Устройство автоматического управления горной машиной Советский патент 1982 года по МПК E21C35/24 

f

Изобретение относится к горной промьшшенности, а именно к устройствам управления режимами работы горных машин.

Известно устройство управления подачейi например, бурового станка, включающего механизм подачи с. приводом подачи, содержащее датчик скорости подачи, датчик нагрузки (усилия подачи), злемёнт сравнения по нагрузке и регулятор нагрузки (усилия подачи) .1.

Устройство не обеспечивает устойчивого и плавного управления буровым станком в наиболее характерных режимах его работы.

Известно также устройство, реализующее способ автоматического управления горной машиной, включающей механизм подачи с приводом подачи, содержащее задатчик и датчик скорости подачи, элемент сравнения по скорости подачи и регулятор скорости подачи, датчик нагрузки, злеМент сравнения по нагрузке и регулятор нагрузки Г 2.

Данное устройство не обеспечивает устойчивого управления из-за того, что не учитываются упругие свойства тягового органа, кроме того, имеет сложную схему управления.

Цель изобретения - повышение устойчивости управления горной машиной.

Цель изобретения достигается за счет того, что устройство снабжено датчиком действительной скорости подачи, дополнительно подключенным к элементу сравнения по скорости подачи, а выход регулятора скорости подачи подключен в качестве задатчика к злементу сравнения по нагрузке.

На чертеже представлена блок-схема устройства, поясняющая сущность изобретения.

Устройство содержит.механизм I подачи, привод подачи, включающий 3 собственно привод 2 постоянного тока, тиристорный преобразователь 3, датчик 4 нагрузки (усилия подачи), регулятор 5 нагрузки (усилия подачи) с элементом 6 сравнения по нагрузке, датчик 7 скорости подачи, регулятор 8 скорости подачи с элеме том 9, сравнения по скорости подачи, датчик 10 действительной скорости подачи и эадатчик 11 скорости подачи, К входу элемента 9 срав нения подключен задатчик 11 скорости подачи. К входу элемента 9 сравнения подключен задатчик 11 ско рости подачи. К второму входу 3steмента 9 сравнения подключен выход датчика 10 действительной скорости подачи, а к третьему входу - выход датчика 7 скорости подачи. Выход регулятора 8 скорости подачи подключен к первому входу элемента 6 сравнения, а ко второму вхо ду - выход .датчика 4 нагрузки. Выхо регулятора 5 нагрузки подключен к входу тиристорного преобразователя 3. Буровой став 12 кинематически связан с механизмом 1 подачи. При подаче питания на тиристорны преобразователь 3 и сигнал с задатчика 11 скорости подачи на вход эле мента 9 сравнения на выходе тиристо ного преобразователя 3 появляется нарастающее напряжение и .привод 2 начинает вращаться, приводя в дви жение механизм 1 подачи и буровой став 12.. Величина напряжения тиристорного преобразователя 3 и соответственно скорость подачи бурового става 12 в первый момент зависит толкко от уровня сигнала задатчика I1. По мере нарастания скорости привода 2 подачи и бурового става 12 н входы элемента 9 сравнения поступа К)т сигналы обратных связей соответственно с датчика 7 скорости подачи и датчика 10 действительной скорости подачи. В результате сравнения сигнала задания с указанными сигналами обр ных связей на выходе регулятора 8 скорости подачи формируется сигнал, который подается на вход элем та 6 сравнения. Этот сигнал является задающим для регулятора 5 наг ки. Сигнал датчика 7 скорости подач обеспечивает жесткость механической характеристики привода 2 подач при любой заданной СКОРОСТИ, благо даря чему скорость практически не зависит от нагрузки. Сигнал обратно{4 связи с датчика 10 действительной скорости подачи отражает реальные значения мгновенной скорости подачи бурового ста - ва 12. За счет чего скорость привода 2 подачи приходит в соответствие со скоростью бурового става 12. Таким образом учитываются упругие свойства механизма подачи. Поскольку регулятор 8 скорости подачи обладает пропорционально-интегральной характеристикой, регулирование по действительной скорости подачи бурового става 12 не содержит статической ошибки/ т.е. является астатическим, обеспечивающим плавное регулирование и точное соответствие скорости привода подачи 2 и бурового става 12 во всем диапазоне изменения скорости. Постоянная времени интегрирования регулятора 8 скорости подачи позволяет скомпенсировать инерционность упругости механизма подачи (в основном тяговом органа). Кроме задающего сигнала с выхода регулятора 8 скорости на вход блока 6 сравнения подается сигнал обратной связи с датчика 4 нагрузки. В результате сравнения этих сигналов регулятор 5 нагрузки формирует на выходе сигнал, обеспечивающий поддержание усилия подачи соответственно заданным условиям и ограниченный уставкой токоограничения. Регулятор 5 нагрузки также является пропорционально-интегральным, за счет чего обеспечивается плавное регулирование и точное соответствие заданного и действительного значений усилия подачи во всем диапазоне нагрузок. Постоянная времени интегрирования регулятора 5 нагрузки позволяет скомпенсировать электромагнитную инерцию привода 2 подачи. За счет компенсации инерционностей привода и тягового органа устройство обеспечивает высокое быстродействие при отработке колебаний нагрузки и скорости бурового става, чем обеспечивается устойчивость процесса регулирования. Формула изобретения Устройство автоматического управления горной машиной - включающей механизм подучи с приводом подачи,