Устройство контроля границы порода-уголь пласта для горной машины,на исполнительных органах которой установлены режущие зубки Советский патент 1983 года по МПК E21C35/24 

Изобретение относится к автоматиза« ДНИ FOpMbSi машин, а хонк датнее к автоматическому вожцению цобываюзлих 1ДКН по гкшсометрик угольного пласта. Известно устройство,контроля поло л-сенкя режущего oprajiG, соцерскашее, элекурог51аравлическйЗ цатчик породауголь типа Рубин. Датчик, встроенный ,в шнековый рабочий орган комбайна, воспринимает осевое усилие, пропощио нальное контактной; прочности разрушав маэ еряала и с помощью магнито упругого элемента преобразует это уси- пие Б экекгратческйй сигнал Cll . Осшако его работа оказалась очень ненаяежиой труцности съема шформацпй со шнеков комбайна, 1-1алболее близким к изобретению .тШеТСЯ устройство контроля Г(М(НИЦЫ пороца-уголь пласта для горной машины, на исполнительных органах которой уста новлень режущие зубки, соцёржащив Бибропреобразователь, установленный на поворотном редукторэ, усилитель, норма лизатор, интегратор, полосовой фильтр я блок йнцккацйи, в котором выхоц йибро преобразователя через усилитель соеци- ней с входом полосового фильтра, а выхо i-шгегратора соединен с вхоцом нормали затора. В состав известного устройства вхоцят также сигнал-процессор и логическая схема 2 . Однако известное устройство обладает рядом нецостатков. Так, в известном, устройстве нормализация сигнала при изменении амплитуды вибрации по неконтрр лируемым причинам осуществляется путем введения ав1х матической регулировки уси ления (АРУ), которая в данном случае является, малоэффективной. Это обуслов летю тем, что изменение величины коэффициента обратной связи в устройстве АР должно определяться независимо каждым из подобных факторов, вызывающих из менение амплитуды сигнала.К числу таких .факторов относятск: измененке скорости комбайна в процессе резания, наличие твердых, вкл101ений в угольном пласте, изменения глубинь зарубки шнеков, и т,а EcTecTBejiHO, что на практике невозмож.но учесть степень влияния, и вариацию каждого из перечисленных выше факторов что делает применение АРУ для нормали- зации сигнала неэффективным. Кроме того в извесшом устройстве процесс рэгули рования положением исполнительного ор гака предполагает периодическое внедре- ни-э всего ренсущего органа во вмещающие пороцы. Целью изобретения- является повышение точности контроля (за счет отстрой- .KU от влияния вышеперечисленных фак торов) и исключение присечки вмещающих пород режущими зубками Поставленная цель цостигается тем, что устройство контроля границы породауголь пласта для горной машины,на испо.тни- . тепьнык органах которой установлены режущие зубки, содеркащее блок индикации и установленный на поворотном редукто-/ ре виброп|юобразова1«ль, выход которого через усилитель соединен с входом поло- сового фильтра, а выход интегратора сое-. динеи с входом нормализатора, снабжено двумя электронными ключами, вторым «.н- тегратором, измерителем отношения, . хронизатором и расположенными по обра ауюшей исполнительного органа и выступающими над режущими измеригельными зубками, причем инфopv aциoнныe входы обоих электронных ключей соединены с выходом полосового фильтра, а гос управляющие входы соединены с соответст вующими выходами .синхронизатора, выход первого электронного ключа соединен с ..входом первого штегратора, выход нормализатора подключен на первый вход из-мерителя отношений, выход второго элект ронного ключа соединен с входом вгорого ин.тегратора, выход которого подключен на второй в.ход измерителя отношений, выход которого- соединен с в.ходом блока индикации. На фиг. 1 приведена структурная схе«ма устройства на .фиг. 2 - схема, ип- люстрируюшая принцип работы устройст™ ва. Усй-ройство содержит вибропреобразователь 1, выход которого соединен с входом усилителя 2, выход которого сое цинен с входом полосового фильтра 3, выход которого соединен с информационными входами электронных ключей 4 и 5. Управляющие в.ходы электронных ключей 4 и 5 соединены с соответствующими выходами синхронизатора 6. Выход первого электронного ключа 4 соедт-шен с входом первого 1штегратора 7, выход которого соединен с входом нормализато ра 8, выход которого соединен с первым входом измерителя 9 отношений. Выход второго электронногр ключа 5 соединен с входом второго Ш1тегратора 10, выход которого соединен с вторым входом измерителя 9 отношений, выход которого соединен с входом блока 11 индикации. Устройство работает следуюшим бразом.. Сигнал с выхопа вибропреобраэователя 1, проЛорциональный ускорению виб раций, возникающих в корпусе комбайна в процессе резания, усиливается усилите лем 2 и подается на вход полосового фильтра 3, который из всего спектра сиг нала вырезает частотную полосу, соответ ствующую максимуму различительной спо собности при анализе сигнала, соответ- ствуюшего-резанию угля или пороцы. В момент времени, когда измеритель ные зубки 12 входят в припородную зону (точка А, фиг. 2), синхронизатор открывает ключ 5, пропуская сигнал во второй канал обработки информации, где он интегрируется штеграаюром 10 за время, соответствующее зоне, заданной синхронизатором 6. При выходе измерительных зубков 12 из выделенной зоны с(., .(точка В, фиг, 2), синхрониза,тор 6 зшсрывает ключ 5 и открывает ключ 4, обеспечивая поступление сигнала в первый канал обработки информации. Данный .сигнал интегрируется первым интегратором 7 и поступает на нормализатор 8. Поскольку продолжительность второго участка зоны измерения больше продолжительности первого участка ЗбО раз, задачей нормализатора является пр ведение величины сигнала в первом ка- чрале к уровню, соответствующему уровню сигнала во втором канале. . В частном случае нормализация сигнала может осуществляться за счет соответствующего времени интегрирования во втором канале, которое в этом случае 360 должно быть в -/ раз больще, чем в первом канале. При этом следует учесть что постоянные разряды интегратора в обоих каналах должны соответствовать обратной пропорции, что позволяет учес то обстоятельство, что пауза в поступланий информации в первый канал в360. ,д - раз меньще, чем во второй. Интег рированные сигналы поступают на измеритель 9 отношений, выход которого сое динен с блоком 11 индикации, выполнен ным, например, на базе стрелочного по- казьшающего прибора. Шкала показывающего прибора гради руется в процессе ручного управления. При этом на шкале отмечаются-деления соответствующие присечке породы и оставлению предохранительной пачки , соответствующей по разние в вылете измерительных 12 и режу™ их 135зубков исполнительного органа 14. С1шхронизатор может быть ыполнен, например, на основе могнито герконовых датчиков. Остройка велич1шы отклонена cimia лов от кoлeбaliий коэффициентов усияения измерителя и измененм51 срэцней ско рости подачи достигается за счет того, что действие каждого из этил iJKJKiopoB вызывае.т одинаковые измезюния амплиту ды сигнала в обоих каналах обработки информации, а также за счет того, что разновременный анализ отношения сигналов производится за время много меньаю постоянных времени дрейфа указанных параметров. Таким образом, укг.сг------ построение структурной схемы устроп.ства контроля положения исполнительного органа горной машины в профиле пласта ofec печивает реализацию метода внутреннего контрольного сигнала. При наличии в угольной пачке породного прослойка возрастает амплитуда вибраций и это возрастание сигнала сказывается при анализе информации в обоих каналах измерения. При прохождении выступающих зубков через породный прослоек имеет место мгновенное, некомпенсируемое возрастание амплитуды сигнала. Однако продолжительность этого изменения -много меньше времени прохождения выступающими 3y6KaNn зоны -и еше во много раз меньше процоткительности второй зоны измерения. Поэтому эффе.ктивная добавка величины сипшла на интеграторе 7 буцет невелика, а ее . вклад еще больше уменьшится после нормализации сигнала. Это позволяет отстроиться от влияния породного прослойка, Отстройка от колебаний крепости уг ля и толщины пачки срезаемого угля происходит за счет того, что регистрируются вибрации всего шнека и эти из- менения дают одинаковы-й вклад в результирующий сигнал датчи ;а как при нахождении -измерительного зубка 12 в припородном пространстве, так и когда он находится вне его. Преимущества предлагаемого ;устройства перец базовым объектом, в качестве которого выбран регулятор типа Квант, состоят в том, что использование регулятора на узкозахватных комбайнах с диаметром шнеков меньше 900 мм невозможно из-за конструктивных особенностей этого регулятора.

ffopoffa

/

в фиг 2

УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ГРАНИЦЫ ПОРОДА-УГОЛЬ ПЛАСТА ДЛЯ ГОРНОЙ МАШИНЫ, НА ИСПОЛНИТЕЛЬ- . НЫХ ОРГАНАХ КОТОРОЙ УСТАНОВЛЕНЬ1 РЕЖУЩИЕ ЗУБКИ, содержащее блок индикации и установленный на поворотном редукторе вибропреобразователь, выход которого через усилитель соединен с входом полосового фильтра, а выхоц интегратора соединен с входом нормализатора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности кoнI роля и исключения присечки вмешающих пород режущими зубками, оно снабжено двумя электронными ключами, вторым интегратором, измерителем отношения, синхронизатором и расположенными по образующей исполнительного органа и выступающими над режущими измерительными зубками, причем информационные входы обоих электронных ключей соединены с выходом полосового фильтра, а их управляющие входы соединены с соответс « ствующими выходами синхронизатора, выход первого электронного ключа соединен с входом первого интегратора, выход нормализатора подключен на первый вхрд измерителя отношений, выход второго электронного К71юча соед1шен с входом второго интегратора, выход которого подключен на второй вход измерителя отношений, выход которого соединен с входом блока индикации.