Устройство для автоматического управления угледобывающим комбайном в профиле пласта Советский патент 1988 года по МПК E21C35/24 

а

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к автоматизации горных машин.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства за счет увеличения стабильности и срока службы автономного источника питания.

На чертеже изображена функциональная схема устройства.

Устройство содержит установленные на шнеке комбайна автономный источник 1 питания, первый вывод которого через первый ключ 2 подсоединен с первым объединенным выводам питания датчика 3 порода-уголь и первого нормирующего усилителя 4 импульсов. Второй вывод автономного источника 1 питания соединен с вторыми объединенными выводами питания датчика 3 порода-уголь, нормирующего усилителя 4 и с выводами питания соответствующей полярности порогового элемента 5 и селектора 6 импульсов, а также с первым выводом конденсатора 7. Параллельно конденсатору 7 подключен второй ключ 8, к управляющему входу которого подключен выход селектора 6 импульсов. Второй вывод конденсатора 7 соединен с первым выводом резистора 9 и подключен к первому входу порогового элемента 5, к второму входу которого подключен задатчик 10 порога. Выход порогового элемента 5 соединен с управляющим входом первого ключа 2.

Выводы питания противоположной полярности порогового элемента 5 и селектора 6 импульсов объединены с вторым выводом резистора 9 и подключены к первому выводу автономного источника 1 питания. Выход датчика 3 порода-уголь соединены с входом нормирующего усилителя 4 импульсов, выход которого подключен к соединенным параллельно входу селектора 6 импульсов и передающей катушке 11 индуктивности. Излучаемый последней сигнал принимается приемной катушкой 12 индуктивности, подключенной к второму нормирующему усилителю 13 импульсов, с выхода которого усиленный и нормированный по амплитуде и длительности сигнал поступает на вход блока 14 трехпозиционного регулятора. С выхода последнего управляющий сигнал поступает на электрогидропере- клЮчатель 15 подъема-опускания шнека. На корпусе комбайна, кроме блоков 11 -15, размещен магнит 16, закрепленный неподвижно на одинаковом с передающей катушкой 11 индуктивности расстоянии от оси вращения шнека так, чтобы катушка 11 при вращении шнека периодически пересекала магнитное поле, создаваемое магнитом 16.

Устройство работает следующим образом.

Предположим, при подсоединении автономного источника 1 питания потенциал на управляющем входе второго ключа 8 близок к нулю и последний закрыт. При этом конденсатор 7 начинает заряжаться через резистор 9. До достижения величины напряжения на конденсаторе 7 значения порога срабатывания порогового элемента 5, установленного задатчиком порога 10 срабатывания, на выходе порогового элемента 5 поддерживается высокий потенциал, и первый ключ 2 открыт. При этом на датчик 3 порода-уголь и нормирующий усилитель 4 подается питание, и они работают, потребляя

Q при этом электроэнергию. Импульсы с выхода датчика 3 порода-уголь усиливаются и формируются по амплитуде и длительности нормирующим усилителем 4 и поступают на передающую катушку 11 индуктивности. Излучаемый последней сигнал принимает5 ся приемной катушкой 12 индуктивности при прохождении одной катушки мимо другой во время вращения шнека усиливается и формируется по амплитуде и длительности нормирующим усилителем 13 импульсов и

поступает на вход блока 14 трехпозиционного регулятора. В блоке 14 сигнал накапливается за определенное число оборотов шнека и затем сравнивается с заранее установленными порогами. Если величина накопленной суммы выходит за пределы по5 рогов, на выходе блока 14 формируется сигнал на включение в ту или иную сторону электрогидропереключателя 15 для подъема или опускания шнека.

Если второй ключ 8 закрыт, то, когда

0 напряжение на конденсаторе 7 достигнет порога срабатывания порогового элемента 5, последний переключится и потенциал на его выходе станет близким к нулю. При этом первый ключ 2 закроется, обесточив тем самым датчик 3 порода-уголь и нормирую5 щий усилитель 4, и к автономному источнику 1 питания останутся подключенными только цепи питания порогового элемента 5 и селектора 6 импульсов.

При включении комбайна шнек начинает

0 вращаться, и передающая катушка 11 индуктивности периодически проходит мимо магнита 16, при этом в ней возникают импульсы определенной длительности, амплитуды и пр- лярности, которые поступают на селектор 6 импульсов. Соответственно последний произ5 водит выделение сигналов по этим параметрам, отделяя информацию с датчика порода-уголь от наведенного сигнала, и его выполнение может быть различным.

На выходе селектора 6 импульсов при вращении шнека появляются импульсы с час тотой вращения шнека. Эти импульсы поступают на управляющий вход второго ключа 8, который открывается, разряжая конденсатор 7. Соответствующим подбором постоянной времени цепочки из резистора 9 и

5 конденсатора 7 и уставки срабатывания порогового элемента 5 можно добиться того, что при вращении шнека напряжение на конденсаторе 7 будет всегда меньше, чем

уставка срабатывания, и первый ключ 2 всегда открыт, подавая напряжение на датчик 3 порода-уголь и нормирующий усилитель 4. При остановке комбайна первый ключ 2 закроется и отключит питание от датчика 3 порода-уголь и нормирующего усилителя 4. Выполнением на соответствующей элементной базе порогового элемента 5 и селектора 6 импульсов, которые все время подключены к автономному источнику 1 питания и потребляют электроэнергию непрерывно, можно свести потребление щнековой части устройства к минимуму. Например, при выполнении порогового элемента 5 - компаратора - на операционном усилителе и селектора 6 импульсов на диоде (селекция по полярности импульсов) потребление этих элементов (точнее элемента 5) составит всего 15-20 мкА, тогда как суммарное потребление датчика 3 порода-уголь и нормирующего усилителя 4 составит около 30 мА, т. е. примерно в 1500- 2000 раз больще.

Формула изобретения

Устройство для автоматического управления угледобывающим комбайном в профиле пласта, содержащее размещенные на щнеке комбайна автономный источник питания, датчик порода-уголь, выход которого подключен к первому входу первого нормирующего усилителя, выход которого соединен с передающей катущкой индуктивности, и размещенные на корпусе комбайна приемную катущку индуктивности, соединенную с входом второго нормирующего усилителя, и трехпозиционный регулятор, выход -которого подключен к входу электрогидропереключателя положения щнека, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства за счет увеличения стабильности и срока службы автономного источника питания, устройство снабжено размещенными на шнеке комбайна селектором импульсов, пороговым элементом, первым и вторым ключами, задатчиком порога срабатывания, конденсатором, и резистором, а также магнитом, размещенным на корпусе ком байна на одинаковом с приемной катущкой индуктивности расстоянии от оси вращения щнека, при этом первый вывод автономного источника питания соединен с первым выводом резистора, с первыми выводами пи5 тания порогового элемента и селектора импульсов, а также с линейным входом первого ключа, выход которого подключен к первым входам питания датчика порода-уголь и первого нормирующего усилителя, второй вывод автономного источника питания сое0 динен с линейным входом второго ключа, с первым выводом конденсатора, с вторыми выводами питания порогового элемента и селектора импульсов и вторыми входами питания датчика порода-уголь и первого нор5 мирующего усилителя, выходы которого подключены к входам селектора импульсов, выход которого соединен с управляющим входом второго ключа, выход которого подключен к объединенным вторым выводам конденсатора и резистора, а также к первому

0 входу порогового элемента, второй вход которого соединен с задатчиком порога срабатывания, а выход порогового элемента соединен с управляющим входом первого ключа, причем выход второго нормирующего усилителя подключен к входу трехпозицион- ного регулятора.

Изобретение относится к горной пром-сти, а именно к автоматизации горных машин. Цель - повышение надежности работы устр-ва за счет увеличения стабильности и срока службы автономного источника питания (АИП). Для этого на шнеке комбайна размещен селектор 6 импульсов, пороговый элемент (ПЭ) 5, ключи 2 и 8, задат- чик 10 порога срабатывания, конденсатор (К) 7 и резистор 9, а на корпусе комбайна на одинаковом с приемной катушкой 12 индуктивности расстоянии от оси враш,ения шнека - магнит 16. Выводы Литания противоположной полярности ПЭ 5 и селектора 6 объединены с вторым выводом резистора 9 и подключены к первому выводу АИП 1, который через ключ 2 подсоединен к первым объединенным выводам питания датчика 3 порода-уголь и нормируюш,его усилителя 4 импульсов. С вторыми их объединенными выводами, с выводами питания соответствую- шей полярности ПЭ 5 и селектора 6 и первым выводом К 7 соединен второй вывод АИП 1. Подбором постоянной времени цепочки из резистора 9 и К 7 и уставки срабатывания ПЭ 5 при враш,ении шнека на К 7 устанавливается напряжение меньшее, чем уставка срабатывания ПЭ 5. Ключ 2 при этом всегда открыт и подает напряжение на датчик 3 и усилитель 4. При остановке комбайна ключ 2 закрывается и отключает питание от датчика 3 и усилителя 4. Селектор 6 и ПЭ 5 остаются гюдключен- ными к АИП 1. 1 ил. S (Л