Устройство для определения подготовленности горной массы Советский патент 1980 года по МПК E02F9/20 

1

Изобретение относится к оборудованию для автоматического измерения физико-механических свойств вэорваиной горной массы, а именно: ее подготовленности к выемке экскаваторами цикличного действия.

Известно устройство для измерения подготовленности горной массы, содержащее блок контроля операции заполнения ковша, связанный с блоком фиксаций ковша в пространстве, и блок индикаций 1.

Недостатком указанного устройства является низкая точность измерения подготовленности горной массы, а также неудобство эксплуатации, связанное с необходимсютью съема показаний с нескольких источников первичной информации и их последующей обработки.

Цель изобретения - повышение точности измерения и упрощение эксплуатации устройства.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено блоком измерения нагрузки приводов механизма подъема ковша и механизма напора, блоком деления и блоком вычисления среднего арифметического, причем вход блока измерения на грузки приводов механизма подъема ков

ша и .механизма напора подключен к выходу блока контроля операции заполнения ковша, в выход связан с первым входом блока деления, второй вход которого подключен к выходу блока измерения величиJ ны нагрузки , а выход блока деления через блок вычисления .среднего арифметического связан с блоком индикации. Кроме того, блок измерения нагрузки приводов механизма подъема ковша и механизма напора содержит две цепочки, каждая из

50 которых состоит из последовательно соединенных элемента ИЛИ, формирователя импульсов, времязадерживающего элемента, элемента И, и подключена к сумматору, выход которого через аналого-дискретный преобразователь соединен с одним из входов другого элемента И.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства для определения подготовленности горной массы. Устройство содержит входящие в блок

20 измерения нагрузки приводов механизма подъема ковша и механизма напора элементы ИЛИ 1 и 2, каждый нз которых соединен с соответствующим формирователем 3 и 4 импульсов, на выходах которых установлены времязахаерживающие элементы 5 и 6, связанные с входами элементов И 7 и 8. Выходы элементов И 7 и 8 подсоединены ко входам сумматора 9, выход которого через аналого-дискретный преобразователь 10 соединен с одним из входов элемента И П, а к другому его входу подключен выход блока 12 контроля операций заполнения ковша экскаватора. Выход элемента И 11 соединен со входом первого счетчика 13, входящего в блок деления, вкл.ючающего также второй счетчик 14, связанный выходами с делителем 15, другие входы которого соединены с выходами счетчика 13. Выход делителя 15 через блок 16 вычис 1ения среднего арифметического соединен с блоком 17 индикации. Вход счетчика 14 соединен с выходом блока 18 определения величины загрузки ковша, один из входов которого соединен с выходом блока 9 фиксации положения ковша в пространстве. Второй измерительный вход блока 18 определения величины загрузки ковша и второй вход элемента И 7 по цепи 20 подключены к якорной цепи двигателя механизма подъема ковша. Второй вход элемента И 8 (10 цепи 2 подключен к якорной цепи двигателя механизма напора ковша. По цепям 22 и 23 на входы элементов ИЛИ Л и 2 от станции управления поступают соответственно сигналы управления приводами механизмов подъема ковша и напора. Делитель 15 по цепи 24 связан с контактором механизма открывания днища ковша. Устройство работает следующим обра. При каждом переключении соответствующего привода на любую электромеханическую характеристику срабатывают элементы ИЛИ i и 2 и возбуждают соответствующие формирователи 3 и 4. Выходные сигналы формирователей 3 и 4 включают времязадерживающие элементы Б и 6, каждый из которых настроен на задержку входного сигнала на длительность переходного процесса в электромеханической системе соответствующего привода. Таким образом, на выходах элементов 5 и б вырабатываются сигкалы лишь при условии затухания переходных процессов в соответствующих приводах, вызванных управляющими воздействиями на них, т. е. любым их переключением. Следовательно, элементы И 7 н 8 после затухания переходных процессов в приводах механизмов подъема и напора ковШа находятся в пpoвoдящe f состоянии для сигналов, поступающих на нх входы по цепям 20 и 21. Выходные сигьшлы элементов И 7 и 8 суммируются сумматором 9, и на его выходе вырабатывается сигнал и I --- К (3g.n-fKa.3g.5J, где KI, Ка-- коэффии.ненты пропорциональности;Я.П 9.И якорные токи двигателей механизмов подъема ковша н напора. Сигнал Ui преобразуется преобраsosaтелем 10 в пропорциональное число импульсов (преобразователь обеспечивает преобразование f f(iri), где f - выходная частота преобразователя). На выходе блока 12 формируется выходной сигнал в течение процесса заполнения ковша, поэтому в течение указанного времени на выходе элемента И 11 вырабатываются импульсы с частотой преобразователя 10. Следовательно, в счетчике 13 за время заполнения ковша накопятся импульсы, число которых будет пропорционально сумме амперсекундных площадей S.i между суммарной кривой тока приводов механизма подъема ковша и напора 3.П5,( и осью времени, при этом указанные площади харакгеризуют энергозатраты, связанные с моментом сопротивления, создаваемым экскавируемой горной массой, и не учитывают переходной процесс системы привод - ковш. Таким образом, величина i S, где п - число суммируемых площадей характеризует энергозатраты при заполнении ковша. После отрыва заполненного ковша от забоя в процессе его перемещения из забоя к месту разгрузки измерительный блок 18 совместно с блоком 19 положения ковша в пространстве обеспечивают взвешивание ковша. При этом на выходе блока 18 появляется-пачка импульсов, число которых пропорционально величине горной массц Р, находящейся Б- ковше. Указанные импульсы фиксируются в счетчике 14. В момент разгрузки ковша на делитель 15 по цепи 24 поступает импульс от контактора включения механизма открывания днища ковща и делитель 15 обеспечивает деление содержимого счетчика 13 на содержимоесчетчика 14, т. е. выполняет операцию п о Ы W га-С, р- ff lfTcb где N - число импульсов, записанное в счетчике 13; Nt.- число импульсов, записанное в счетчике 14. Вычисленный параметр . характеризует энергозатраты процесса заполнения ковща, отнесенные к единице перемещаемой горной массы за цикл экскавации, что характеризует ве тичину подготовленности горной массы. Выходные импульсы каждого цикла экскавации поступают в блок 16 вычисления среднего арифметического, который выполняет операцию NgbSK принятое число циклов экскавации, т. е. принятый интервал усреднения.