Устройство для автоматического регулирования добычного комплекса драги Советский патент 1984 года по МПК E02F3/16 

Изобретение относится к автоматизации добычи полезных ископаемых, в частности для автоматизации процесса драгирования. Известно устройство управления землесосным снарядом, содержащее датчики скорости разрыхлителя и поворота снаряда на прорези,датчики нагрузки,сумматоры, усилители мощности и блок определения максимума мощности. Устройство автоматически поддерживает скорость капильонирования такой, чтобы загрузка привода разрыхлителя была максимальной 1.

Недостатком данного устройства является повыщенный удельный расход электроэнергии на разрыхление, так как соотношения скоростей резания и подачи, определяющих параметры стружки, не выдерживаются оптимальными.

Известно также устройство для автоматического регулирования нагрузки черпаковой драги, содержащее источник задающего напряжения,элемент сравнения,электропривод лебедок носовых канатов, привод черпаковой цепи с датчиками скорости и тока, пропорциональный усилитель и множительно-делительное устройство 2.

Производительность указанного устройства зависит от угла поворота драги относительно оси забоя и крепости грунта, что является его недостатком, поскольку оптимальным оказывается режим работы добычного комплекса с постоянной производительностью, определяемой обогатительным комплексом.

Известно устройство для автоматического регулирования добычным комплексом драги, содержащее и.сточник напряжения сравнения, электропривод лебедок носовых канатов, , электропривод черпаковой цепи с датчиками скорости и тока, пропорциональный усилитель, элемент сравнения и множительно-делительный блок. Устройство обеспечивает постоянство производительности при изменении угла поворота драги и крепости забоя 3.

Недостатками известного устройства являются снижение качества управле1Тия и увеличение удельных энергозатрат в неустановившемся режиме, когда резко меняются параметры стружки и характер грунта. Цель изобретения - повышение точности управления добычным комплексом и снижение удельных энергозатрат.

Указанная цель достигается тем, что устройство, содержащее источник напряжения сравнения, регулятор нагрузки,включающий элемент сравнения и пропорциональный усилитель, управляемый электропривод лебедок носовых канатов, датчик нагрузки в виде множительно-делительного устройства, входы которого подключены к выходу про-, порционального усилителя и к датчикам скорости и тока электропривода черпаковой цепи, а выход соединен с входом элемента сравнения,снабжено регулятором мощности.

один из входов которого соединен с выходом источника напряжения сравнения, два других - с датчиками скорости и тока привода черпаковой цепи, а выход подключен к электроприводу черпаковой цепи. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит источник 1 напряжения сравнения, регулятор 2 нагрузки и регулятор 3 мощности добычного комплекса 4, содержащего датчики тока 5 и скорости 6 черпаковой цепи, а также электроприводы 7 и 8 черпаковой цепи и лебедок носовых канатов соответственно.

Источник 1 напряжения сравнения выполнен в виде регулятора производительнос5 ти обогатительного комплекса, содержащего элемент 9 сравнения,входы которого соединены с задатчиком 10 и датчиком 11 производительности обогатительного комплекса, а выход подключен к усилителю 12. Регулятор 2 на1рузки содержит эле.мент 13 сравнения, множительно-делительное устройство 14 и пропорциональный усилитель 15, вход которого соединен с выходом элемента 13 сравнения, а выход - с множительным входом устройства 14, второй множительный вход которого соединен с датчиком 5 тока, делительный вход - с датчиком 6 скорости, а выход - с входом элемента 13 сравнения. Регулятор 3 мощности содержит элемент 16 сравнения, датчик 17 мощности,вь полненный в виде множительного устройства, и пропорциональный усилитель 18, выход которого соединен с вы.ходом элемента 16 сравнения, вход которого соединен с выходом датчика 17 мощности, на, входы которого поданы сигналы с датчиков скорости 6 и тока 5 черпаковой цепи.

Вторые входы элементов 13 и 16 сравнения регуляторов нагрузки 2 и мощности 3 соединены с выходом источника 1 напряжения сравнения, а выходы регуляторов 2 и 3 соединены соответственно с электроприводами 7 и 8 лебедок носовых канатов и черпаковой цепи добычного комплекса 4.

В качестве источника напряжения сравнения может быть использован датчик крепости породы.

Алгоритм работы устройства описывается следующей системой уравнении:

Us Uoci КУ,Л,: и, .Uoc, -fiJ-- ;

H)

V, КлУу/ Q hToCos fVd const.

Us -напряжение задания регуляторам мощности 3 и нагрузки 2, задаваемое источником 1 напряжения сравнения; Uocj -сигнал обратной связи регулятора 3 мощности;

Uocj -сигнал обратной связи регулятора 2 нагрузки;

Jf. - ток нагрузки электропривода 7

черпаковой цепи; Vf. -скорость черпания; Uy - выходное напряжение пропорционального усилителя 15 регулятора 2 нагрузки 7; V§ - скорость бокового перемещения

драги;

Kj -коэффициент передачи электропривода 8 лебедок носовых канатов;Q - производительность добычного

комплекса 4; f) -толщина стружки; to -длина стружки по оси забоя; f - угол поворота драги относительно оси забоя;

-коэффициенты пропорциональности.

Устройство работает следующим образом Сигнал с источника I напряжения сравнения, соответствующий определенной производительности, поступает на вход регуляторов нагрузки 2 и мощности 3, которые отрабатывают его и вырабатывают сигналы управления на электроприводах 7 и 8 черпаковой цепи J и лебедок носовых канатов, соответствующие определенным скоростям V(, и Vj. Сигналы с датчиков скорости 6 и тока 5 поступают на входы множительноделительного устройства 14 и датчика 17 регуляторов нагрузки 2 и мощности 3, которые вырабатывают сигналы обратных связей Uocj и Uoc , пока не выполняется условие системы (1).

При движении драги к бортам забоя изменяются параметры стружки, что приводит к изменению тока нагрузки электропривода черпаковой цепи. Сигнал с датчика 5 тока поступает на множительные входы устройства 14 и датчика 17, переключается сигналами датчика 6 скорости и сравнивается с сигналом источника 1 напряжения сравнения, а разность поступает через пропорциональные усилители 15 и 18 на электроприводы лебедок головных канатов и черпаковой цепи. Уменьшение сигнала датчика 5 тока приводит к увеличению скоростей черпания V|, и боковой подачи Уд- до тех пор, пока не выполняется условие систе0 мы (1). Это обеспечивает поддержание постоянной производительности драги.

Изменение характеристики грунта, например увеличение его крепости,приводит к увеличению сигнала датчика 5 тока, что уменьщает скорости черпания Vfi и боковой подачи V(J. При этом производительность комплекса снижается, что приводит к уменьшению сигнала датчика 11 производительности.

Сигнал датчика 11 производительности

0 сравнивается на элементе 9 сравнения с сигналом задатчика производительности, и разность этих сигналов поступает через пропорциональный усилитель 12 на регуляторы нагрузки 2 и мощности 3, что приводит к увеличению скоростей V и V до выпол5 нения условия системы (1).

При использовании в качестве источника задающего напряжения датчика крепости грунта устройство работает аналогично.

Предлагаемое устройство позволяет повысить точность управления, что приводит к повышению производительности добычного комплекса и снижению удельных энергозатрат на добычу грунта. Приращение производительности по горной массе в среднем составляет до 5% при работе драги с охватом всей ширины забоя от -f-60 до

-60°.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ДОБЫЧНОГО КОМПЛЕКСА ДРАГИ, содержащее источник напряжения сравнения, соединенный с одним из входов регулятора нагрузки, к другим входам которого подключены датчики скорости и тока электропривода черпаковой цепи, а выход подключен к электроприводу лебедок носовых канатов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности управления и снижения удельных энергозатрат, оно снабжено регулятором мощности, один из входов которого соединен с выходом источника напряжения сравнения, два других - с датчиками скорости и тока привода черпаковой цепи, а выход подключен к электроприводу черпаковой цеьи. Oi СЛ СО 00