Устройство контроля положения рабочего органа угледобывающего агрегата в профиле угольного пласта

.Е 21 С 35/2 АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЖ(56) 1. Авторское свидетельство СССРй 244263, кл. Е 21 С 3508, 1966.2, Патент СВА М. 3015477,кл, 299-1, опублик., 02.01.62 (про,тотип),(54) (57) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ПОЛОЖЕНИЯ РАБОЧЕГО ОРГАНА УГЛЕЛОБИВАОЦЕГОАГРЕГАТА В ПРОФИЛЕ УГОЛЬНОГО ПЛАСТА,содержащее контактный элемент и пороговую схему, выход которой соединен с блоком регистрации, о т л и "ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповыщения точности контроля, оноснабжено электронагревательным элементом и транзисторным термодатчиком,соединенным с входом пороговой схемы,причем контактный элемент выполненв виде теплопроводного основания сщеточным контактом, а транзисторныйтермодатчик установлен на теплопроводном основании между щеточным контактом и электронагревательным эле" .ментом.102177 20 Яс 8 Ес 8 Изобретение отнрсится к автоматизации угледобывающих агрегатов и горных машин, в частности к устройствамконтроля положения рабочего органа впрофиле угольного пласта. 5Известно устройство, включающеедатчик уголь-порода, содержащий контактный элемент, которому сообщаются механические колебания, звуковойчастоты и чувствительный элемент в 10виде пьезоэлектрических преобразователей, включенных на вход генератора звуковой частоты, выход которогоподключен к блоку регистрации 1 .Данное устройство основано на принципе использования различного затухания колебаний звуковой частоты в,угле и породе, которое определяетсяудельным волновым сопротивлениемугля и породы.Отношение удельного волнового сопротивления 7, глинистых сланцев и угля лежит в пределах 1,13-2,8, а песчаников и угля - 1,13-8,3. Учитываяпогрешности контактного метода контроля, эти соотношения явно недостаточны в большинстве диапазона их изменения, Отсюда низкая точность контроля и ограниченность применения данного устройства.Известно также устройство контроля положения рабочего органа угледобывающего агрегата в профиле угольного пласта, содержащее контактныйэлемент и пороговую схему, выход которой соединен с блоком регистрации,контактный элемент выполнен в видедвух контактных электродов, один изкоторых подключен к источнику питания, а другой - к входу пороговойсхемы 21,40Данное устройство основано на принципе использования различного элект-.рического сопротивления угля и породы, которое определяется удельным .электрическим сопротивлением. Отношение удельных электрических.сопротивлений глинистого сланца и углялежит в пределах 10 -10, а песчани"-2 1 Оков и угля ":10-10 . Погрешностиконтактного метода контроля, а также 50перекрытие диапазонов изменения удель,ного электрического сопротивления угЪя и породы, приводят к низкой точности контроля и ограниченности применения данного устройства.55Целью изобретения является повышение точности контроля.Указанная цель достигается тем,что устройство контроля положения ра 72бочего органа угледобывающего агрегата в профиле угольного пласта, содержащее контактный элемент и пороговую схему, выход которой соединен с блоком регистрации, снабжено электрона" гревательным элементом и транзисторным термодатчиком, соединенным с вхо. дом пороговой схемы, причем контактный элемент выполнен в виде теплопро водного основания с щеточным контактом, а транзисторный термодатчик установлен на теплопроводном основании между щеточным контактом и электронагревательным элементом.В данном устройстве используются различия температуропроводностей угля и смещающих его горных пород, которые характеризуются коэффициентом температуропроводности где,- коэффициент теплопроводности;С - теплоемкость;8 - плотность;= - - удельное тепловое сопротивлеЯние;СЗ - объемная теплоемкость.Отношение коэффициентов температуропроводностей глинистого солнца и угля составляет 9,0, а угля и песчаника " 12,5, т.е. в несколько раэ пре" вышает отношение других Физико-механических свойств горной. породы и угля, используемых в известных устройствах,На фиг, 1 представлена схема раэме щения датчиков "Уголь-порода" на угле добывающем агрегате; на фиг. 2- конструкция датчика "Уголь-порода"; на фиг. 3 .- Функциональная электрическая схема устройства. Датчики "Уголь-порода" 1 для контроля положения рабочего органа 2 угле добывабщего агрегата размещаются на секциях крепи 3 и вводятся в контакт с породами почвы и кровли угольного пласта приводом 4. Датчик 1 вклочает теплопроводное основание 5 с щеточным .контактом 6, электронагревательный элемент 7:и транзисторный термо" датчик 8, установленные на теплопроводном основании 5, корпус 9 тепло- изоляционные шайбы 10, установленные с торцов теплопроводного основания 5, контактную шайбу 11, на которую выведены контакты электронагревательного элемента 7 и транзисторного термодат3 .1021777 4чика 8, выходной кабель 12, соединяю" следнего, уменьшается падение напря"щий электронагревательный элемент 7жения на его коллекторном сопротиви транзисторный термодатчик 8 с источ .ленни На коллекторе транзисторногоником 13 питания и пороговой схе- термодатчика 8 появляется высокиймой 11, которая соединена с блоком 15 уровень напряжения, амплитуда которо.регистрации, теплоизолирующую про- го пропорциональна коэффициенту темслойку 16 и герметик 17. Чувствитель- пературопроводного массива, в кон"ность транзисторного термодатчика ре- такте с.которым находится теплопро"гулируется переменным резистором 18. водное основание 5.Для контроля положения рабочего : 1 О Высокий уровень напряжения с колоргана 2 угледобывающего агрегата в лектора транзисторного термодатчика 8профиле угольного пласта датчики поступает на вход пороговой схемы 14,"Уголь-порода" 1 устанавливаются на где сравнивается с ранее поступившимсекциях крепи по длине лавы через.оп-, низким уровнем коллекторного напряжеределенный интервал, зависящий от ха- ния транзисторного термодатчика 8.рактера залегания пласта, по два кое-. Разница этих напряжений, величина коплекта на секцию, один из которых торой пропорциональна коэФфициентампредназначен для контроля положения температуропроводностей массива углярабочего органа 2 относительно почвы . и породы, в контакте с которыми напласта, другой - относительно кровли ходится теплопроводное основание 5,20пласта. производит переключение соответствую.В исходном положении щеточные кон- щих транзисторов пороговой схемы 11,такты 6 датчиков 1 выведены из кон" которые в блоке 15 регистрации вклю"такта с кровлей и почвой угольного . чают сигнальные элементы "Порода", ,: пласта, электронагревательные элемен" 1 Угаль", "Нет контакта",ты 7 постояйно подключены к источни" Через 30-60 с щеточнйй контакт 6ку 13 питания, в результате чего теп" выводится из контакта с почвой илилопроводные основания 5 нагреваются до .кровлей угольного пласта, и электро. 60"80 С. Транзисторный термодатчик б . нагреватель 7 нагревает теплопроводнагревается вместе с теплопроводным ное основание 5 и транзисторный тер.основанием 5, при этом возрастает егоЗО модатчик 8 до температуры исходноготепловой коллекторный ток, возрастает . положения, которому соответствует :; падение напряжения на его коллектор- . низкий уровень напряжения на коллекном сопротивлении и напряжение на кол торе транзисторного термодатчика 8..лекторе транзисторного термодатчика 8достигает низкого уровня Этот низкийз Известный датчик НПО "Автоматгор.- нуровень напряжения с коллектора тран- .маш основан на преобразовании упру зисторного термодатчика З.поступает гих волн, возникающих в почве пластана первую схему 1 М, где запоминается. при взаимодействии с ней резцов почвенной каретки исполнительного органвПослеокончания цикла выемки агрегата, в электрические сигналы,угля происходит передвижка сек- амплитуда которых различна в зависиций крепи агрегата к забою из поло- мости от взаимодействия резцов исполжения 1 в положение 11 (Фиг. 1. В нительного органа с углем или поромомент окончания передвижки щеточныедой почвы, и последующем многократ.контакты 6 вводятся в контакт с кров, ном усилении для приборной индикации.лей и почвой пласта. .Для улучшения работы известных датчиТеплопроводное основание 5 через: ков была применена система включениящеточный контакт 6 отдает в массивы датчиков в работу лишь при подходеугля или породы, находящиеся в кров- почвенной каретки непосредственно кле или почве угольного пласта, коли- . датчику, для чего была применена дочество тепла, пропорциональное коэ- ф вольно сложная система индикации по"фициенту температуропроводности мас- . ложения почвенной каретки вдоль засива. боя. Несмотря на это, испытания неВ соответствии с количеством теп" дали положительных результатов, такла, отданного в массив угля или по- как основными причинами неудачныхроды, уменьшается температура нагре испытаний явились незначительная раэва теплопроводного основания 5 и . ность физико"механических свойствтранзисторного термодатчика 8, умень угля и породы пласта, используемых, шается тепловой коллекторный ток по" . в известном способе контроля, чалая1021777 величина сигнала, многократное усиление и сложность электрической схе-.мы контроля. Отсюда относительнонизкая точность, сложность конструкции, дороговизна. 5 Таким образом, предлагаемое устройство контроля положения, рабочего ВНИИПИ Заказ 3995 Л 2йвефюее Филиал ППП "Патент", г. органа угледобывающего агрегата в проФиле угольного пласта, основанное напринципе использования различной тем"пературопроврдности угля и вмещающихего горных пород, по сравнению с из"вестными, обладает более высокой точ.ностью контроля, простотой конструк"ции и дешевизной. ираж 603 Подписное, ФВ ФВФВЮ 4 В аВйород, ул. Проектная, 4