Устройство автоматического управления угольным комбайном

ш 1604997 Союз Советских Социалистических Республик(43) Опубликовано 30.0 овета Министров СССРо делам изобретений 8. Бюллетень Мо) Дата опубликования описания 17,04,78 72) Авторизобретения71) Заявитель В, А. Улыбин Ворошиловградский филиал Государственного проектно конструкторского и научно-исследовательского институт по автоматизации угольной промышленности4) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО УГОЛЬНЫМ КОМБАЙНОМ АВЛЕН ти угольной о для автоольных ком Изобретение относится к обласпромышленности и предназначенматизации управления работой угбайнов.Известно устройство для автоматического управления угольным комбайном, выполняющее функции стабилизации заданной нагрузки электродвигателя угольного комбайна с ограничением скорости подачи его при изменяющихсяя условиях работы 11.Недостатком этого устройства является низкое быстродействие, что обуславливает частые перегрузки и опрокидывания электродвигателя при внезапных изменениях крепости разрушаемого массива и при заштыбовке исполнительных органов, это снижает качественные показатели управления.Известно также устройство автоматического управления угольным комбайном, содержащее датчики нагрузки и средней скорости подачи, логические элементы, схемы сравнения скорости подачи и нагрузки, импульсные усилители, исполнительный электромагнит, сумматор и диоды 2.Недостатком указанного устройства также является низкое быстродействие.Цель изобретения - повысить качественные показатели управления.Это достигается за счет того, что устройство дополнительно снабжено двумя логическими элементами И и ключами, тремя триггерамп и инвертором, при этом выход, схемы сравнения скорости подачи через диод и первый триггер соединен с первым входом одпо го логиясского элемента И, выход которогоподключен к управляющему входу первого ключа, и через инвертор и второй триггер - с первым входом другого логического элемента И, выход которого подключен к управля ющему входу второго ключа, а выход схемысравнения нагрузки через третий триггер соединен со,сдвоенными входами логических элементов И и непосредственно с прямыми входами ключей, причем, второй ключ вклю чсн параллельно первому через диод на входсумматора исполнительного электромагнита.На чертеже приведена функциональная схема устройства.Датчик 1 нагрузки и источник 2 питания 20 подключены к схеме 3 оравнсния нагрузкиэлектродвигателя. Источник 2 питания подключен также к генератору 4 тактовых импульсов, который 1 через ключ 5, управляемый датчиком положения цапфы гидронасоса при вода подачи (на чертеже не показан), соединен с одним из входов логического элемента И б, второй вход которого соединен с выходомм тр иггер а 7.Выход логического элемента И 6 подклю чен,к импульсному усилителю 8, управляющс604997 10 матора 30 не аоступает 15 20 Устройство работает следующим образом.При скорости подачи и нагрузке электродвигателя меньших заданных их значений сигналы с датчиков 14 скорости подачи и 1 нагрузки будут меньше сигналов задатчика 15 н источника 2 питания, напряжение которого используется как сигнал задания по нагрузке на выходах схем 3 и 16 сравнения сигналов отрицательной полярности. Сигнал со схемы 16 сравнения скорости лодачи поступает на один из входов сумматора 30, который запирает триггер 7. При этом тиристор 9 будет закрыт, а логический элемент 11 открывает тиристор 12, который подает напряжение на катушку 13 исполнительного электромагнита. Якорь электромагнита перемещает золотник гидросистемы управления эксцентриситетом гидронасоса в сторону увеличения скорости вращения на электродвигатель, комбайна.Со схемы 16 сравнения сигнал отрицательной полярности поступает также,на инвертор 24, и после инвертирования через второй триггер 25 сигнал положительной полярности поступает на первый вход второго логического элемента И 26.Через первый триггер 21 на первый вход первого логического элемента И 22 сигнал отрицательной полярности не поступает изза наличия в его цепи диода 20. 60 55 3му подачей напряжения через тиристор 9 на катушку 10 исполнительного электромагнита и логический элемент 11, который через тири- стор 12 управляет катушкой 13 исполнительного электромагнита.Датчик 14 средней скорости подачи и задатчик 15 скорости подачи подключены к схеме 16 сравнения, скорости подачи. Задатчик 15, соединенный по входу с генератором 17 высокой частоты и по выходу с переключателем 18 режимов работы, установлен вместе с ними на пульте управления,Переключатель 18 подключен к одному из входов логического элемента 11 и к управляющему элементу 19, который подключен к одному из входов триггера 7.Выход схемы 16 сравнения скорости подачи через диод 20 и первый триггер 21 соединен с первым входом логического элемента И 22, выход которого подключен к управляющему входу ключа 23, а через инвертор 24 и второй триггер 25 - с первым входом логического элемента И 26, выход которого подключен к управляющему входу ключа 27, Выход схемы 3 сравнения нагрузки через третий триггер 28 соединен со сдвоенными входами логических элементов И 22, 26 и непосредственно с прямыми входами ключей 23 и 27.,При этом ключ 27 включен параллельно ключу 23 через диод 29 на первый вход сумматора 30.Второй вход сумматора 30 подключен к выходу схемы 16 сравнения, а третий вход - к генератору 31 пилообразных напряжений, Выход сумматора 30 подключен к друтому входу триггера 7. 25 30 35 40 45 50 55 4Сигнал отрицательной полярности со схемы 3 сравнения нагрузки через третий триггер 28 поступает на вторые входы логических элементов И 22 и 26. Так как на первый логический элемент И 22 поступает один сигнал,а на второй логический элемент И 26 поступают разнополярные сигналы, то на выходах этих элементов сигналы отсутствуют. Поэтому первый и второй ключи 23 и 27 закрыты, и сигнал со схемы 3 сравнения на вход сумВ этих условиях продолжается увеличение скорости подачи, комбайна и нагрузки электродвигателя, пока один из указанных параметров не достигнет (превысит) заданного .значения. Если напрузка электродвигателя раньше достигла своего заданного значения и незначительно превысила его, то на выходе схемы 3 оравнения нагрузки появится сигнал положительной полярности, который через третий триггер 28 поступает на второй вход второго логическопо элемента И 26 на первый входкоторого поступает сигнал положительной полярности со схемы 16 сравнения через инвертор 24 и второй приггср 25. Возникший навыходе логического элемента И 26 сигнал открывает второй ключ 27.11 ри этом сигнал со схемы 3 сравнения через ключ 27 и диод 29 поступает в сумматор30, где алгебраически складывается с сигналом со,схемы 16 сравнения. При прсвышениинагрузкой заданного порога роста на выходесумматора 30 появляется сигнал положительной полярности,Этот сигнал с триггера 7 поступает на логический элемент И 6, с которого считываетсяпри поступлении тактового импульса с генератора 4,при открытом ключе 5,Триггер 7 открывается импульсами, поступающими со схемы 3 сравнения с частотой100 Гц, так,как,сигнал с датчика 1 нагрузкивыпрямляется мостом и не сглаживается, аэталонный, сигнал имеет постоянную величину.Для улучшения качества работы устройства на сумматор 30 поступает также сигнал отгенератора 31 пилообразного напряжения.После считывания сигнала в импульсномусилителе 8 формируется импульсный сигнал, который поступает на вход тиристора 9,При этом на катушку 10 исполнительногоэлектромапнита подается напряжение, чтоп 1 риводит,к снижению скорости подачи и нагрузки на электродвигатель, комбайна. При открывании тиристора 9 заирываегся тиристор,12, так как эти тиристоры сблокированы через логический элемент 11.Если нагрузка на электродвигатель комбайна снизится до величины меньше заданной, триггер 7 закрывается, и подача управляющих импульсов на тиристор 9 лреиращается. Последний закрывается, и открывается тиристор 12. При этом происходит увеличение скорости подачи комбайна, что ведет кувеличению нагрузки на его электродвигатель,Если скорость подачи раньше достигнет заданного значения и превысит его на пороговую величину, то сигнал положительной полярности от схемы 16 сравнения через диод20 и первый триггер 21 поступает на первыйвход первого логического элемента И 22, навторой вход которото поступает сигнал отрицательной полярности с третьего триггера 28.Поэтому на выходе этого элемента сигналотсутствует, и первый .ключ 23 закрыт. Навторой логический элемент И 26 поступаютсигналы отрицательной полярности, что приводит к открытию второго ключа 27, обеспечивая готовность устройства к немедленнойреакции при возникновении перегрузки электродвигателя от случайных воздействий.Если при скорости подачи больше заданнойвозникает перегрузка электродвигателя, топервый логический элемент И 22, получаясигналы положительной полярности, открывает первый ключ 23.Так как,на входы второго логического элемента И 26 поступают разнополярные сигналы, то на выходе его сигнал отсутствует, ивторой ключ 27 закрыт,Сигнал со схемы 3 сравнения нагрузки через первый ключ 23 поступает в сумматор30, )который управляет триггером 7 и тиристором 9, как это было описано выше.При возникновении неисправностями в системе автоматического управления переключатель 18 режим ов р а боты уста н а вливается наручкиной режим, который в дальнейшем осуществляется с помощью управляющего эле.мента 19.Формула изобретения5 Устройство автоматического управленияугольным комбайном, содержащее датчики нагрузки и средней скорости подачи, логические элементы, схемы сравнения скорости подачи и нагрузки, импульсные усллители, ис полнительный электромагнит, сумматор и диоды, отличающееся темчто, с целью повышения качественных показателей управления, оно дополнительно снабжено двумя логическими элементами И и ключами, тремя 15 триггерами и инвертором, при этом, выходсхемы сравнения скорости подачи через диод и первый триггер соединен с первым, входом одного логического элемента И, выход которого подключен к управляющему входу пер ного ключа, и через инвертор,и,второй триггер - с первым входом другого логического элемента И, выход которого подключен к управляющему входу второго ключа, а выход схемы сравнения, нагрузки через третий триг гер соединен со сдвоенными,входами логических элементов И и непосредственно с прямыми, входами ключей, цричем второй ключ включен, параллельно первому через диод на,вход сумматора исполнительного электро магнита.Источнпки информации,п",инятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРМо 275012,кл. Е 21 С 27/00, 1968.35 2, Авторское свидетельство СССРМо 317794,кл. Е 21 С 27/00, 1969.60499 Редактор Т. Морозова Подписное Заказ 422/15 Изд Л"в 378 Тираж 734 НПО Государственного комптста Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5