Устройство автоматического управления скоростью подачи угледобывающего комбайна Советский патент 1989 года по МПК E21C35/24 

Изобретение относится к горной промьшиюнности и предназначено для автоматического управления скоростью подачи угледобывающего комбайна..

Цель изобретения - повышение на- деж 1ости угледобывающего комбайна за счет снижения на приводе резания пиковых перегрузок большой длитель- ности.

На чертшке представлена функциональная схема устройства.

Устройство автоматического управления скоростью подачи угледобывающего комбайна содержит блок 1 управления сервоприводом Подачи комбайна, датчик 2 скорости,;соединенньш через элемент 3 выделения средней скорости подачи, первый элемент 4 выделения наибольшего сигнала и первый элемент 5 сравнения с релейным трехпозицион- ным элементом 6, задатчик 7 скорости, соединенный через элемент 8 вы деления наименьшего сигнала и второй элемент 9 выделения наибольшего сигнала с вторым входом первого элемента 5 сравнения, датчик 10 и задатчик 11 нагрузки, соединенные с вторым элементом 12- сравнения, выход которого соединен с первым входом релейно- импульсного блока 13, к второму входу которого подключен генератор 14 импульсов. Первьй и второй выходы релейно-импульсного блока 13 соединены соответственно с вторым входом элемента 8 вьщеления наименьшего сигнала и первым входом третьего элемента 15 выделения наибольшего сигнала, второй вход которого соединен с выходом элемента 3 выделения средней скорости подачи Комтаратор 16 подключен к выходу третьего элемента 15

вьщеления наибольшего сигнала и выходу элемента 8 вьщеления наименьшего сигнала. Выход компаратора 16 соединен с входами первого и второго элементов 4 и 9 вьщеления наибольшего сигнала. Пороговый элемент 17 и

временной компаратор 18 соединены с датчиком нагрузки, второй вход временного компаратора 18 соединен с выходом порогового элемента 17. Выход временного компаратора 18 соедине н с

инверсными входами первого и второго элементов И 19 и 20, а также с прямыми входами третьего и четвертого элементов И 21 и 22.. Прямой вход первого и инверсный вход четвертого

элементов И 19 и 22 соединены с первым выходом релейного трехпозицион- ного элемента 6, второй выход которого соединен с прямыми входами второго и четвертого элементов И 20 и 22,

а также с инверсным входом третьего элемента И 21, выход которого через одновибратор 23 соединен с входом элемента ИЛИ 24, к другим входам которого подключены выходы второго и

четвертого элементов И 20 и 22, Выходи первого элемента И 19 и элемента ИЛИ 24 соединены с блоком 1 управления сервоп13иводом подачи комбайна. Релейно-импульсный блок 13 содержит элемент 25 вьщелення среднего значения рассогласования нагрузки и релейные элементы 26 и 27 соответственно недогрузки и перегрузки электропривода резания.

Первым входом релейно-импульсного элемента 13 является первьш вход элемента 25 вьщеления среднего значения рассогласования нагрузкиэ выход которого соединен с первыми входами ре

515

лейных элементов 26 и 27 недогрузки и перегрузки электропривода резания. Вторым входом релейно-импульсного элемента являются вторые входы элементов 25-27, первым и вторым выходами являются соответственно выходы релейных элементов 26 и 27.

Устройство работает следующим образом.

При Iq 1у, где Ig действующее значение тока; 1у - уставка порогового элемента 7 (выбирается из условия опрокидывания электродвигателя резания) , выходной сигнал порогового элемента 17 равен нулю (,0) обуславливает закрытое состояние временного компаратора 18 и нулевой уровень его выходного сигнала () и выход ных сигналов элементов И 21 и 22

().

При этом возможны девять режимов работы устройства:

1)если Vj.cp Vy , где V. - среднее значение скорости подачи; Уу - уставка задатчика 7 скорости, и в конце i-й паузы генератора 14 на выходе элемента 25 сформировался сигнал

ulcp 9 меньший первого порогового значения элемента 27 перегрузки, но больший первого порога элемента 26 недогрузки, то независимо от сигнала генератора 14 (и ,4 ) сигнал на выходе элемента 26 недогрузки равен нулю (), а сигнал на выходе элемента 27 равен и UJQ u Vy«aw, где Ууиа«с- .максимальное значение уставки по скорости подачи, , ..c.f,

Um, , , Uf,,-U(0, U,q

, изменения скорости пода- .чи не происходит;

2)если V(j (j и в конце i-й паузы генератора 14 импульсов на выходе блока 25 сформировался сигнал ultp, больший .второго порогового значения элемента перегрузки 27, то независимо от значения сигнала Ц сигналы , , U,.tp, ,0, ,

.cf, , U6,,0, U6,, , ,I, происходит уменьшенив скорости подачи до конца (1+1)-й паузы;

3)если V,j ср Vy и в конце i-й паузы сигнал ultpбольше первого, но меныпе второго пороговых значений элемента 27, то при и,4 1, сигналы U(, , и,. ср, U;,6 0,

, Uj,U,3. op, , Uj,0, U,,,

0, , происходит уменьшение скорости подачи, а при u Ii)0

116

95 0, U,, , . р, U ,6

Um, поскольку В результпте уменьшения скорости подачи, произведенного на предыдущем шаге, Vg., то Ug

,, Uc; 0, U.t,l(,li Q, U2u Uc/1

0, изменения скорости подачи не происходит, следовательно, в этом режиме изменение скорости подачи про- исходит только при наличии импульса на выходе генератора 14, что обусловливает уменьшение скорости подачи на заданную величину (ступень);

4)если V. ср Уц и в конце 1-й па- узы сигнал ulcp меньше второго порогового значения элемента 26, то независимо от значения сигнала U4H сигналы

,Um, ,j, , и,й 0, Uq V,,, , , иб.,,

U(9 ( изменения скорости подачи не происходит;

5)если V.tp Vtj и в конце i-й паузы сигнал ulcp больше второго j iro меньше первого пороговых значешш

элемента 26, то при сигналы , , , 0,

(J, ,, U6.,,J 0., U ,,3

, a при u ,4 0, ,

, ,, .cp, , Ug ,, , Ue,,,U6,, U,

Ug 0, в этом режиме изменение ско- пости подачи не происходит;

6)если Vq.cp Vy и в конце i-й паузы сигнал Л1ср больше первого порогового значения элемента 26, но меньше первого порогового значения элемента 27, то независимо от значения сигнала и, сигналы и(,0, и.и)

, , ,4iTb

, Ue,,U6,, u.,g , из- . менения скорости подачи не происходит;

7)если V(.cp. Vtj и в конце i-и паузы сигнал ЛГсрбольше первого порогового значения элемента 26, но меньше первого, порогового значения элемента 27, то независимо от значения сигнала и, сигналы U(

, U,, , , U/)

, U6,0, U6,, u,, , скорость подачи уменьшается до тех пор, пока сигнал рассогласования по скорости не станет меньше

зоны нечувствительности релейного

трехпозиционного элемента 6;

8)если V. и в конце i-й паузы сигнал ultp меньше второго порогового значения элемента 26, то независимо от значения сигнала и и сигналы

, , Uft,, UIA, 0, u, , ua Vflcp, , Ufc,( 5, U,,Q 3, U(, 0, скорость Подача увеличивается, причем это увели- чгние происходит либо до окончания (1+1)-й паузы, когда произойдет смена информации на входах элементов 26 и 27, либо до тех пор,.пока сигнал рассогласования скорости не станет мгньше зоны нечувствительности релей- нэго трехпозиционного эле гфнта 6;

9) если Vg. q Vij и в конце i-й па- уЬы сигнал ,ulcp-больше второго, но меньше первого пороговых значений элемента 26, то при и 1 сигналы

,, (J, , U,, и.,д.ф, , U6,, U6,,

u

4

-15 U( скорость подачи

увеличивается, a при u 0 сигналы

, , , .tp, U b ianij )Um, , U6,,r. 0, .U,()

Ugo 4(, . изменения скорости подачи не происходит, таким образом, в этом режиме изменение скорости подачи происходит только при наличии импульса На выходе генератора 14, что обусловливает увеличение скорости подачи на заданную величину (ступень).

При I(j 7/ItpH.t tnp, где - уЬтавка времени временного компаратора (выбирается из условия опрокиды- вайия электродвигателя резания), пороговый элемент 17 срабатывает, его выходной сигнал становится равным еди нице (), что обусловливает от- крьгоание временного компаратора 18. Оцнако поскольку t ; t цр 5 выходной сигнал временного компаратора 18 равен нулю (). При этом (i 0

HJ все рассмотренные в предьщущем слу- ч1ае режимы работы устройства полно- с-тью повторяются.

При Ig 7 ICP и t пороговьш эле- мент 17 срабатывает, его выходной (Сигнал становится равным единице и, что обусловливает открыва- itee временного компаратора 18. По- фкольку , сигнал , что 1(1редопределяет равенство нулю выход- 111ЫХ сигналов логических элементов |9 и 20 (u,-q-u,) , В этом случае Э зависимости от сигналов-на выходах Трехпозиционного релейного элемента ;Н1ожет быть три режима работы устрой- (ртва:

I) если u.i Uuie Oj то , У гс ,. в гечеггие времени 1: , u.(i

1, что обуславливает уменьшение скорости подачи в течение времени t ; 2) если иб,, Uf,0, то ирд 1, , в течение времени tn и,, 1 , о. обуславливает уменьшение скорости подачи в течении времени t ; ,

3) если при U6,, U|,1, то Ugf 0, u , UQ4 J j что обуславливает уменьшение скорости подачи до изменения сигналов на выходах трехпозиционного элемента 6 или до изменения сигнала и з

Таким образом, осуществляется оперативное снижение скорости подачи при критических режимах работы комбайна, что позволяет повысить его надежность за счет снижения на приводе резания перегрузок большой длительности

Формула изобретения

Устройство автоматического управления скоростью подачи угледобывающего комбайна, включающее блок управления сервоприводом подачи комбайна, датчик скорости, соединенньй через элемент вьщеления средней скорости подачи, первый элемент выделения наибольшего сигнала и первьй элемент сравнения с релейным трехпозиционным элементом, з адатчик скорости, соединенный через элемент выделения наименьшего сигнала и второй элемент выделения наибольшего сигнала с вторым входом первого элемента сравнения, датчик и задатчик нагрузки, соеди ненные с вторым элементом сравнения, выход которого соединен с первым вхо- релейно-импульсного блока, к второму входу которого подключен генератор импульсов, первый и второй .выходы релейно-импульсного блока соединены соответственно с вторым входом элемента вьщеления наименьшего сигнала и первым входом третьего элемента вьщеления наибольшего сигнала, второй вход которого соединен с выходом элемента -вьщеления средней скорости подачи, компаратор, входы которого соединены соответственно с выходом третьего элемента вьщеления наибольшего сигнала и выходом элемента вьщеления наименьшего сигнала, а выход кo fflapaтopa соединен с входами первого и второго элементов вьщеления наибольшего сигнала, пороговый элемент. и временной компаратор, входы {которых

9151851 10

соединены с датчиком нагрузки, а вто-версный вход четвертого элементов И

рой вход временного компаратора соеди-соединены с первым выходом релейного

нен с выходом порогового элемента,трехпозиционного элемента, к второму

отличающееся тем, что,выходу которого подключены прямые

с целью повышения надежности углрдо-входы второго и четвертого элементов

бывающего комбайна за счет сниженияи и инверсньй вход третьего элемента

на приводе резания пиковых перегрузоки, выход которого через одновибра:тор

большой длительности, оно снабженосоединен с выходом элемента ИЛИ, к

четырьмя элементами И, элементом ИЛИ Qдругим входам которого подключены выи одновибратором, причем инверсныеход второго и выход четвертого эле-

входы первого и второго, прямые вхо-ментов И, выходы элемента ИЛИ и третьего и четвертого элементоввого элемента И соединены с блоком

И соединены с выходом временного ком-управления сервоприводом подачи ком-т

паратора, прямой вход первого и ин- 15ё йна.

Изобретение относится к горной пром-сти и позволяет повысить надежность угледобывающего комбайна /УДК/ за счет снижения на приводе резания пиковых перегрузок /ПП/ большой длительности. Устройство содержит блок 1 управления сервоприводом подачи УДК, датчики 2, 10 и задатчики 7, 11 скорости по нагрузке, элемент 3 выделения средней скорости подачи, элементы 4, 9, 15 выделения наибольшего и наименьшего 8 сигналов, элементы 5, 12 сравнения, релейный трехпозиционный элемент 6, релейно-импульсный блок 13, генератор 14 импульсов, компаратор 16, пороговый элемент 17 и временной компаратор 18. Дополнительно в устройство введены элементы И 19-22, элемент ИЛИ 24 и одновибратор 23. Уставка порогового элемента 17 выбирается из условия опрокидывания электродвигателя /ЭД/ резания УДК. Посредством элементов 10-14 осуществляется регулирование среднего значения нагрузки, а элементами 17-24 - защита ЭД от опрокидываний, обусловленных ПП. При самом незначительном превышении длительности ПП срабатывает компаратор 18, запускается одновибратор 23 и немедленно начинается снижение скорости подачи УДК и разгрузка ЭД резания. Длительность паузы одновибратора 23 на порядок ниже, чем у генератора 14, что обеспечивает оперативную защиту ЭД от опрокидывания, а всего привода резания - от поломок при любом общем уровне нагружения. 1 ил.