Устройство контроля положения исполнительного органа комбайна относительно границы уголь-порода Советский патент 1983 года по МПК E21C35/24 

(54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ПОЛОЖЕНИЯ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА КОМБАЙНА ОТНОСИТЕЛЬНО ГРАНИЦЫ УГОЛЬ-ПОРОДА

1

Изобретение относится к средствам и устройствам автоматического контроля и управления горными машинами, а конкретно к устройствам контроля положения исполнительного органа горной машины относительно границы уголь - порода.

Известно устройство для контроля открытой границы уголь-порода, включающее измерительный резец, преобразователь усилия в электрический сигнал, усилитель, детектор, амплитудный селектор электрического напряжения, суммирующий счетчик с формирователем временных интервалов сброса, и индикатор 1.

Однако такое устройство имеет сложную конструкцию и малую эксплуатационную надежность, особенно в реальных условиях работы горной машины.

Известно также устройство контроля положения исполнительного органа комбайна относительно границы уголь - порода,, содержащее установленные в поршневой и штоковой полостях гидродомкрата подъема-опускания исполнительного органа два датчика давления с усилителями, выходы которых подключены к электронному блоку, состоящему из коррелятора, блока заданиявременного интервала и генератора тактовых импульсов 2.

Недостатками данного устройства являются низкое быстродействие, обусловленное значительным временем для вычисления

5 корреляционной функции, сложность коррелятора и невозможность индицирования границы уголь - порода.

Цель изобретения - повышение быстродействия, упрощение и расширение функ10 ционаЛьных возможностей.

Указанная цель достигается тем, что устройство контроля положения исполнительного органа комбайна относительно границы уголь - порода, содержащее установленный в гидродомкрате подъема-опуска15 ния исполнительного органа датчик давления с усилителем, выход которого подключен к электронному блоку, снабжено трехвходовым, блоком индикации, а электронный блок снабжен двумя конденсато2Q рами, двумя диодами, усилителем переменного тока, двумя пороговыми устройствами, двумя схемами совпадений, логической схемой отрицания и блоком выделения постоянной составляющей причем выход усилителя через последовательно соединенные

первый конденсатор, первый диод, усилитель переменного тока, первое пороговое устройство и первую схему совпадений соединен с первым входом блока индикации, через последовательно соединенные блок выделения постоянной составляющей, схему отрицания и вторую схему совпадений - со вторым входом блока индикации, а через второе пороговое устройство - с третьим входом блока индикации, при- этом точка соединения первого конденсатора и первого диода через включенный в обратном направлении второй диод заземлена, выход усилителя переменного тока заземлен через второй koндeнcaтop, а выход блока выделения постоянной составляющей соединен с вторым входом первой схемы совпадений, первый вход которой соединен со вторым входом второй схемы совпадений.

На фиг. 1 показана функциональная схема предлагаемого устройства.

Датчик 1 давления соединен с усилителем 2 сигнала, выход которого соединен с входом электронного блока 3, цодключенного к трехвходовому блоку 4 индикации. Электронный блок включает первый конденсатор 5, связанный с диодами 6 и 7. Второй диод 6 подключен на «землю, а первый диод 7 подключен к усилителю 8 переменного тока, выход которого связан с вторым конденсатором 9 и входом первого порогового устройства 10. Перечисленные элементы электронного блока представляют собой канал выделения и обработки переменной составляющей входного сигнала. Указанный канал включает блок 11 выделения постоянной составляющей, выход которого соединен с вторым входом первой схемы 12 совпадений, первый вход которой подключен к выходу порогового устройства 10. Выход блока 11 выделения постоянной составляющей соединен также с входом логической схемы 13 отрицания, выход которой подключен к первому входу второй схемы 14 совпадения, второй вход которой соединен с первым входом первой схемы 12 совпадений и с выходом первого порогового устройства 10. Выход усилителя 2 через второе пороговое устройство 15 соединен с третьим входом блока 4 индикации, первый вход которого соединен с выходом первой схемы 12 совпадений, а второй вход соединен с выходом второй схемы 14 совпадений.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал с датчика 1 давления, установленного в гидродомкрате подъема-опускания исполнительного органа, усиливается, в усилителе 2 сигнала. Далее этот сигналпоступает в электронный блок 3. Если исполнительный орган работает в массиве угля, то сигнал с усилителя 2 сигнала постоянный (точнее содержит весьма незначительную переменную составляющую) и его не пропускает конденсатор 5, т. е. канал выделения и обработки переменной составляющей .входного сигнала не функционирует. Этот постоянный сигнал не выделяется в блоке 11 выделения постоянной составляющей, потому что сигнал ниже уровня срабатывания блока 11 выделения постоянной составляющей. Так как на входы схемы 12 совпадения не поступают сигналы

Q с блока 11 выделения постоянной составляющей и с порогового устройства 10, то в этом случае на выходе схемы 12 совпадений сигнал равен «О. Одновременно сигнал с усилителя 2 сигнала поступает на вход порогового устройства 15 и, если

5 сигнал выще уровня срабатывания порогового устройства 15, то на его выходе сигнал равен «1. Если сигнал на выходе блока 11 выделения постоянной составляющей равен «О, то на выходе схемы 13 отрицания сигнал равен «1. Так как на входы второй схемы 14 совпадений поступают сигналы «О и «1, то на ее выходе формируется сигнал «О. Тогда блок 4 индикации указывает, что исполнительный oprai находится в массиве угля (загорает5 ся светодиод «Уголь).

Если исполнительный орган движется

практически по границе уголь - порода,

но с незначительной присечкой породы, то

в сигнале на выходе усилителя 2 сигнала

присутствует постоянная составляющая,

которая не выделяется на выходе блока 11 выделения постоянной составляющей, так как она меньще уровня срабатывания блока выделения постоянной составляющей. В результате этого на выходе логической

, схемы 13 отрицания сигнал равен «1. Переменная составляющая сигнала проходит через конденсатор 5, преобразуется в сигнал только положительной полярности с помощью диода 7, усиливается в усилителе В переменного тока и преобразуется в

0 постоянный сигнал с помощью конденсатора 9, поступая в пороговое устройство 1.0. На выходе порогового устройства 10 сигнал в этом случае равен «1, тогда на выходе второй схемы 14 совпадений сигнал тоже равен «1. Так как на выходе блока 11 выделения постоянной составляющей сигнал равен «О, а на выходе порогового устройства 10 сигнал равен «1, то на выходе первой схемы 12 совпадений сигнал также равен «О. При этом сигнал на выходе

0 второго порогового, устройства 15 равен «1, а блок 4 индикации указывает, что исполнительный орган движется на границе уголь - порода. Диод 6 служит для воз.можности разрядки конденсатора 5. В этом случае в -блоке 4 загорается светодиод

«Граница.

Если же исполнительный орган горной мащины производит присечку породы, то на йыходе усилителя 2 сигнала сигнал имеет переменную составляющую, а средний уровень этого сигнала выше, чем постоянный сигнал при работе исполнительного органа по углю. Эта составляющая, поступая на вход блока 11 выделения постоянной составляющей, вызывает появление на его выходе сигнала «1, а переменная составляющая пройдя через конденсатор 5, диоды 6, 7, усилитель 8, вызывает появление сигнала «1 на.выходе порогового устройства 10. За счет этого на входсхемы 12 совпадения поступают два единичных сигнала и на ее выходе появляется сигнал «1. Одновременно на выходе схемь 13 отрицания появляется сигнал «О, и поэтому на выходе второй схемы совпадений также формируется сигнал «О. При этом сигнал на выходе второго порогового устройства равен «1, а блок 4 индикации указывает, что исполнительный орган производит породы. В блоке индикации загорается светодиод «Порода.

Основной положительной особенностью устройства является то, что источником сигнала является сам исполнительный орган, а Обработка его осуществляется по статическим и динамическим параметрам контролируемого процесса, что повышает надежность функционирования измерительной аппаратуры. Кроме того, появляется возможность осуществления автоматического и дистанционного управления комбайном, повышения безопасности и условий работы машиниста.

Формула изобретения

Устройство контроля положения исполнительного органа комбайна относительно границы уголь - порода, содержащее установленный в гидродомкрате подъема-опускания исполнительного рргана датчик давГ

ления с усилителем, выход которого подключен к электронному блоку, отличающееся тем, что, с целью повыщения быстродействия, упрощения и расщирения функциональных возможностей устройства, оно снабжено трехвходовым блоком индикации, а электронный блок снабжен двумя конденсаторами, двумя диодами, усилителем переменного тока, двумя пороговыми устройствами, двумя схемами совпадений, логической схемой отрицания и блоком выделения постоянной составляющей, причем выход усилителя через последовательно соединенные первый конденсатор, первый диод, усилитель переменного тока, первое пороговое устройство и первую схему совпадений соединен с первым входом блока индикации, через последовательно соединенные блок выделения постоянной составляющей, -схему отрицания и вторую схему совпаденийсо вторым входом блока индикации, а через второе пороговое устройство с третьим входом блока индикациии, при этом точка соединения первого конденсатора и первого диода через включенный в обратном направлении второй диод заземлена, выход усилителя переменного тока заземлен через второй конденсатор, а выход блока выделения постоянной составляющей соединен со вторым входом первой схемы совпадений, первый вход которой соединен со вторым входом второй схемы совпадений.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1980 (прототип).

Л