Способ стабилизации скорости подачи угольного комбайна Советский патент 1980 года по МПК E21C35/24 

1; Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в системах автоматического управления движением угольных комбайнов.. Известно устройство, реализующее способ стабилизации скорости подачи угольного комбайна, основанный на формировании сигнала управления в виде линейной комбинации регулируемой ве.пичины, первой и второй ее производных 1. Однако, наличие дифференцирующих элементов в значительной мере затрудняет реализацию такой структур, учитывая условия эксплуатации уголь ных комбайнов. Кроме того, наличие воздействий по производным регулируемой величины приводит к усилению высокочастотных помех в основном сигнале управления. При имеющихся для угольных комбайнов ограничениях на координаты исполнительного механизма система автоматического управ ления может не обеспечить устойчиво го управления. Известен также способ стабилизации скорости движения объекта, кото рый может быть применен для угольно 2 , . го комбайна, основанный на формировании сигнала управления пропорционального мгновенной скорости движения 2. При этом управляющее воздеЯствие вводят в момент трогания объекта с места и оно не зависит от текущих координат объекта. Однако реализация этого способа требует неограниченного по величине управляющего воздействия. Целью настоящего .изобретения является снижение величины управляющих воздействий и повышение надежности управления. Указанная цель достигается за счет того, что сигнал управления вводят в момент достижения мгновенной скоростью величины,равной 0,7 - 0,8 среднего значения скорости подачи . На чертеже тфиведена блок-схема устройства, реализующего данный способ стабилизации. Устройство включает в себя датчик мгновенной скорости 1, который крепится на корпусе комбайна и датчик установки по скорости 2 f коэффициентом передачи 0,7-0,8, которые подключены к элементу сравнения 3

выход которого соединен непосредственно с релейным элементом 4 и ключом 5. Ключ 5 подключен ко входу управления релейного элемента 3. .

Вычислительный блок б, формирующий параметр управления подключен к эвену умножения 7, вход которого соединен с ключом 5. Звено умножения 7 через исполнительный элемент . 8 взаимодействует с корпусом комбайна 9.

Устройство работает следующим образом. Сигнал с датчика 1, пропорциональный мгновенной скорости V, подачи комбайна, поступает на элемент сравнения 3. Сюда же подается сигнал с датчика 2, пропорциональный уставке Vy . Ксли полученная в результате сравнения разница Vy отрицательна, то релейный элемент 4 выключен и управляющее воздействие на объект не подается. Движение комбайна происходит по естественной траектории , В том случае,когда ,репейный элемент 4 открывает ключ5, i сигнал uV поступает на первый эход звена умножения 7, на второй зход которого поступает сигнаш, проюрциональный параметру управления А, . Параметр управления вычисляется : помощью вычислительного блока 6 с четом массы комбайна гп , коэффициента жесткости тяговой цепи и пара/leTpa силы сопротивления движению д. Полученный на выходе звена умносения 7 сигнал управления Ь uV пода;тся на исполнительный элемент 8, (акладывающий тормозящее усилие неюсредственно на корпус комбайна, апример, через опорные лыжи комбара, не позволяя чрезмерно увеличитья скорости подачи..

Величина уставки по скорости Vy ыбирается из следующих соображений: о-первых, она должна быть достаточо близкой по своему значению к рёдней скорости подачи VQ, чтобы табилиэация достигалась с помощью . инимальных управляющих воздействий, , во-вторых, была бы настолько меньэ Vf) , чтобы система оставалась усойчивой и характеризовалась задаными показателями качества переходого процесса. Проведенные исследоания показали, что для большинства эвременн лх угольных комбайнов у - (0,7)fO,8)Vo. Причем это соотноэние не меняется в процессе работы зшины, так как все конструктивнь е рабочие параметры учитываются при

расчете параметра управления h .например, для комбайна ГГШ68, собственный вес которого равен 14500 кГ, а рабочее тяговое-усилие 15000 кГ, стабилизация, скорости подачи при с о - б м/мин, может быть достигнута с помощью тормозящего усилия, равного 1200-1500 кГ.

. Следует отметить, что параметры ГГ1 и а являются постоянными для данQ ного типа угольного комбайна. Параметр с может вводиться в вычислительный блок, например, с помощью датчика пути, проградуированного в значениях жесткости.

Использование данного способа управления обеспечивает уменьшение колебательности объекта ипо сравнению с известными способами характеризуется минимальными энергетическими затратами на управление. Уменьшение колебания системы дает возможность получить более высокую среднюю скорость подачи и, как следствие, повысить производительность угольных комбайнов. Применение способа позволит повысить скорость подачи автоматизированных, и неавтоматизированных комбайнов не менее, чем на 10-15%. Кроме того, уменьшаются динамические нагрузки во всех узлах комбайна и,

Q следовательно, повышается его долговечность. .

Формула изобретения

Способ стабилизации скорости подачи угольного комбайна, основанный на формировании сигнала управления пропорционального мгновенной скорости движения, отличающийся тем, что, с Jгeлью снижения величины управляющих воздействий и повышения надежности управления комбайном, сигнал управления вводят в момент достижения мгновенной скоростью величины, равной 0,70,8 среднего значения скорости подачи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

№ 354130, кл, Е 21 С 27/00,23.02.71

2.Мандельблат М.М. О возможности подавления автокол.ебаний механизмов средствами автоматического регулирования. Известия ВУЗов, Электромеханика , 1967, № б (прототип) .