Устройство для регистрации ширины дражного забоя Советский патент 1984 года по МПК E02F9/26 E02F3/16 

Изобретение относится к горнодобы вающей промьгашенности и может быть использовано при добыче полезных ископаемых драгами.

Известно устройство для определения положения драги в заб.ое, содержащее измеритель угла поворота, состощий из двух частей; датчика, ус.тановленного на носовой лебедке, и регистрирующего прибора, установленного в дражном помещении. В качестве датчика используют бесконтактный сельсин типа БД-404, соединенный через редуктор с осью барабана носовой лебедки. На барабане носовой лебедки закрепляется одним концом носовой канат. Ка нат проходит через направляющий блок на понтоне и вторым концом крепится на берегу к якорю. Ширина забоя измеряется по длине каната, навиваемого на барабан лебедки при движении драги из одного угла забоя до другого. При известном диаметре барабана, измеряя число оборотов барабана, можно измерить ширину забоя. Сельсин-приемник работает в трансформаторном режиме и жестко соединен с осью указательной стрелки прибора. При развороте ротора сельсин-датчика в обмотке статора сельсин-приемника возникает напряжение разбаланса, поступающее на вход электронного усилителя. Этот сигнал, усиленный по напряжению и мощности, управляет реверсивным двигателем РД-09, разворачивающим ротор сельсин приемника до тех пор, пока сигнал на входе усилителя не будет равен нулю. На этот же угол разворачивается указательная стрелка прибора и перо самопищущего устройства ij.

Недостатком описанного устройства является то, что по технологии проводимых работ периодически переносят береговой якорь вперед по ходу драги Вследствие этого изменяется масщтаб между длиной каната и щириной забоя, что приводит к большим погрешностям измерения. Дроме того, в зимних условиях из-за обледенения каната снижается надежность в работе такого устройства.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для регистрации ширины дражного за- 55 боя, содержащее гироскопический датчик угла поворота, подключенный через последовательно соединенные сельсиндатчик и сельсин7приемник к входу усилителя, а также электродвигатель, механически связанный через редуктор с регистратором ширины дражного забоя.

Работает

устройство следующим образом.

Сигнал с гироскопического датчика, пропорциональньй углу поворота, передают на сельсин-датчик. Сигнал рассогласования между сельсиндатчиком и сельсин-приемником с ротора последнего подается на электронный фазочувствительный усилитель, а затем наэлектродвигатель. При появлении сигнала рассогласования ротор электродвигателя начинает вращаться и через редуктор разворачивает ротор сельсин-приемника так чтобы сигнал с выхода сельсин-приемника уменьшался до нуля (если прекратить движения драги, электродвигатель останавливается). Одновременно электродвигатель перемещает перо регистратора ширины дражного забоя 2 .

Недостатком известного устройства является наличие погрешности в гироскопических датчиках, а следовательно, недостаточная точность измерения ширины дражного забоя, что обусловлено отклонением оси гидроскопа под действием различных факторов. Для. уменьшения погрешности в гироскопах применяют системы азимутальной и горизонтальной коррекции. Однако полностью исключить отклонения оси гироскопа практически не удается. Причем направление и величину отклонения оси гироскопа предсказать невозможно. Это отклонение приводит к искажению записи на регистраторе ширины забоя. При длительной отработке одного забоя диаграмма записи ширины может сдвинуться за пределы ширины ленты.

Цель изобретения - повьшгение точности измерения ширины дражного забоя.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для регистрации ширины дражного забоя, содержащее гироскопический датчик угла поворота подключенный через последовательно соединенные сельсин-датчик и сельсин-приемник к входу усилителя, а также электродвигатель, механически связанный через редуктор с регистратором ширины дражного забоя, снаено датчиком угла поворота двигателя маневровой лебедки, датчиком угла поворота вала редуктора, блоком управления, двумя переключателями, элементом сравнения и электромаг- s нитной муфтой, причем датчик угла поворота двигателя маневровой лебедки подключен к первому входу первого переключателя, выход которого соединен с первым входом элемента сравне- 10

НИН, ВЫХОД которого подключен к входу блока управления, первый выход которого соединен с вторым входом первого переключателя, а второй выход соединен с первым входом второго пере- 15 ключателя, выход которого подключен к первому вводу электродвигателя, при этом третий выход блока управления соединен с вторым вводом электродвигателя, а четвертый выход подключен . 20 к электромагнитной муфте, которая механически связана с сельсин-приемником и валом редуктора, который механически связан с датчиком угла поворота вала редуктора, выход ко- 25 торого подключен к второму входу элемента сравнения, а выход усилителя соединен с вторым входом второго переключателя.

На фиг. 1 изображена блок-схема зо устройства; на фиг. 2 - функциональная схема содержащегося в устройстве блока управления.

Устройство для регистрации ширины дражного забоя содержит гироско- ,, пический датчик 1 угла поворота, сельсин-датчик 2 и сельсин-приемник 3, фоточувствительный усилитель 4, второй переключатель 5, электродвигатель 6, редуктор 7, регистратор дд 8 ширины дражного забоя, электромагнитную муфту 9, датчик 10 угла поворота вала редуктора, элемент 11 сравнения, блок 12 управления, первый переключатель 13 датчик 14 угла пово- рота вала двигателя маневровой лебедки. I

Блок 12 управления содержит селектор 15 напряжения, положительной полярности, селектор 16 напряжения 50 отрицательной полярности, первый 17 и второй 18 усилители, первое 19 и второе 20 реле, элемент ИЛИ 21, третий усилитель 22, третье реле 23, причем входы селекторов 15 и 16, сое-55 диненные между собой, являются общим входом блока 12 управления, выход селектора 15 соединен с первым входом

элемента ИЛИ 21 и с входом первого усилителя 17, а выход селектора 16 подключен к входу второго усилителя 18 и к второму входу элемента ИЛИ 21 выход которого через третий усилител 22 соединен с третьим реле 23, выходы которого являются первым, вторым и четвертым выходами блока 12 управления, при этом выходы первого 17 и второго 18 усилителей соединены соответственно с входами первого 19 и второго 20 реле, выходы которых, соединенные между собой, образуют третий выход блока 12 управления. Устройство работает следующим, образом.

Сигнал рассогласования, пропорциональный углу разворота драги, а следовательно, и ширине дражного .забоя, с ротора сельсин-приемника 3 подается на электронного фазочувствительного усилителя 4, с выхода которого усиленный сигнал через переключатель 5 подается на электродвигатель 6, ротор которого при этом начинает вращаться и через редуктор 7 перемещать перо регистратора 8 ширины дражного забоя. Одновременно начинает разворачиваться ротор сельсин-приемника 3, подключенного через электромагнитную муфту 9 к редуктору 7 так, чтобы сигнал с выхода сельсин-приемника 3 уменьшился до нуля. Если прекратилось движения драги то двигатель 6 регистратора ширины дражного забоя.также останавливается При вращении вала редуктора угол поворота вала измеряется датчиком 10, сигнал с выхода которого подается на вход элемента t1 сравнения. На другой вход элемента сравнения через переключатель 13 подается сигнал с датчика 14 угла поворота двигателя маневровой лебедки. Сигнал с выхода элемента сравнения подается на вход блока 12 управления, к выходам которого подключены электромагнитная муфта 9, переключатель 5 и 13 и электродвигатель 6.

При нахождении драги в центре забоя датчики 14 и 10 устанавливаются в нулевое положение. При движении драги, например, вправо до угла забоя и обратно в центр забоя датчики 14 и 10 измеряют суммарный угол поворота вала двигателя маневровой лебедки и вала редуктора 7. В момент прихода драги в центр забоя с выхода датчика 14 на элемент 11 сравнения подается сигнал с нулевым потенциалом, что является командой для его сравнения с сигналом с датчика 10. Если при этом нет ухо да оси гироскопа и перо регистратора пришло в нулевое положение, ,то с датчика 10 на элемент 11 сравнения также приходит сигнал с нулевым потенциалом и с выхода элемента 11 сравнения в блок 12 управления не поступает сигнал. Если в момент сравнения имеется уход оси гироскопа, то с датчика 10 на элемент 11 сравнения поступит сигнал с определенным потенциалом и с выхода элемента 11 сравнения в блок 12 управления поступит сигнал со энаком, соответствующим направлению гироскопа. В блоке 12 управления формируются четыре командных сигнала. Первый сигнал подается на переключатель 5, который отключает электродвигатель 6 от усилителя 4. Второй сигнал пода ется на электромагнитную муфту 9,. при этом отключается ротор сельсинприемника 3 от вала редуктора.7. Третий сигнал подается на переключатель 13, отключающий выход датчика 14 угла поворота двигателя лебедки от входа элемента 11 сравнения. Четвертый сигнал подается на электродвигатель 6, которьй начиет вращаться и приводить перо регистратора в нулевое положение, компенсируя накопленный за это время уход гироскопическ.ого датчика. При этом на выходе датчика 10 угла поворота вала редуктора cifrHan уменьшится до нуля и блок 12 управления вернет элементы 9, 5 и 13 в первоначальное состояние. При дальнейшем движении драги, теперь от центра забоя влево до угла и обратно до центра эабоя, все операции повторяются. I Таким образом, применение предлагаемого устройства позволяет повысить точность регистрации ширины забоя и получить неискаженную запись профиля забоя на диаграммной ленте регистратора ширины забоя.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЩИ ШИРИНЫ ДРАЖНОГО ЗАБОЯ, содержащее . гироскопический датчик угла поворота, подключенный через последовательно соединенные сельсин-датчик и сельсин-приемник к входу усилителя, а также электродвигатель, механически связанный через редуктор с регистратором ширины дражного забоя, отличающееся тем, что, с целью повьппения точности измерения ширины дражного забоя, оно снабжено датчиком угла поворота двигателя маневровой лебедки, датчиком угла поворота вала редуктора, блоком управления, двумя переключателями, элементом сравнения и электромагнитной муфтой, причем датчик угла поворота двигателя маневровой лебедки подключен к первому входу первого переключателя, выход которого соединен с первым входом элемента сравнения, выход которого подключен к входу блока управления,первый выход которого соединен с вторым входом первого переключателя, а второй выход соединен с первым входбм второго переклюi чателя, выход которого подключен к первому вводу электродвигателя, при (Л этом третий выход блока управления соединен с вторым вводом электродвигателя, а четвертый выход подключен к электромагнитной муфте, которая механически связана с сельсинприемником и валом редуктора, который механически соединен с датчиком эо угла поворота вала редуктора, выход sD которого подключен к второму входу ;о элемента сравнения, а выход усилителя соединен с вторым входом второго переключателя.