Устройство для контроля положения исполнительного органа горной машины в профиле пласта

(е а) С 352 ВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ГОСУД АРС ПО ДЕЛА РЕТ ОПИСАНИЕ ИЗО АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС Я прототип).54)(57) УСТРОЙСТВООЖЕНИЯ ИСПОЛНИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ В ПРОФИЛЕ(21) 3436421/22-03 1; жащее последовательно соединенные (22) 04.05.82 вибропреобразователь, усилитель, (46) 07.09. 83. Бюл. В 33 полосовой фильтр, интегратор, блок (72) .З.А. Черняк, Л.Б. Шилов, нормализации, блок обработки сигна- . Л.К. Лукашанец, В.М. Славинский . ла и блок индикации, в котором виби Г,М. Нунупаров . , ропреобразователь закреплен на не- .(71) Ордена. Октябрьской Революции ,:. подвижной части исполнительного орган ордена Трудового Красного Знамени:. на, о.т л и ч а ю щ е е с я тем, институт горного дела им. А.А. Ско- ,: что, с целью повышения точности и чинского,: надежности контроля, оно снабжено (53) 622.232.72(088,8) , "последовательно соединенными вторым (56) 1. фШахтная автоматика 1. вибропреобразователем,вторым усили. Сборник. М., ф 1 Недраф, 1975, с. 252, :. телем и вторым интегратором, на2. Патент США У 4143552, . неподвижной части исполнительного кл. С 1 01 й 29/00, опублик. 1979 : органа закреплен кронштейн, выпол( ненный в виде камертона, при этом второй вибропреобразователь установ- ЕФ ( ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПО- -: лен на кронштейне, выход второго Л ОГО ОРГАНА ГОР- интегратора соединен с вторым входом Н ПЛАСТА, содер-блока нормализации.1 О Йэобретение относится к автомати-зации горных машин, а именно к автоматическому вождению добывающих машин по гипсометрии угольного пласта.Известно устройство контроля положения режущего органа комбайна, со 5держащее электрогидравлический датчик порода - уголь типа Губин,Датчик, встроенный в шнековый рабочий орган комбайна, воспринимаетосевое усилие, пропорциональноеконтактной прочности разрушаемогоматериала, и с помощью магнитоупруго"го элемента преобразует это усилиев электрический сигнал 1 .Однако работа датчика оказаласьочень ненадежной из-за трудностисъема информации со шнеков комбайна,Известно устройство для контроляположения исполнительного органа горной машины в профиле пласта, содержащее последовательно соединенныевибропреобраэователь усилительполосовой Фильтр, интегратор, блокнормализации, блок обработки сигнала и блок индикации, в котором вибропреобразователь закреплен на неподвижной части исполнительного органа Я,Однако для оценки момента нерехода границы-уголь - порода используется зависимость формы и амплитудыогибающей спектральной компонентывибраций, лежащей в области собственной частоты рабочего органа, от изменения механических свойств средыпри переходе границы-уголь - порода,но амплитуда полезного сигнала даже на резонансной частоте рабочегооргана имеет .очень низкий уровень ипоэтому очень трудно уловить различа.ющие уголь и породу изменения ампли Отуды на фоне больших помех, источником которых является сам комбайн.Так, например, ярко выраженных пиковне удалось выявить при изученииспектров вибраций, возникающих приработе отечественных комбайнов11 Ш, 2 Ки 1 К. Кроме того,характеристики резонансных пиковмогут быть различными даже для однотипных комбайнов, что требует илииндивидуальной настройки устройствадля каждого комбайна, или созданиясложных устройств автоподстройки,что снижает надежность устройстваи резко увеличивает его стоимость.Цель изобретения - повышение точности и надежности контроля положения исполнительного органа горноймашины,Поставленная цель достигаестятем, что устройство для контроля 6 Оисполнительного органа горной машиныв профиле пласта, сбдержащее последовательно соединенные вибропреобра"зователь, усилитель, полосовой Фильтцинтегратор, блок нормализации, блок 65 обработки сигнала и блок индикации,в котором вибропреобразователь закреплен на неподвижной части исполнительного органа, снабжено последовательно соединенными вторым вибропреобразователем, вторым усилителем и вторыминтегратором, а на неподвижной частиисполнительного органа закрепленкронштейн, выполненный в виде камертона, при этом второй вибропреобразователь установлен на кронштейне,выход второго интегратора соединенс вторым входом блока нормализации.На фиг. 1 дана конструкция узлакрепления кронштейна и вибропреобразователя; на фиг. 2 - структурнаясхема устройства.Устройство состоит из размещенногона неподвижной части рабочего органа 1,кронштейна 2 в виде камертона с закрепленным на нем вторым вибропреобразователем 3, выход которого соединен с входом второго усилителя 4, выход которого соединен с входом второго интегратора 5, выход которогосоединен с вторым входом блока Я нормализации, Выход вибропреобразователя7 соединен с входом усилителя 8,. выход которого соединен с входом полосового фильтра 9, Выход полосовогофильтра 9 соединен с входом интегратора 10, выход которого соединен свходом блока б нормализации, Выходблока б нормализации соединен с входом блока 11 обработки сигнала, выход которого соединен с входом блока12 индикации.Устройство работает следующимобразом,Вибрации корпуса 1 невращающейсячасти исполнительного органа горноймашины в заранееопределенной путемисследований полосе частот выделяются и усиливаются камертоном 2 иизмеряются установленным на нем вибропреобраэователем 3, в качестве которого использован акселерометр,Кронштейн 2 рассчитан таким образом,что резонансная частота его с закрепленным ча нем акселерометром лежит в заранее определенной полосечастот, несущих максимальную информацию о переходе границы порода-угольпласта. Так, эта частота равна315 Гц для комбайна 1 ГШ-б 8 м 650 Гцдля комбайнов 1 Ки 2 К. Кронштейн в данном случае играет роль механического Фильтра и резонатора,который резко увеличивает чувствительность акселерометра в заданнойполосе частот, и подавляет частоты,не несущие полезной информации. Таким образом, измерения проводятся в окрестностях строго определенной резонансной частоты, не зависящей от изменений, происходящих в машине, и определяются только харак6849/35 ВНИИПИ ГосудаР по делам и 113035, МосквПодписна СССРтийнаб., д. е омите откр 4/ ская илиал ППП Н оектная, 4 город, у теристиками системы кронштейн - акселерометр,Проведенные экспериментальные исследования показывают, что характеристики,резонансного пика для дан ного кронштейна не изменяются при . переходе от одного комбайна данного типа на другой, что исключает индивидуальную настройку устройства для каждого комбайна.Сигнал с выхода акселерометра 3, усиленный усилителем 4, подается на выход интегратора 5, где усредня- ется за заданное вреяя, соответствую шее 4-6 оборотам шнека, и подается на вход блока б нормализации. Сигнал с выхода вибропреобразователя 7 усиливается усилителем 8 и подается на вход фильтра 9, где из всего спектра вырезается только полоса частот, в которой уровень сигнала не реагиру"- ет, или очень слабо реагирует на переход исполнительным органом границы порода - уголь, но так же, как и в информативных частотах, реагирует на различные случайные возмуще- . ния. Полученный сигнал интегрируется на интеграторе 10 и попадает навторой вход блока б нормализации,в качестве которого может быть использован, например, измеритель отношения, Сигнал с выхода блока бнормализации,.уровень которого ужезависит только от положения испол-.нительного органа в профиле пласта,. подается на блок 11 Обработки сиг нала, в качестве которого можетбыть использовано, например, пороговое устройство,.сигнал с которогопопадает на блок 12 индикации. 15 Преимушества предлагаемого устройства по сравнению с известным, в качестве которого выбран регулятор типа фквантф, состоят в том, что использование регулятора ффКвантф на узкоэахватных комбайнах с диамет.ром шнеков меньше 900 мм невозможно иэ-за конструктивных особенностей этого регулятора. Предлагаемое устройство предназначено как раз 5 . для таких комбайнов.