Устройство для контроля технологических параметров процесса грунтозабора земснаряда Советский патент 1983 года по МПК E02F3/88 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА ГРУНТОЗАБОРА ЗЕМСНАРЯДА

1

Изобретение относится к средства.м контроля технологических параметров горного оборудования, а именно к устройству для контроля технологических параметров процесса грунтозабора земснаряда.

Известно устройство для контроля тех- 5 нологических параметров процесса грунтозабора земснаряда, обеспечивающее контроль консистенции гидросмеси, скорости движения ее твердой фазы и текущей производительности земснаряда по грунту 1. ю

Недостатком этого устройства является невозможность определения с его помощью суммарной выработки земснаряда по грунту.

Известно также устройство для контроля технологических параметров процесса грунтозабора земснаряда, содержащее первый 5 и второй блоки измерения консистенции гидросмеси с датчиками, расположенными на фиксированном расстоянии друг от друга вдоль пульповода, выходы которых соединены с входами блока вычисления скорости 20 движения твердой фазы гидросмеси, выход которого подключен к одному из входов блока определения текущей производительности, соединенного с блоком определения выработки земснаряда по грунту, и индикаторы средней скорости движения твердой фазы гидросмеси, текущей производительности суммарной производительности по твердому и консистенции 2.

Недостатком данного устройства является то, что оно предназначено для контроля технологических параметров грунтозабора земснаряда, разрабатывающего только песчано-гравийные грунты. Поэтому при послойной разработке земснарядом разнохарактерных грунтов при переходе со слоя песчано-гравийного грунта на слой глины или ила устройство не обеспечивает контроль консистенции гидросмеси и, как следствие, контроль текущей и суммарной производительности земснаряда по грунту. Этот недостаток ограничивает область применения устройства.

Кроме того, устройство не обеспечивает идентификацию (распознавание) характера разрабатываемого земснарядом грунта и его дифференцированный учет.

Целью изобретения является повыщение точности контроля параметров грунтозабора земснаряда. Указанная цель достигается тем, что устройство для контроля технологических параметров процесса грунтозабора земснаряда, содержащее первый и второй блоки измерения консистенции гидросмеси с датчиками, расположенными на фиксированном расстоянии один от другого вдоль пульповода, выходы которых соединены с входами блока вычисления скорости движения твердой фазы гидросмеси, выход которого подключен к одному из входов блока определения текущей производительности, блок определения выработки земснаряда по грунту и- индикаторы средней скорости движения твердой фазы гидросмеси, текущей производительности, суммарной производительности по твердому и консистенции, снабжено блоком коррекции нуля, коммутирующим элементом, выключателем, пороговым элементоам, индикатором характера разрабатываемого грунта и блоком преобразования сигнала консистенции гидросмеси, выход которого соедивен с вторым входом блока определения текущей производительности и индикатором консистенции гидросмеси, а вход блока преобразования сигнала консистенции гидросмеси соединен с выходом второго блока измерения консистенции гидросмеси и входом порогового элемента, выход которого подключен к индикатору характера грунта и через выключатель соединен с одним из входов коммутирующего элемента, второй вход которого соединен с выходом блока определения текущей производительности, а выход коммутирующего элемента подключен к входу блока определения выработки по грунту, причем входы блока коррекции нуля соединены с выходами блоков измерения консистенции гидросмеси, а выходы - с входами блоков измерения консистенции гидросмеси. На чертеже изображена блок-схема устройства. Устройство содержит два блока 1 и 2 измерения консистенции гидросмеси с высокочастотными емкостными датчиками 3 и 4 рассеянного поля, расположенными на фиксированном расстоянии ЬдБ друг от друга вдоль пульповода. Блоки измерения консистенции своими входами соединены с выходами блока 5 коррекции нуля, а выходами - с его входами и входами блока 6 вычисления скорости движения твердой фазы гидросмеси. Устройство содержит также блок 7 преобразования сигнала консистенции гидросмеси, блок 8 определения текущей производительности, коммутир ующий элемент 9, блок 10 определения выработки по грунту, Пороговый элемент И, выключатель 12, индикатор 13 средней скорости движения твердой фазы гидросмеси Vj., индикатор 14 текущей производительности q , индикатор 15 суммарной производительности по твердому Q, индикатор 16 консистенции К и индикатор 17 характера разрабатываемого грунта ИХГ (песок - глина). Выход блока 7 преобразования сигнала консистенции гидросмеси соединен с вторым входом блока 8 определения текущей производительности и с индикатором 16 консистенции, а вход блока 7 соединен с выходом второго блока измерения консистенции гидросмеси и входом порогового элемента 11, выход которого подключен к индикатору 17 характера грунта ИХГ. Кроме того, выход порогового элемента 11 соединен через выключатель 12 с одним из входов коммутирующего элемента 9, второй вход которого соединен с выходом блока 8 определения текущей производительности. Выход блока 8 соединен также с индикатором 14 текущей производительности. Выход блока 8 соединен также с индикатором 14 текущей производительности, а выход коммутирующего элемента через блок 10 определения выработки по грунту соединен с индикатором 15 суммарной производительности по твердому. Устройство работает следующим образом. Блоки 1 и 2 с датчиками 3 и 4 обеспечивают непрерывное измерение консистенции потока гидросмеси одновременно в двух сечениях пульповода (А и Б). В основе работы этих блоков лежит высокочастотный диэлькометрический метод измерения. Блок 5 обеспечивает оператору возможность осуществлять коррекцию нуля блоков измерения консистенции в момент протекания по пульповоду забортной воды. Информация о консистенции гидросмеси с блоков 1 и 2 поступает в вычислительный блок (ВБ) для ее обработки. Блок 6 определяет скорость движения твердой фазы гидросмеси V,, реализуя дискретно-непрерывный способ измерения скорости, базирующийся на распознавании образов локальных объемов твердой фазы потока гидросмеси. При этом в качестве признаков распознавания используются количественная и качественная характеристики процесса изменения во времени консистенции гидросмеси (естественные неоднородности потока). Причем величина скорости определяется как частное величин измерительной базы и времени tj прохождения по ней «меченого локального объема твердой фазы потока гидросмеси - -if Сигналы с выходов блоков 6 и 7, пропорциональные соответственно скорости V и консистенции К, поступают на входы блока 8, определяющего текущую производительность земснаряда по грунту ,(2) где ST, - сечение измерительного участка пульповода, м. При этом блок 7 преобразования сигнала консистенции гидросмеси реализует характеристику, которая обеспечивает постоянство знака его выходного сигнала + независимо от знака сигнала iU с выхода блока 2 измерения консистенции, меняющегося при изменении характера транспортируемого потоком гидросмеси грунта. Для обеспечения возможности индивидуальной тарировки систем с учетом характера разрабатываемого земснарядом грунта блок 7 преобразования сигнала конснстенции гидросмеси может быть выполнен,например, из дизъданктора и инвертирующего операционного усилителя, вход и выход которого соединены с входами дизъюнктора. Вход операционного усилителя при этом является входом блока 7 преобразования сигнала консистенции гидросмеси, а его выходом является выход дизъюнктора. Такая техническая реализация блока 7 позволяет осуществлять индивидуальную тарировку устройства при транспортировании потоком гидросмеси глинисто-илистых пород за счет изменения коэффициента усиления входящего в него инвертирующего операционного усилителя (левая ветвь характеристики блока 7). Тарировка системы при транспортировании потоком гидросмеси песчано-гравийного материала осуществляется за счет изменения коэффициентов усиления операционных усилителей в блоках 1 и 2. Таким образом, при доминирующем изменении характера разрабатываемого грунта тарировка системы автоматически меняется за счет перехода работы блока 7 соответственно с одной ветви его характеристики на другую. Наличие в устрой.стве блока 7 позволяет контролировать с помощью индикатора К консистенцию гидросмеси при любом характере ее твердой фазы, а также определять при тех же условиях и текущую производительность заменаряда по грунту q с помощью блока 8.

Информация с выхода блока 8 через коммутирующий элемент 9 (например электронный ключ) непрерывно поступает на вход блока 10, определяющего суммарную выработку земснаряда по грунту за определенный промежуток времени

Пороговый элемент 11 формирует сигнал управления±lJyt|), как функцию сигнала IrUn с выхода блока 2 измерения консистенции гидросмеси, отражающего характер транспортируемого потоком гидросмеси грунта. Сигнал -Uynp, поступая на индикатор ИХГ, обеспечивает включение, например, одного из его транспорантов «Песок или «Глина. Кроме того, сигнал ±Uynp может поступать и непосредственно в систему автоматического управления земснарядом для выполнения заданного алгоритма его работы. При протекании по пульповоду забортной воды определяют и запоминают величину ее электропроводности atg за счет настройки «нулевого уровня порогового элемента 11 при UK О, что достигается за счет коррекции

нуля блока 2. В процессе разработки земснарядом грунта непрерывно контролируют величину электропроводности потока гидросмеси УГ и сравнивают.ее ст. Это обеспечивается путем контроля с помощью элемента 11 изменения знака выходного сигнала ±и, блока 2. При у. г f на выходе блока 2 появляется сигнал (+0,,), и элемент 11 вырабатывает команду + Uynp на ИХГ («Песок), а при на выходе блока 2 появQ ляется сигнал (-UK), и пороговый элемент вырабатывает команду - Uynp («Глина).

В зависимости от положения выключателя 12 система позволяет осуществлять два режима работы блока, 10 определения выра5 ботки земснаряда по грунту: учет только песчано-гравийного грунта (выключатель 12. замкнут) и учет всего разрабатываемого земснарядом грунта независимо от его характера (выключатель 12 разомкнут).

В режиме i управляющий вход коммутирующего элемента 9 подключен к выходу порогового элемента 11. При прохождении по пульповоду грунта, например глины (-Цупр), коммутирующий элемент 9 отклю5 чает вход блока 10. При этом последний прекращает определять выработку земснаряда по грунту. Причем накопленная в памяти блока 10 информация о количестве прощедшего через датчик системы песчаногравийного материала . (после очередного

0 срабатывания счетчика) сохраняется до следующего момента его прохождения по пульповоду, когда коммутирующий элемент 9 от сигнала с порогового элемента (-f ) вновь подключит вход блока 10 к выходу

, блока 8.

При разомкнутом выключателе 12 (режим 2) управляющий вход коммутирук)щего элемента 9 отключен от выхода порогового элемента 11. При этом независимо от характера транспортируемого грунта коммути0 рующий элемент 9 обеспечивает электрическую связь блоков 8 и 10. Последний осуществляет определение суммарной выработки земснаряда по грунту без учета характера последнего.

Таким образом, устройство позволяет

5 контролировать технологические параметры процесса грунтозабора земснаряда, разраба. тывающего разнохарактерные грунты. Индикация характера разрабатываемого грунта позволяет оператору изменять положе0 ние грунтозаборного устройства земснаряда и ориентироваться в забое.

Применение предлагаемого устройства облегчает труд оператора земснаряда при управлении технологическим процессом грунтозабора и гидротранспортирования

грунта, способствует поддержанию оптимального режима работы при различном характере разрабатываемого грунта и увеличению производительности земснаряда.

.7

Формула изобретения Устройство для контроля технологических параметров процесса грунтозабора земснаряда, содержащее первый и второй блоки измерения консистенции гидросмеси с датчиками, расположенными на фиксированном расстоянии один от другого вдоль пульповода, выходы которых соединены с входами блока вычисления скорости движения твердой фазы гидросмеси, выход которого подключен к одному из входов блока определения текущей производительности, блок определения выработки земснаряда по грунту и индикаторы средней скорости движения твердой фазы гидросмеси, текущей производительности, суммарной производительности по твердому и консистенции, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности контроля параметров грунтозабора, оно снабжено блоком коррекции нуля, коммутирующим элементом, выключателем, пороговым элементом, индикатором характера разрабатываемого грунта и блоком преобразования сигнала консистенции гидросмеси, выход которого соединен с вторым входом блока определения текущей производительности

S

и индикатором консистенции гидросмеси, а вход блока преобразования сигнала консистенции гидросмеси соединен с выходом второго блока измерения консистенции гидросмеси и входом порогового элемента, выход которого подключен к индикатору характера грунта и через выключатель соединен с одним из входов коммутирующего элемента, второй вход которого соединен с выходом блока определения текущей производительности, а выход коммутирующего элемента подключен к входу блока определения выработки по грунту, причем входы блока коррекции нуля соединены с выходами блоков измерения консистенции гидросмеси, а выходы - с входами блоков измерения консистенции гидросмеси.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 0 № 622939, кл. Е 02 F 3/88, 1978.

2.Релин А. Б. Устройство контроля производительности земснаряда. Сб. «Добыча угля открытым способом. М., ЦНИЭИуголь, 1978, № 2.