Устройство для определения глубины черпания дражного забоя Советский патент 1982 года по МПК E02F3/16 

1

Изобретение.относится к горной технике и может быть использовано при дражной добыче полезных ископаемых.

Известен дражный глубиномер, включающий датчик глубины черпания и электрически соединенный с ним регистратор, в котором компенсатор нелинейности выполнен в виде локального кулачка, взаимодействующего с сердечником рабочей катущки 1.

Датчик глубины представляет собой свободно подвещенный маятник, соединенный посредством рычага с сердечником индукционной катущки, аналогичной рабочей катущке регистратора. Амплитуда и фаза сигнала на выходе датчика глубины пропорциональны величине и направлению перемещения сердечника.

Этот сигнал после усиления управляет реверсивным двигателем, угол поворота ротора которого через редуктор и кулачок преобразуется в перемещение сердечника рабочей катушки, которое происходит до тех пор, пока сигнал на выходе рабочей катущки регистратора, действующий в противофазе с сигналом датчика, не компенсирует последний. Результирующий сигнал на

входе усилителя при этом равен нулю. Отсчет показаний в метрах глубины черпания ведется по предварительно проградуированной шкале.

Однако этот дражный глубинометр имеет 5 невысокую точность измерений, так как изза вибраций механизмов и колебаний драги запись глубины черпания получается размытой, особенао при отработке мерзлых пород.

Кроме того, при использовании глубино,0 мера на драгах с различной глубиной черпания профиль локального кулачка необходимо каждый раз заново расчитывать и изготавливать.

Известно также устройство для определения глубины черпания дражного забоя, 15 содержащее маятниковый датчик глубины, соединенный через последовательно включенные сельсин-датчик, сельсин-приемник, усилитель и исполнительный двигатель с регистратором и механически связанный со следя2Q щим рычагом ролика компенсатора нелинейности, ЩКИБ которого соединен с осью сельсин-датчика 2.

Недостатком этого устройства является большая динамическая погрещность измерений, возникающая вследствие колебаний

механического кулисного механизма компенсатора нелинейности под воздействием колебаний и толчков черпаковой рамы, особенно ощутимых при отработке твердых или мерзлых пород. Это вызвано тем, что компенсатор установлен на черпаковой раме. Кроме того, для приведения кулисного механизма компенсатора в движение требуется затрата определенного количества энергии, запасенной в массе маятника, что увеличивает зону нечувствительности датчика глубины, которая определяется не только трением в оси маятника и в подшипниках сельсин-датчика, но и трением в элементах нелинейного компенсатора.

Цель изобретения - повышение точности измерения глубины забоя.

Указанная цель достигается тем, что шкив компенсатора нелинейности установл.ен на одной оси с исполнительным двигателем регистратора, а следяший рычаг ролика компенсатора связан с осью сельсинприемника.

На чертеже представлена блок сх.ема предлагаемого устройства.

Устройство содержит маятниковый датчик 1 глубины в виде маятникового отвеса 2, расположенного на оси сельсин-датчика 3. Маятниковый датчик 1 установлен на черпаковой раме драги (не показано) и связан с регистратором 4 посредством сельсиниой передачи, включающей сельсин-датчик 3, соединенный по трансформаторной схеме с сельсином-приемником 5, установленным в регистраторе 4. Однофазная обмотка сельсин-приемника 5 соединена последовательно с усилителем бис исполнительным двигателем регистратора 7.

На оси исполнительного двигателя регистратора 7 установлены стрелка указателя глубины 8 и шкив компенсатора 9 нелинейности.

Компенсатор 9 нелинейности выполнен в виде механического кулисного механизма, включающего каретку с направляющими 10, жестко укрепленную на гибком тросе 11 и имеющую две направляющие 12.

Трос натянут на трех блоках 13 с возможностью перемещения по ним и запасованном на шкиве 9. Между направляющими 12 установлен ролик 14, через следящий рычаг ролика компенсатора 15 жестко связанный с осью сельсин-приемника 5.

Устройство работает следующим образом.

При изменении положения черпаковой рамы драги маятниковый отвес 2 датчика 1 устанавливается в новое положение, поворачивая ось сельсин-датчика 3 на некоторый

угол. В результате на однофазной обмотке сельсин-приемника 5 появляется сигнал разбаланса, который усиливается усилителем 6 и отрабатывается исполнительным двигателем 7.

При этом стрелка указателя глубины 8 фиксирует глубину черпания по шкале регистратора, а поворот шкива 9 вызывает перемещение каретки 10 с помощью гибкого троса 11, двигающегося в свою очередь по

блокам 13. В результате перемещения каретки 10 происходит сдвиг ролика 14 по направляющим 12, что вызывает поворот оси сельсин-приемника 5 через следящий рычаг 15 и уменьшение сигнала разбаланса на выходе однофазной обмотки сельсин-приемника 5

до нуля.

Зона нечувствительности устройства для определения глубины черпания дражного забоя, оказывающая значительное влияние на его точность, будет определяться только

трением в подшипниках сельсин-датчика. Кроме того, компенсатор нелинейности располагается в помещении драгера, что уменьшает динамическую погрещность устройства, обусловленную точками и колебаниями черпаний рамы, и повышает его эксплуатационную надежность.

Таким образом, применение предлагаемого устройства позволяет фиксировать глубину черпания с более высокой точностью.

Формула изобретения

Устройство для определения глубины черпания дражного забоя, содержащее маятниковый датчик глубины, соединенный через

последовательно включенные сельсин-датчик сельсин-приемник, усилитель и исполнительный двигатель с регистратором и механически связанный со следящим рычагом ролика компенсатора нелинейности, шкив которого соединен с осью сельсин-датчика, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения глубины забоя, шкив компенсатора нелинейности установлен на одной оси в с исполнительным двигателем, а следящий рычаг ролика компенсатора связан с осью сельсин-приемника.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Саврей В. С. Комплекс приборов для контроля отработки дражного забоя. Бюллетень «Колыма, 1962, № 2, с. 6.

2.Авторское свидетельство СССР № 560278, кл. Е 02 F 3/16, 1976.