Устройство автоматического управления выемочной машиной Советский патент 1981 года по МПК E21C35/24 

Изобретение относится к угледобы вающей промышленности и предназначе но для автоматизации управления реж мами работы привода горных и других машин. Известно устройство автоматического управления выемочной машиной, содержащее канал регулирования по скорости подачи, включающий задатчи и датчик скорости подачи, подключ ен ные к элементу сравнения сигналов скорости, на выходе которого включе ны релейные элементы управления сер приводом механизма подачи, и канал регулирования по нагрузке, включающий задатчик и датчик нагрузки, под ключенные к элементу сравнения сигналов нагрузки, на выходе которого включены релейные элементы . недогруз ки и .перегрузки 1. Однако устройство не обеспечивае необходимого качества стабилизации нагрузки при больших рассогласованиях нагрузки и оперативного упра.вления скоростью подачи на холостом ходу и при больших перегрузках. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство автоматического управления выемочной машиной, содержащее канал регулирования по скорости по- дачи, включающий задатчик и датчик скорости подачи, элементы выделения наименьшего и наибольшего сигналов, реле контроля превышения фактической скорости подачи НЕЩ заданной, элемент сравнения и релейные усилители управления сервоприводом механизма подачи, и канал регулирования по нагрузке, включающий задатчик и датчик нагрузки, элемент/сравнения и элементы недогрузки и перегрузки электродвигателя резания 2. Однако в указанном устройстве, обеспечивающем необходимоекачество стабилизации нагрузки при больших рассогласованиях нагрузки и опера.тивноё управление скоростью подачи на холостом ходу и при больших , перегрузках, при отказах канала ре- : гулирования по нагрузке канал-регулирования по скорости подачи оказывается неработоспособным, а логическая и функциональная связь каналов регулирования и их воздействие на один и тот же исполнительный механизм обуславливают значительные затраты времени на поиск неисправностей и, как следствие, увеличение времени простоев выемочной машины.

Цель изобретений - повышение надежности устройства и сокращение времени простоев выемочной машины.

Поставленная цель лостигается тем, что устройство снабжено блоком диагностики, блоком индикации, задатчиком постоянного сигнала, прямым и обратным ключами и двумя сумматорами, причем входы блока диагностики связаны с выходами элементов сравнения по нагрузке, элементов недогрузки и перегрузки, задатчика и датчика скорости подачи и релейных усилителей упра1вления сервоприводом механизма подачи, при этом первый выход блока диагностики соединен с управляющими входами прямого и обратного ключей и с первым Входом блока индикации, а второй выход блока диагностики - со вторым входом блока индикации, причем информационные входы прямого ключа связаны с выходами элементов недогрузки и перегрузки, ,а выходы прямого ключа соединены с первыми входами сумматоров, вторые входы которых соединены с выходом обратного ключа, информационный вход которого соединен с выходом задатчика постоянного сигнала, при этом выход первого сумматора подключен ко входу элемента выделения наименьшего сигнала, а йыход второго сумматора подключен ко входу элемента выделения наибольшего сигнала.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Выемочная машина 1 содержит электропривод 2 резания, гидродвигатель 3 подачи, гидронасос 4 подачи и сервопривод 5 управления производительностью вибронасоса.

Устройство управления выемочной машиной содержит каналы регулировани по нагрузке и скорости подачи.

Канал регулирования по скорости подачи включает задатчик.б скорости подачи, элементы 7 и 8 выделения нёшменьшего и наибольшего сигналов, элемент 9 сравнения, датчик 10 скорости подачи, элемент 11 выделения наибольшего сигнала, трехпозиционный релейный:элемент,состоящий из двух релейных усилителей 12 и 13, управляющих сервоприводом 5, элемент 14 контроля превышения фактической скорости подачи над заданной и элемент 15 выделения наибольшего сигнала.

Канал регулирования по нагрузке содержит датчик 16 нагрузки, задатчик 17 нагрузки, элемент 18 сравнения по нагрузке и релейные элементы 19 контроля недогрузки и 20 контроля перегрузки электропривода комбайна.

Для повышения надежности устройства дополнительно между каналс1ми регулирования По нагрузке и скорости включены прямой 21 и сумматоры

22 и 23, при этом информационные входы прямого ключа связаны с выхода.ми релейных элементов 19 и 20, а выходы - с первыми входами сумматоров 22 и 23, выходы которых подсоединены соответственно ко входам элемента 7 выделения наименьшего сигнала и элемента 15 выделения наибольшего сигнала, управляющий же вход прямого ключа 21 подключен к первому выходу блока 24 диагностики, входы которого соединены с выходами эадатчика 6 скорости подачи, датчика 10 скорости подачи, релейных усилителей 12 и 13, элемента 18 сравнения по нагрузке, релейных элементов 19 и 20 контроля недогрузки и перегрузки, а выходы - со входами блока 25 индикации. Кроме того, первый выход блока 24 диагностики подключен к управляющему входу обратного ключа 26, информационный вход которого связан с выходом задатчика 27 постоянного (, сигнала, а выход - со вторыми входами сумматоров 22 и-23.

Прямой 21 и обратный 26 ключи, сумматоры 22 и 23 и блок 24 диагностики представляют собой соединения (обусловленные принципом, работы канаЛов регулирования по нагрузке и скорости подачи и характером входных сигналов) пороговых элементов и логических элементов И, ИЛИ и НЕ и могут быть реализованы с помощью известных элементов микроэлектроники.

Устройство работает следующим образом.Рассмотрим случай, когда 1. I., (U I 0) , а Уд .Vy.

При исправных каналах регулирования по нагрузке и скорости подачи S 1, q 1, индикаторы в блоке 25 индикации не светятся.

Сигнал 0« а U20 Uyy, где Vyy,qx - максимальное значение сигналов Vy и ;. Так как прямой ключ 21 открыт, а обратный 26 закрыт (U2.6 0), то сигналы U22.H. соответственно равны и го и и Далее в соответствии с логикой работы канала регулирования по скорости подачи и Uy; - U/v;. и.;

44 Uyy,;.U8 w/ U 0Скорость подачи выемочной машины не изменяется..

Пели при том же соотношении параметров нагрузки и скорости подачи происходит отказ канала регулирования по нагрузке, например О при любом значении Д1, то сигнал S О и светится соответствующий индикатор в блоке 25. При этом прямой ключ 21 закрыт, а обратный 26 открыт. Ujte U27 U. Соответственно, . 1.ъ Цп Далее в соответствии с логикой работы канала регу- . лирования по скорости подааи U- Vyj

А

5 3лк .Uw о; и

ТТ . П ft . П ТТ « J П . . Г.

и

V«

8

1 О, скорость подачи увеличивает до значения УМ, т.е. работоспособность канала регулирования по скоро ти подачи полностью сохраняется. Если при том же соотношении параметров нагрузки и скорости подачи и исправном канале регулирования по нагрузке проиЪходит отказ канала регулирования по скорости подачи, н пример tJ 0 при любых входных Ьигналах, то q О и светится соответствующий индикатор в блоке 25. При этом. д; 0; Ug -0/ и Х&, 9 скорость подачи уменьшае1тся до нуля, возможен ревер подачи, т.е. происходит полная поте ря работоспособности устройства управления. Однако светящийся при это соответствующий индикатор в блоке 25 однозначно указывает на причину отказа всего устройства управления. Аналогично устройство работает при одновременном отказе Каналов регулирования по нагрузке и скорост подачи, однако здесь S О, q О и светятся оба индикаторы в блоке 25. «. Использование в предлагаемом . устройстве блока диагностики, блока индикации ключей, сумматоров в соединении с уже известными блоками по зволяет повысить его надежность (живучесть) и однозначно определять отказь каналов рег улирования, а,следовательно сохранить оперативное , управление машиной при отказах канала регулирования по нагрузке и сократить время простоев очистных комбайнов. Формула изобретения Устройство автоматического управ ления выемочной машиной, содержашее канал регулирования по скорости подачи, включающий задатчик и датчик скорости подачи, элементы выделения наименьшего и наибольшего сигналов. реле контроля превышения фактической скорости -подачи над заданной, элемент сравнения и релейные усилители управления сервоприводом механизма подачи, и канал регулирования по нагрузке, включающий задатчик и датчик нагрузки, элемент сравнения и элементы недогрузки и перегрузки электродвигателя резания, о т- л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и сокращения времени простоев выемочной машины, оно снабжено блоком диагностики, блоком индикации, задатчиком постоянного сигнала прямым и Обратным ключами и двумя сумматорами, причем входы блока диагностики связаны с выходами элементов сравнения по нагрузке, элементов недогрузки и перегрузки, задатчика и датчика скорости подачи и релейных усилителей; управления сервоприводом механизма подачи при этомпервый выход блоКа диагностики соединен с управляющими входами прямого и обратного ключей и с первым входом блока индикации, а второй выход блока диагностики соединен со вторым входом блока индикации, причем информационные входы прямого ключа связаны с выходами элементов недогрузки и перегрузки, а выходы прямого ключа соединены с первыми входами сумматоров, вторые входы которых соединены с выходом обратного ключа, информационный вход которого соединен с выходом задатчика постоянного сигнала, при этом выход первого сумматора подключен ко входу элемента выделения наименьшего сигнала, а выход второго сумматора подключен ко входу элемента выделения наибольшего сигнсша. Источники информации, ринятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 447507, кл. Е 21 С 27/00, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР о заявке 2598092/03, л. Е 21 С 35/24, 1977.