Устройство автоматического поддержания прямолинейности базы очистного агрегата Советский патент 1983 года по МПК E21D23/00 

памяти, к первому входу ключа, второй вход которого соединен с коммутатором, и через магистральную линию связи к ключу, к первому входу двухвходовой схемы совпадения и первому входу 0-триггера управляющего блока, второй вход которого соединен с дешифратором нуля, первый выход D-триггера через магистральную линию связи соединен с третьим входом триггера блока сштоматического задания программы, второй выход D-триггера подключен к схеме управления электрогидроклапана и через инвертор ко второму входу двухвходовой cxeivttj совпадения соседнего управляющего блока, выход которой.

соединен с логической схемой ИЛИ, содиненной через магистральную линию связи с выходом ключа блока автоматического задания программы, выход логической схелвл ИЛИ соединен со схемой управления электрогидроклапаном, причем в одном крайнем управляющем блоке оба входа двухвходовой схемы совпадения через магистральную линию связи соединены со вторым выходом триггера блока автоматического задания програмквд, к выходам трехвходовой схеки совпадения которого через магистральную ли-... нию связи подключены реверсивные счетчики управляющих блоков.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к средства автоматического управления базой угледобывающ о агрегата фронтального действи,.. Известно устройство автоматичесг кого поддержания прямолинейности ба зы очистного агрегата, включающее генератор импульсов, режима работы базы, датчик перемещения се ций базы, реверсивные счетчики, де шифраторы .нуля, дешифраторы отключе ния электрогидроклапанов, схемы сов падения, инверторы и электрогидроклапаны Г . . Недостатком устройства являете то, что при искривлении базы агрега та на одном цикле подачи, на следую щем цикле шаг подачи уменьшается на величину наибольшей недодвижки предыдущего цикла. Известно также устройство автома тического поддержания прямолинейности базы очистного агрегата, содержащее блок автоматического задания программы, включающий датчик режима работы агрегата, инвертор, генератор импульсов, четырехвходову схему совпадения, последовательно соединенные счетчик задания програм мы с двумя входами, переключательпрограммы и дешифратор задания, и управляйщие блоки секций агрегата, каждый из которых включает датчик п ремещения секции, подключенный чере ключ к реверсивному счетчику, выход которого соединен с дешифраторо нуля и переключателем допустимого искривления, подключенным к входу дешифратора максимума искривления, схему управления электрогидрок;лапаном, двухвходовую схему совпадения и инвертор, причем выход дешифратора максимума искривления через магистральную линию связи соединен с одним из входов четырехвходовой схемы совпадения 2} . Недостатком известного устройстваявляется то, что оно обеспечивает прямолинейность базы агрегата после окончания цикла подачи, а в процессе подачи базы максимальная стрела прогиба базы может быть равна шагу подачи. Это недопустимо для исполйительных машин фронтального действия, где допускается искривление базы агрегата в заданных пределах в процессе ее подачи. В противном случае большая часть энергии привода исполнительной машины (струга) расходуется на трение в направляющих, которые непрямолинейны. Кроме этого, нагрузка на привод исполнительной машины зависит от величины стружки, которую разрушает струг, т.е. от скорости подачи базы на забой. Если же уменьшать стружку, то может возникнуть ситуация, когда энергия привода расходуется лишь на измельчение угля исполнительной машиной. Целью изобретения является повышение эффективности управления агрегатом путем автоматической установки величины перемещения базы в зависимости от нагрузки привода исполнитель ой машины. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве автоматического поддержания прямолинейности базы очистного агрегата, содержащем лок автоматического задания программы, включающий датчик режима работы

I агрегата, инвертор, генератор импульjcoB, четырехвходовую схему совпадения,. последовательно соединенные Счетчик Зсщания программы с двумя входами, переключатель программы и дешифратор задания, и управляющие блоки секций агрегата, каждый из которых включает датчик перемещения секции, подключенный через ключ к реверсивному счетчику, выход которого соединен с дешифратором нуля и переключателем допустимого искривления, подключенных к входу дешифратора максимума искривления, схему управления электрогидроклапаном, двухвходрвую схему совпадения и инвертор, причем дешифратора, максимума искривления через магистральную линию связи соединен с одним из входов четырехвходовой схемы совпадения, блок автоматического задания программы снабжен последовательно соединенными датчиком нагрузки привода исполнительной машины, аналого-цифровым преобразователем и регистром памяти и коммутатором, счетчиком программы величины шага перемещения с двумя входами, схемой сравнения, двухвходовой схемой совпадения, ключом с двумя входами, триггером с тремя входами и двумя выходами, трехвходовой схемой совпадения, Каждый управляющий блок снабжен D-триггеро.м с двумя входами и двумя выходами и логической схемой НЛН, причем в блоке автоматического задания программы к входам трехвходовой схемы совпадения подключены датчик режима работы агрегата, генератор импульсов и инвертор, выход трехвходовой схемы совпадения соединен с одними из входов счетчика задания программы и счетчика программы величины шага перемещения, выходы которого подключены к схеме сравнения, к-другим входам которой подключен один из выходов коммута ч тора, а выход схемы сравнения соединен с другим входом четырехвходовой схемы совпадения, к двум остальныгл входам которой подключены дешифратор задания и один из выходов триггера, подключенный одновременно ко второму входу счетчика программы величины шага перемещения, выход четырехвходовой схемы совпадениясоединен с инвертором и первым входом двухвходовой схемы совпадения, .ко второму входу которой подключен датчик режима работы агрегата, одно временно подключенный ко второму входу счетчика задания программы и первому входу триггера, второй вход которого соединен с выходом двухвходовой схемой совпадения, а второ выход триггера подключен ко второму входу регистра памяти, к первому входу ключа, второй вход которого

соединен с коммутатором, и через магистральную линию связи к ключу, к первому входу двухвходовой схемы совпадения и первому входу О-триггера управляющих блоков, второй вход KOTOpoi o соединен с детошфратором нуля, первый выход О-триггера через магистральную линию связи соединен с третьим входом триггера блока автоматического задания программы,,

0 второй выход D-триггера подключен к схеме управления электрогидроклапа- , на ь через инвертор ко второму входу двухвходовой схемы совпадения соседнего управляющего блока, выход кото5рой соединен с логической схемой ИЛИ, соединенной через магистрашьную линию связи с выходом ключа блока автоматического задания программы, выход логической схемы ИЛИ соединен со схемой управления электрогидро0;Клапаном, причем в одном крайнем управляющем блоке оба входа двухвходовой схемы совпадения через магистральную линию йвяэи соединены со .вторым выходом триггера блока авто5матического задания программы, к входам трехвходовой схемы совпадения которого через магистральную линию связи подключены реверсивные счетчики управляющих блоков.

0

На фиг. 1 изображена блок-схема блока автоматического задания программы перемещения агрегата, на фиг. 2 - блок-схема аппаратуры управления, располагаемой непосред5ственно на агрегате в лаве. .

Блок автоматического задания программы фиг. 1 содержит датчик 1 режима работы агрегата , подключенный к одному из входов трехвходовой. схемы 2 совпадения и к входу уста0новки на О счетчика 3 задания программы. Суммирующий вход этого счетчика .подключен к выходу трехвходовой схемы 2 совпадения, а его выходы подключены через переключатель

5 4 программы к входаи«1 дшиифратора 5 задания. Выход дешифратора 5 задания подкл 9чен к одному из входов четырехвходовой схемы б совпадении, выход которой через инвертор 7 подключен

0 ко второму входу трехвходовой схемы 2 совпадения, а ее выход также подключен к суммирующеь входу счетчика 8. программы величины шага перемещения, выходы которого подключены к входам

5 схемы 9 сравнения. Выход схемы 9 сравнения подключен ко второму входу четырехвходовой схемл б совпадения, а к третьему ее входу подключена магистральная линия 10 связи.

0

Выход четырехвходовой схемы 6 совпадения, подключен также к одному из входов двухвходовой схемы 11 совпаде: ния, к ее другому входу подключен 55 датчик 1.режима работы агрегата. Выход двухвходовой схемы 11 совпаден подключен к одному из входов тригг ра 12, к другому входу которого подключена магистральная линия 13 связи-, а к входу установки на О триггера 12 подключен выход датчик 1 режима работы агрегата. Один из выходов триггера 12 подключен к вхо установки на О счетчика 8 програм мы величины шага перемещения и к четвертому входу четырехвходовой сх мы б совпадения. Второй выход триг гера 12 подключен к магистральной линии 14 связи и к информационному входу ключа 15, выход которого подключен к магистральной линии 16 связи. Кроме того, генератор 17 импульсов подключен к третьему входу трехвходовой схемы 2 совпадения, а ее выход подключен к магистральной линии 18 связи. Датчик 19 нагрузки подключен к аналого-цифровому преобразователю (АЦП 20, выходы которого соединены с информационными входами регистра памяти, управляющийвход регистра 21 памяти подключен к одному из выходов триггера 12. Выходы регистра 21 памяти подключены к входам комму татора 22, один из выходов которого соединен с управляющим входом ключа 15, а другие с входами схемы 9 сравнения. Аппаратура, размещаемая на агрегате в лаве (фиг. 2j, содержит в каждом управляющем блоке 23 датчик 24 перемещения секций (ДПС) электро гидроклапана (ЭГК) 25, счетчик 26, суммирующий вход которого подключен к магистральной линий 18 связи. Выходы реверсивного счетчика 26 подключены к входам дешифратора 27 нуля и через переключатель 28 допус тимого искривления к входам дешифратора 29 максимума искривления, выход которого подключен к магистральной линии 10 связи. Выход дешифратора 27 нуля подключен к D-входу О-триггера 30, нулевой выход которого подключен к магистральной линии 13 связи. Едини ный выход D-триггера 30 подключен к одному из входов схемы 31 управле ния, а также через инвертор 32 и междублоковую линию 33 свячи к одно из входов двухвходовой схемы 34 сле дующего управляющего блока 23. Выход двухвходовой схемы 34 совпадени подключён к одному из входов логическо сх.емы ИЛИ 35, выход которой соединён с вторым входом схемы 31 управления ЭГК, а выходы последней соединены с ЭГК 25. Второй вход логической схемы ИЛИ 35 соединен с магистральной линией 16 связи, а второй вход логической схемы 34 соединен с магистральной линией 14 связи, к кото рой также подключены информационный вход D-триггера 30 и управляющий вход ключа 36 ДПС 24, а выход этого ключа соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика 26. Кроме этого, в крайнем управляющем блоке 23 (нижний по схеме) оба входа двухвходовой схемы 34 совпадения замкнуты между собой. Устройство работает следующим образом. Arperaf находится в исходном положении. Для подачи базы агрегата на забой оператор устанавливает переключателем 4 прогрецлмы величину подачи базы, а также устанавливает на коммутаторе 22 предварительную величину шага перемещения для исполнительной машины и режим передвижки, например, фронтальную передвижку. При этом все реверсивные счетчики 26 находятся в нулевом состоянии, а. D-триггеры 30 находятся в единичном состоянии. Все ЭГК 25 закрыты. При передвижке базы начинает работать исполнительная машина (Струг)) и включается датчик 1 режима работы агрегата, который своим сигналом растормаживает счетчик 3 задания, программы, триггер 12, подготавливает к работе двухвходовую схему 11 совпа- дения, а также позволяет прохождение сигналов от генератора 17 импульсов через трехвходовую схему 2 совпадения на суммируннцие входы счетчика 3 задания программы и счетчика 8 программы величины шага перемещения, а также через магистральную линию 18 связи на суммирукнцие входы реверсивных Счетчиков 26. После накопления числа импульсов, равного величине шага перемещения, которая установлена на коммутаторе 22, счетчик 8 программы величины шага перемещения обеспечивает- срабатывание схемы 9 сравнения, которай через четырехвходовую схему совпадения, инвертор 7 воздействует на вход трехвходовой схемы совпадения, чем запрещается прохождение сигналов от генератора 17 импульсов на выход трехвходовой схемы 2 совпадения. К этому моменту по магистральной линии связи во всех реверсивных счетчиках 26 записывается одинаковое заданное число импульсов (фиг. 2). Кроме этого, выходной сигнал четырехвходовой схемы 6 совпадения через двухвходовую схему 11 совпадения воздействует на триггер 12, который переключается и своим выходным сигналом устанавливает на О счетчик 8 программы величины шага перемещения, а также, воздействуя-на вход четырехвходойой схемы 6 совпадения, сохраняется ее выходной сигнал неизменным, так как при установке на О счетчика 8 схема 9 сравнения снимает

свое воздействие с входа четырехвходовой схемы 6 совпадения. Сигнал со второго выхода триггера 12 воздействует на управляющий вход регистра 21 памяти, вследствие чего он подготавливается для приема информации от АЦП 20. Кроме .того сигнал со второго выхода триггера 12 подается в магистральную линию 14 связи и, так как оператором устанавливается программа фронтальной передвижки агрегата, О через открытый ключ 15 в магистральную линию 16 связи.

Сигнал, прихоядачий в каждый управляющий блок 23 по магистральной линии 16 связи через логическую схему ИЛИ 35 воздействует на схему 31 управления ЭГК 25. Так как на другом ее входе присутствует сигнал единичного состояния D-триггера30, схема 31 управления включит ЭГК 25. Таким образом, включаются все ЭГК 25 и база агрегата начинает двигаться на забой. Исполнительная машина при этом производит разрушение угля.

Датчик 19 нагрузки исполнительной машины регистрирует величину нагрузки привода АЦП 20, преобразует ее в цифровую форму. Регистр 21 памяти запоминает- величину максимальной нагрузки за время передвижки базы агрегата на заданную величину, перемещения.

ДПС 24 формирует импульсы, пропорциональные пути, пройденному каждой контролируемой точкой базы агрегата. Эти импульсы поступают на информационные входы ключей 36 ДПС 24, которые к этому времени открЕлваются сигналом, приходящим по магистральной, линии 14 связи. В реверсивных счетчиках 26 вычитается это импульсов из записанной в них ранее программа. Как только в какомлибо управляющем блоке 23 реверсивный счетчик 26 займет нулевое состояние, О-триггер 30 переключается в нулевое состояние, снимается его сигнал со входа схемы 31 управления и ЭГК 25 выкJ ючитcя. Это означает, что точка базы, которой соответствует данный ДПС 24, премила заданную величину шага перемещения. Информация об этом с выхода D-триггера 30 подается в магистральную линию 13 связи. Как только последний из реверсивнь1х счетчиков 26 займет нулевое состояние, на входе триггера 12 соединенного с магистральной линией 13 связи, сформируется сигнал, который переключит его. Вследствие этого информация о максимальной нагрузке привода исполнительной машины, хранившаяся в регистре 21 памяти, запишется в коммутатор 22, с выходов которого она поступит на входы схемы 9 сравнения. Одновременно с этим Оереключаются все О-триггеры 30 управляющих блоков 23 и растормаживается счетчик 8 программы величины ага перемещения, изменяется выходной сигнал четырехвходовой схемы 6 совпадения, который через инвертор

7 воздействует на вход трехвхрдовой

схемы совпадения, что позволяет прохождение импульсов через трехвходовую схему 2 совпадения. Кроме этого, выходной сигнал четырехвхо- .

довой схемьа б совпадения через двух,входовую .схему 11 совпадения подготавливает к срабатыванию триггер 12.

Все счетчики устройства начинают суммировать импульсы, проходящие

через трехвходовую. схему 2 совпадения от генератора 17 импульсов. Просчитав такое число, какое уста-, навливает коммутатор 22 на входах Схемы 9 сравнения, счетчик 9 программы величины шага перемещения остановится , так как схема 9 сравнения своим выходным сигналом через четырехвходовую схему б совпадения и инвертор 7 запрещает прохождение

импульсов через трехвходовую схему 2 совпадения. Такое же количество импульсов запишется во все реверсивные счетчики 26 управляющих блоков 23. Тем самым задается новая величина шага перемещения, на которую должна передвинуться база агрегата. В счетчике 3 задания программы уже записано число, соответствующее двум шагам перемещения.

В дальнейшем процесс работы устройства повторяется до тех пор.,

.пока при записи последующей йрограммы величины шага перемещения в счетчик 3 задания программы в общей сложности не запишется число импульсов, равное числу, 5 становленному на переключателе 4 программы, т.е. процесс записи программы величины шага перемещения остановит не схема 9 сравнения а дешифратор 5

задания и, отработав эту стружку, агрегат выдвинется на величину подачи базы, установленную оператором. Последующей записи программы не происходит, так Как Дешифратор 5 задания через четырехвходовую схему б совпадения и-инвертор 7 запрещает прохождение импульсов через трехвходовую схему 2 совпадения.

В дальнейшем оператор .переводит систему в состояние запрета подачи

базы: отключается датчик 1 режима работы агрегата, устанавливается в О счетчик 3 задания программы, запрещается прохождение импульсЬв через трехвходовую схему 2 совпадения, затормаживается в нулевом состоянии триггер 12, что исключает возможность ложного открытия ЭГК 25, так как на обоих входах логических . схем ИЛИ 35 в этом случае присутствуют сигналы, запрещающие срабатывание схемы 31 управления ЭГК ib всех управляющих блоков 23. Остановить подачу базы оператор может в любой момент, при этом потери информации управления не происходит. Кроме то го, регистр 21 памяти постоянно хра нит величину максимальной на- грузки привода исполнительной машины предыдущей стружки. Следовательно устанавливать величину шага перемещения оператор должен только при первом пуске агрегата. В дальнейшем она устанавливается автоматя чески и зависит от нагрузки на привод исполнительной машины. Креме рассмотренной фронтальной передвижки агрегата, в устройстве заложена возможность фланговой пере движки базы и автоматический переход с одного режима работы на другой в завиаимости от нагрузки привода исполнительной машины. В этом случае устройство работает следующим образом. Если датчик 19 нагрузки зафиксировал такую величину нагрузки, при которой необходимо уменьшить величину шага перемещения до такой величины, что исполнительная машина теряет свою производител ность, то тогда коммутатор 22 отключает ключ 15. Это означает, что база передвигается флангово, а ве-. личина шага перемещения устанавлив ется большей и регулируется в соо ветствии с нагрузкой. При отключенном ключе 15 в режиме фланговой подачи базы в магистра ной линии 16 связи отсутствует сигнал, который через логические схемы ИЛИ 35 воздействует на схемы 31 управления ЭГК 25. В этом случае после записи программы величины шага перемещения и срабатывания триггера .12, сигнал с его выхода поступает в магистральную линию 14 связи. Всл ствие его изменяется выходной сигНсШ двухвходовой схемы 34 совпадёния только одного (нижнего по схеме) управляющего блока 23, так как ее оба входа соединены с магист ральной линией 14 связи. Выходной сигнал схемы 34 через логическую схему ИЛИ 35 воздействует на схему 31 управления, которая, в свой очередь , включает ЭГК 25. Данная контролируемая точка базы начинает передвигаться на забой. и, пройдя величину шага перемещения остановится, так как соответствующий ей реверсивный счетчик 26 займет нулевое состояние, что зарегистрирует дешифратор 27 нуля. .Вследствие этого перебросится D-триггер 30 и его сигнал с единичного выхода через инвертор 32 и междублрковую линию 33 связи поступает на второй вход двухвходовой схемы 34 совпадения следукицего второго снизу управляющего блока 23. Выхрдной сигнал схемл 34 через логическую схему ИЛИ 35 воздействует на вход схемы 31 управления ЭГК 25. Дальнейшая работа устройства аналогична описанной. В устройстве также предусмотрен дешифратор 29 максимума искривления (фиг. 2), который исключает возможность записи программы величины шага перемещения более допустимой для агрегата. Переключателем 28 допустимого искривления выбирается величина максимального шага перемещения для конкретного агрегата, исходя из его конструктивных особенностей, что не позволяет базе агрегата искривляться свыше допустимого. Контроль прямолинейности и коррекция программы движения базы для обеспечения прямолинейно.(ти производится одним из известных ме годов, например, при помощи гибкойГ нити. Предлагаемое устройство может найти применение в том случае, когда отрабатывается пласт угля, больший по мощности, чем величина захвата округа, при этом отрабатывается одна часть забоя нижняя (верхняя), а затем струг поднимается (опускается. В этом случае также следует, в зависимости от нагрузки, поднимать (опускать) струг либо по всему фронту, либо с фланга.: Использование предлагаемого устройства позволяет повысить производительность угледобывающего агрегата за счет повышения эффективности управления им в плоскости пласта, а также,более рационально использовать энергию привода исполнительной машины. Кроме того, повышается надежность работы агрегата за счет исключения возможных аварийных ситуаций. Повышается срок службы исполнительной машины и ее привода за счет эксплуатации их в более благоприятных режимах.