08.77 {21) 2516213/22-03 (SI)M. К..

Е 21 С 35/24 с присоединением заявки № тооудорстввнный комитет (23) Приоритет но делам иэобретеннй и открытий

Опубликовано 23.07 80. Бюллетень № 27 (53) УЛК 622.232.

° 72(088.8) Дата опубликования описания 25.07.80 (72) Авторы изобретения

B. И. Силаев, Л. А. Зубков, B. Н. Захаров и Н. Г. Заболотный

Научно-производственное объединение Автоматгормаш" (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ВЫЕМОЧНОИ МАШИНОЙ

Изобретение относится к угольной промышленности и предназначено для ограничения и стабилизации нагрузки выемочной машины, а также для поддержания заданной скорости ее подачи при недогруженном двигателе.

Известно устройство автоматического управления горной машины, содержащее задатчик и датчик скорости подачи, датчик нагрузки, вычислительный блок и эле1О менты сравнения 11.

Однако это устройство не обеспечивает необходимого качества регулирования из-за независимости длительности импульсов отработки скорости подачи от вычис15 ленного значения скорости подачи.

Известно также устройство, реализующее способ автоматического управления выемочной машиной, содержащее канал регулирования по скорости подачи, включающий задатчик и датчик скорости подачи, элемент сравнения по скорости подачи, на выходе которого включены релейные элементы управления сервоприводом механизма подачи, и канал регулирования по нагрузке, включающий задатчик и датчик нагрузки, элемент сравнения по нагрузке, на выходе которого включены релейные элементы недогрузки и перегрузки привода механизма подачи 12).

Известное устройство не обеспечивает достаточного быстрого изменения скорости подачи при малых нагрузках, налример прп маневрах комбайна на холостом ходу.

Пель изобретения — повышение надежности и качества регулирования.

Указанная цель достигается за счет того, что устройство снабжено вычислительным блоком, задатчиком постоянной величины скорости подачи, модулятором, релейным усилителем, вторым элементом сравнения по скорости подачи, элементом сравнения фактической и вычисленной скоростей подачи, логическими элементами

И и ИЛИ, причем вход модулятора подключен к выходу вычислительного блока и датчику скорости подачи через элемент сравнения фактической и вычисленной скоt0

,5 а

-,г р0

S0

3 750 ростей подачи, входы вычислительного блока соединены с задатчиком и датчиком нагрузки, задатчиком постоян"ной величииьi скорости подачи и датчиком скорости подачи, а выходы модулятора непосредственно, второго элемента сравнения по скорости подачи через репейный усилитель, релейных элементов недогрузки и перегрузки привода через логический элемент И, релейного элемента перв= грузки привода и задатчика скорости подачи подключены к соответствующим логическим элементам И, включенным через логические элементы ИЛИ на входы элемента сравнения по скорости подачи.

На чертеже представлена функциональная схема устройства автоматического управления выемочной машиной.

Выемочная машина 1 включает электропривод 2, гидродвигатель 3 подачи, гидронасос 4 подачи, производительность которого и направление подачи регулируется сервоприводом 5.

Устройство содержит каналы регулирсвания по скорости подачи и по нагрузке и схему формирования импульсов.

Канал регулирования по скорости подачи включает в себя задатчик 6 скорости подачи, выход которого через логический элемент И 7 выделения наименьшего сигнала и логический элемент ИЛИ 8 выделеш я наибольшего сигнала подключен к одному из входов злсмента 9 сравнения по скоростям пода - и, датчик 10 скс— рости подачи, выход которого через логический элемент ИЛИ 11 выделения попбольшего сигнала подключен к другому входу элемента 9 сравнения, HQ выходе которого включены релейные элементы

12 и 13, управляющие сервоприводои 5 . подачи.

Канал регулирования по нагрузке включает в себя датчик 14 нагрузки и задатчик 15, подключенные к входам элемента

l6 сравнения по нагрузке, к выходу кото— рого подключены релейные элементы 17 недогрузки и 18 перегрузки, выход:: — Äi которых через логические элементы И 19, 20 подключены к входам логических элементов ИЛИ 8, 11, к другим входам которых через логические элементы И 20, 21 подключен также выход релейно:-о усилителя 22, вход которого через второй элемент 23 сравнения по скорскти подачи соединен с выходами задатчика 6 и датчика 10 скорости подачи.

Схема формирования импульсов вклю— чает в себя вычислительнь.й блок 24, входы которого соединены с выходами датчиков 14 нагрузки и 10 скорости подачи,, задатчнка 15 нагрузки и задатчика 25 псстоянной вепичины скорости псдачи а выход через злемснт 26 сравнения

r )éêò1|÷<ýcкой и вычисленной KopocTH подачи — с входом модулятора 27, выход которого через логический элемент И 23 соединен с входами логических элементов

ИЛИ 8, 11.

Б зависимости от крепости разрабатываемых пород угля устройство обеспечивает работу выемочной машины в режиме стабилизации скорости подачи (при мягких породах) или в режиме стабилизации нагрузки, если крепость угля достаточно велика, Стабилизация скорости подачи на за— данном уровне осуществляется при на-грузке меньше заданного значепия. Б этом случае репейный элемент 8 включен н не препятствует прохождению сигнвла от датчика 10, заданного задатчиком

6 скорости подачи, который поступает через элементы 8, 11 на элемент 9 сравнения. Б зависимости от знака и величины рассогласования включается один из релейных злеменгов 12 или 13, который, управляя сервоприводом 5, изменяет скорость н Од ачи ко мбай*на таким образом, чтобы величина рассогласования не превышала зоны нечувствительности репейных элементов 12 и 13. Причем увеличение ".êîðîñò:è :подачи осуществляется импульсами, длительность которых определяется вычислительным блоком 24, а уменьшение — непрерывно, так как при превышении сигнала датчика 10 релейный усилитель 22 выключен и с выходов элементов 20 и 21 на входы элементов

8 и 11 поступают нулевые сигналы, cfl ключаются сигналы канала тока и модулятора 27. Состояние релейного усилителя

22 от сигнала датчика 10 меныпе,заданного, усилитель 22 включен и Hp. препятствует прохождению сигналов через элементы 20 и 21 с выходов модулятора

27 и элементов 19, а при сигнале датчика 10 больше заданного выключен.

Скорость подачи сохраняется на заданном уровне до тех пор, пока нагрузKQ не превьпцает уставку, Б последнем случае релейный элемент 18 выключается, благодаря чему на выходе элемента 7 появляется нулевой сигнал, что вызывает уменьшение скорости подачи, происходяшее до тех пор, пока рассогласование по нагрузке не станет меньше зоны нечувствите-.ьности релейных элементов 7 и 18.

065 6 пает на вход модулятора 27 с выхода элемента 26 сравнения.

Формула.изобретения

Устройство автоматического управпения выемочной машиной, содержащее канал регулирования по скорости подачи, включающий эадатчик и датчик скорости подачи, элемент сравнения по скорости подачи, на выходе которого вклюо чены репейные элементы управления сервоприводом механизма подачи, и канал регулирования по нагрузке, включаюший задатчик и датчик нагрузки, элемент сравнения по нагрузке, на выходе которого включены релейные элементы недогрузки и перегрузки привода механизма подачи, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения надежности и качества регулирования, оно снабжено вычислительным блоком, эадатчиком постоянной велжины скорости подачи, модулятором, релейным усилителем, вторым элементом сравнения по скорости подачи, элементом сравнения фактической и вычисленной. скоростей подачи, логическими элементами И или ИЛИ, причем вход модулятора подключен к выходу вычислительного блока и датчику скорости подачи через элемент сравнения фактической и вычисленной скоростей подачи, входы вычислительного блока соединены с задатчиком и датчиком нагрузки, задатчиком постоянной велйчины скорости подачи и датчиком скорости подачи, а выходы модулятора непосредственно второго элемента сравнения по скорости подачи через релейный усилитель, релейных элементов недогрузки и перегрузки привода через логический элемент И, релейного элемента перегрузки привода и задатчика скорости подачи подключены к соответствующим логическим элементам И, включенным через логические элементы ИЛИ на входы элемента сравнения по скорости подачи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 540037, кл. Е 21 С 27/00, 1972.

2, Авторское свидетельство СССР

М 447 507, кл, Е 21 С 27/00, 197 1 (прототип) .

5 750

При этом оба элемента 17 и 18 включа ются и сигнал через элементы 19 и 20 . поступает на входы элементов 8 и 11, что приводит к выключению релейных элементов 12 и 13. На этом дальней5 шее изменение скорости подачи прекращается.

Алгоритм работы схемы формирования импульсов обусловлен тем, что каждая вывыемочная машина имеет свою энергетическую характеристику, показывающую зависимость потребляемой мощности (или тока) от скорости подачи для данной крепости угл.я (чем крепче уголь, тем больше тангенс угла .наклона прямой). Если продлить энергетические характеристики для разных крепостей угля до пересечения с осью абсцисс, то они пересекут ее в некоторой точке Чо . Для различных машин величина Vo разная. го

Поэтому можно считать, что для данной машины \/о — величина постоянная и характеризует конструктивные особенности машины.

Пусть выемочная машина (комбайн) г5 работает при заданной нагрузке Эу с фактической скоростью подачи y . При увеличении сопротивляемости угля нагрузка .двигателя при прежней скорости подачи равна Д, . Чтобы нагрузка ком- 30 байна достигла заданной, скорость подачи необходимо уменьшить до величины V>, Зная величины J „,.),„, Ч<, и Чо, величину необходимой скорости подачи V для каждого значения крепости угля можно з5 вычислить по формуле

"в о "о"

3у

Данную формулу в предлагае 1ом уст-. ройстве реализует вычислительный блок 40

24.

Чтобы поддерживать нагрузку на оггределенном уровне (в пределах зоны нечувствительности) при различных фактических „, скоростях подачи и вычис- 45 ленной rj скорость подачи машины необходимо изменять на величину (V —

V< ). В устройстве, с целью улучшения качества регулирования, скорость подачи изменяется импульсно, причем длитель- о ность импульсов пропорциональна разности { V — Va ), величина которой посту