Способ автоматического поддержания оптимального отношения линейных скоростей бокового перемещения и черпаковой цепи драги и устройство для его осуществления Советский патент 1986 года по МПК E02F3/16 E02F3/88 

Изобретение относится к горно- добьдаающей промьшшенности и может быть использовано .при добыче полезных ископаемых драгами.

Целью изобретения является повышение точности поддержания оптимального отношения линейных скоростей бокового перемещения и черпаковой

цепи драги.

На фиг, 1 показана схема размещения драги в забое; на фиг. 2 - блок- схема устройства. На фиг. 1 приняты следующие обозначения:

ОВ Rap - ра диус драгирования;

дд и расстояние до носового

блока;

QC )j расстояние до берегового блока;

АС f). - длина носового каната; (( - текущий угол поворота драги

от vrna забоя;

(J - максимальный угол разворота

W ,

драги;:

(fg - начальный угол; LDAE Ч к угол отклонения носового каната от перпендикуляра к продольной оси драги;

YH - скорость каната;

Vr. - скорость бокового перемещео . ния черпаков;

Vr. - скорость бокового перемещения носового блока.

Черпаки при черпамни находятся от оси вращения на расстоянии OB-Kj, носовой блок - на расстоянии ОА R,.

(2)

10

где f. - радиус барабана лебедки иосовых канатов;

1р - передаточное число редуктора лебедки;

Кд - передаточный коэффициент. Тогда с учртом (1) и (2) окончательно получаем

ЧР

5 - R, K cos

()

IS

20

25

Таким образом, согласно предлагаемому способу сигнал обратной связи по скорости формируется путем деления сигнала скорости двигателя лебедки на косинус угла отклонения носового каната от перпендикуляра к продольной оси драги.

Способ и устройство обладают высокой точностью. Из схемы, приведенной на фиг. 2f справедливы следующие соотношения: iOAC 90 - Ч

(4)

30

siт 10АС gin L ДОС

. AOC.)

(5) (6)

e -- |Rt+R 2-R,-Rz CosLftOci С)

nuv-i owri - - -35 Совместное решение С)С5), (6)

Поэтому отношение линейных скоростей j

бокового перемещения YS Й4Р

(«.чДъ -™-1-- -

V «1

У

. „ v . - 40

откуда Vg - Yjv

. RI

cos су )

4Rf Rl- 2R,-Ra-co5(()

Из схемы на фиг. 2 следует

или V

v .il

k D

4

coStPK

; Из полученного выражения следует, что, измеряя скорость каната и угол , отклонения каната от перпендикуляра к продольной оси драги, однознач но определяют скорость бокового перемещения драги.

Согласно предлагаемому способу в.устройстве измеряют не скорость каната, а скорость двигателя лебедки носовых канатов -,П , связанных функциональной зависимостью

(2)

где f. - радиус барабана лебедки иосовых канатов;

1р - передаточное число редуктора лебедки;

Кд - передаточный коэффициент. Тогда с учртом (1) и (2) окончательно получаем

ЧР

5 - R, K cos

()

Таким образом, согласно предлагаемому способу сигнал обратной связи по скорости формируется путем деления сигнала скорости двигателя лебедки на косинус угла отклонения носового каната от перпендикуляра к продольной оси драги.

Способ и устройство обладают высокой точностью. Из схемы, приведенной на фиг. 2f справедливы следующие соотношения: iOAC 90 - Ч

(4)

siт 10АС gin L ДОС

. AOC.)

(5) (6)

e -- |Rt+R 2-R,-Rz CosLftOci С)

cos су )

4Rf Rl- 2R,-Ra-co5(()

откуда

45

costfk

((f(

,.R,cos() o-Vj

(8)

имеет вид

50

8.

R,-Rj (Vm- ti o-t« l ; A R Rj-2R,-(j-cos((j)i|)o-V)

Л9)

55

Сравнивая это выражение для о( с выражением (8) для cos ifj( , получим

ЧР

R,

(10)

Из приведенного следует, что график изменения costf при движении драги по забою в определенном масштабе представляет собой график изме .нения «5 . Следовательно, в методическом отношении погрешность предлагаемого способа по сравнению с прототипом равна нулю.

Предлагаемые способ и устройство .автоматического поддержания оптималного отношения линейных скоростей бокового перемещения и черпания обладают более высокой точностью измерения.

Измерение угла отклонения носового каната от перпендикуляра к продольной оси драги и использование косинуса этого угла для формирования сигнала обратной связи по линейной скорости бокового перемещения драги, а также наличие датчика угла отклонения носового каната от перпендикуляра к продольной оси драги и функционального блока обеспечивают достижение поставленной цели.

I

Устройство содержит электропреоб разователь i, двигатель лебедки но- совых канатов 2, драгу 3, тахогене- ратор двигателя черпаковой цепи 4, блок токовой отсечки 5, двигатель черпаковой цепи 6, .блок умножения 7 тахогенератор двигателя лебедки носовых канатов 8, датчик угла отклонения носового каната от перпендикуляра к продольной оси драги 9, функциональный преобразователь 10, блок деления 11, датчик радиуса драгирования 12, сумматор 13, причем выход сумматора 13 соединен с входом электропреобразователя 1 двигателя лебедки носовых канатов 2, а первый вход сумматора 13 соединен с выходом тахо- генератора 4 двигателя черпаковой цепи 6, второй вход - с выходом блока токовой отсечки 5, защищающего двигатель лебедки носовых канатов IOT перегрузок, и третий вход соединен с выходом блока умножения 7 первый вход которого соединен с выходом тахогенератора 8 двигателя лебедки носовых канатов, а второй вход - с выходом блока деления 11, один из входов которого соединен с выходом датчика радиуса драгирова10

15

183604

ния 12. Выход датчика угла отклонения носового каната от перпендикуляра и продольной оси драги 9 соединен с входом функционального пре- с образователя 10, выход которого соединен с вторым входом блока деления 1.1.

В качестве датчика угла отклонения носового каната от перпендикуляра к продольной оси драги используют, например, прецезионный потенциометр, связанный с поворотной обоймой носового блока.

Способ и устройство функционируют следующим образом.

На вход элемента сравнения 13 электропреобразователя 1 двигателя лебедки носовых канатов подают задающий сигнал с тахогенерато- ра двигателя черпаковой цепи А, При этом включают двигатель лебедки носовых канатов 2 и осуществляют поворот драги З.При повороте непрерывно измеряют скорость двигателя лебедки носовых канатов тахогенера- тором 8, сигнал с которого подают .

на вход блока умножения 7(U Пд- -г

ЛА /

Сигнал с датчика 9 подается на функциональный преобразователь 10, 30 выходной сигнал которого (jIg пропорционален косинусу угла отклонения носового каната от перпендикуляра к продольной оси драги, т.е. собС||. Сигнал с выхода блока 10 подается на один из входов блока деления 11, на второй вход,которого подается сигнал с выхода датчика радиуса драгирования 12. На выходе

20

25

35

5лока деления I 1 получают сигнал

И«.

40

45 Сигнал с выхода блока деления 11 подается на второй вход блока умножения, на первый вход которого подает- ся сигнал с тахогенератора 8.На выходе блока умножения 7 получают сцг50 нал, пропорциональный линейной скорости бокового перемещения драги.

R

,.K coecf/

Сигнал с выхода блока умножения 7 подается в виде отрицательной обратной связи на вход элемента сравне-

ния 13. На элементе сравнения 13 осуществляют сравнения сигнала за- i Дания от тахогенератора 4 двигателя черпаковой цепи с сигналом обратной связи выхода блока умножения 7, при зтом автоматически поддерживается оптимальное отношение линейных скоростей бокового перемещения и черпаковой цепи драги. Повышение точности автоматического поддержания соотношения линейных скоростей бокового перемещения и черпания обеспечивается за счет того,

что сигнал обратной связи по линей- ной скорости бокового перемещения формируется непрерьшно путем деле-

иия сигнала скорости двигателя лебедки носовых канатов на сигнал, пропорциональный косинусу угла отклонения носового каната от перпендикуляра к пр-одольной оси драги.

При этом повышается точность напол- , нения черпаков, повьш1ае Гся на 5% , производительность драги, исключаются режимы раб оты бокового сдвига грунта, улучшается работа носовых канатов,

fpue.i

Составитель К. Лукашанец Редактор М. Горват Техред Л.Микеш Корректор А.

Заказ I130/55 Тираж 642 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ГШП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

фиг.г