Устройство автоматического управления выемочной машиной

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет но делам иэобретеннй и открытий(53) УДК 622.232. 72(088 8) Дата опубликования описания 25.07.80(72) Авторы изобретения В. И. Силаев, Л. А, Зубков, В. Н. Захаров и Н. Г. Заболотный Научно-производственное объединение Автоматгор маш ф(54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ВЫЕМОЧНОИ МАШИНОЙ Изобретение относится к угольной промьпдленности и предназначено для ограничения и стабилизации нагрузки выемочной машины, а также для поддержания заданной скорости ее подачи при недогруженном двигателе.Известно устройство автоматического управления горной машины, содержащее задатчик и датчик скорости подачи, датчик нагрузки, вычислительный блок и эле 1 О менты сравнения 11.Однако это устройство не обеспечивает необходимого качества регулирования из-за независимости длительности импульсов отработки скорости подачи от вычис 15 ленного значения скорости подачи.Известно также устройство, реализующее способ автоматического управления выемочной машиной, содержащее канал регулирования по скорости подачи, включающий задатчик и датчик скорости подачи, элемент сравнения по скорости подачи, на выходе которого включены редейные элементы управления сервоприводом механизма подачи, и канал регулирования по нагрузке, включающий задатчик и датчик нагрузки, элемент сравнения по нагрузке, на выходе которого включены релейные элементы недогрузки и перегрузки привода механизма подачи 12.Известное устройство не обеспечивает достаточного быстрого изменения скорости подачи при малых нагрузках, налример прп маневрах комбайна на холостом ходу.Пель изобретения - повышение надежности и качества регулирования.Указанная цель достигается за счет того, что устройство снабжено вычислительным блоком, задатчиком постоянной величины скорости подачи, модулятором, релейным усилителем, вторым элементом сравнения по скорости подачи, элементом сравнения фактической и вычисленной скоростей подачи, логическими элементами И и ИЛИ, причем вход модулятора подключен к выходу вычислительного блока и датчику скорости подачи через элемент сравнения фактической и вычисленной ско0 15 20 -,г 30 40 45 50 55 3 750ростей подачи входы вычислительногоблока соединены с задатчиком и датчиком нагрузки, задатчиком постоянной величины скорости подачи и датчикомскорости подачи, а выходы модулятора непосредственно, второго элемента сравнения по скорости подачи через репейныйусилитель, репейных элементов недогрузки и перегрузки привода через логический элемент И, репейного элемента перв-:грузки привода и задатчика скорости подачи подключены к соответствующим логическим элементам И включенным черезлогические элементы ИЛИ на входы элемента сравнения по скорости подачи.На чертеже представлена функцнапальная схема устройства автоматическогоуправления выемочной машиной,Выемочная машина 1 включает электропривод 2, гидродвигатепь 3 подачи,гидронасос 4 подачи, производительностькоторого и направление подачи регулируется сервоприводом 5.Устройство содержит каналы регупирсвания по скорости подачи и по нагрузкеи схему формирования импульсов.Канал регулирования по скорости подачи включает в себя задатчик 6 скоростиподачи, выход которого через логическийэлемент И 7 выделения наименьшегосигнала и логический элемент ИЛИ 8выделешя наибольшего сигнала подключенк одному из входов злсмента 9 сравнения по скоростям подачи, датчик 10 ско -рости подачи, выход которого через логический элемент ИЛИ 11 выделения наибольшего сигнала подключен к другомувходу элемента 9 сравнения, на выходекоторого включены репейные элементы12 и 13, управляющие сервоприводои 5подачи.Канал регулирования по нагрузке включает в себя датчик 14 нагрузки и задатчик 15, подключенные к входам элемента16 сравнения по нагрузке, к выходу кото -рого подключены репейные элементы 17недогрузки и 18 перегрузки, выходы которых через логические элементы И 19,20 подключены к входам логических элементов ИЛИ 8, 11, к другим входам которых через логические элементы И 20,21 подключен также выход релейногоусилителя 22, вход которого через второйэлемент 23 сравнения по скорссти подачисоединен с выходами задатчика 6 и датчика 10 скорости подачи,Схема формирования импульсов вклю -чает в себя вычиспитепьнь;й блок 24,входы которого соединены с выходами датчиков 14 нагрузки и 10 скоростиподачи задатчнка 15 нагрузки и задатчика 25 псстоянной вепичины скорости псдачи а выход через злемснт 26 сравненияГ)акгической и вычисленнойхор ости подачи - с входом модулятора 27, выходкоторого через логический элемент И 23соединен с входами логических элементовИЛИ 8, 11,Б зависимости от крепости разрабатываемых пород угля устройство обеспечивает работу выемочной машины в режиме стабилизации скорости подачи примягких породах) или в режиме стабилизации нагрузки, если крепость угля достаточно велика,Стабилизация скорости пода".,и на за -данном уровне осушествпяется при на.грузке меньше заданного значения. Бэтом случае репейный элемент 18 включен и не препятствует прохождению сигнвла от датчика 10, заданного задатчиком6 скорости подачи, который поступаетчерез элементы 8 11 на элемент 9 сравнения. Б зависимости от знака и величины рассогласования вкп 1 очается один из репейных элементов 12 или 13, которыйуправляя сервоприводом 5, изменяет скорость подачи комбайна таким образом,чтобы величина рассогласования не превышала зоны нечувствительности репейных элементов 12 и 13, Причем увеличение скорости подачи осуществляется импульсами длительность которых определяется вычислительным блоком 24, ауменьшение - непрерывно, так как припревышении сигнала датчика 10 репейный усилитель 22 выключен и с выходовэлементов 20 и 21 на входы элементов8 и 11 по"тупают нулевые сигналы от -ключаются сигналы канала тока и модулятора 27. Состояние репейного усилителя22 от сигнала датчика 10 меныпе заданного, усилитель 22 включен и не препятствует прохождению сигналов черезэлементы 20 и 21 с выходов модулятора27 и элементов 19, а при сигнале датчика 10 больше заданного вькпючен. Скорость подачи сохраняется на заданном уровне до тех пор, пока нагрузка не превьпиает уставку, Б последнем слу.ае репейный элемент 18 выключается, благодаря чему на выходе элемента 7 появляется нулевой сигнал, что вызывает уменьшение скорости подачи, происходяшее до тех пор, пока рассогласование по нагрузке не станет меньше зоны нечувствительности репейных элементов 7 и 1 8.065 6пает на вход модулятора 27 с выходаэлемента 26 сравнения.формула.изобретенияУстройство автоматического управпения выемочной машиной, содержащееканал регулирования по скорости по.дачи, включающий эадатчик и датчик скорости подачи, элемент сравнения по скорости подачи, на выходе которого вклюо чены релейные элементы управления сервоприводом механизма подачи, и каналрегулирования по нагрузке, включаюшийзадатчик и датчик нагрузки, элемент сравнения по нагрузке, на выходе котороговключены релейные элементы недогрузкии перегрузки привода механизма подачи,о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, сцелью повышения надежности и качестварегулирования, оно снабжено вычислительным блоком, эадатчиком постоянной велжины скорости подачи, модулятором,релейным усилителем, вторым элементомсравнения по скорости подачи элементомсравнения фактической и вычисленной.скоростей подачи, логическими элементами И или ИЛИ, причем вход модулятораподключен к выходу вычислительногоблока и датчику скорости подачи черезэлемент сравнения фактической и вычисленной скоростей подачи, входы вычислительного блока соединены с задатчиком и датчиком нагрузки, задатчикомпостоянной велйчины скорости подачи идатчиком скорости подачи, а выходы модулятора непосредственно второго элемента сравнения по скорости подачи черезрелейный усилитель, релейных элементовнедогрузки и перегрузки привода черезлогический элемент И, релейного элемента перегрузки привода и задатчика скорости подачи подключены к соответствующим логическим элементам И, включенным через логические элементы ИЛИ навходы элемента сравнения по скоростиподачи.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 540037, кл. Е 21 С 27/00, 1972.2, Авторское свидетельство СССРМ 447507, кл, Е 21 С 27/00, 1971( прототип) . 5 750 При этом оба элемента 17 и 18 включа ются и сигнал через элементы 19 и 20 поступает на входы элементов 8 и 11, что приводит к выключению релейных элементов 12 и 13. На этом дальней 5 шее изменение скорости подачи прекращается.Алгоритм работы схемы формирования импульсов обусловлен тем, что каждая вывыемочная машина имеет свою энергетическую характеристику, показывающую зависимость потребляемой мощности (или тока) от скорости подачи для данной крепости угл.я(чем крепче уголь, тем больше тангенс угла, наклона прямой). Если 15 продлить энергетические характеристики для разных крепостей угля до пересечения с осью абсцисс, то они пересекут ее в некоторой точке Чо . Для различных машин величина Чо разная. 2 о Поэтому можно считать, что для данной машины Чо - величина постоянная и характеризует конструктивные особенности машины.Пусть выемочная машина (комбайн) 25 работает при заданной нагрузке Эу с фактической скоростью подачи Ч, При увеличении сопротивляемости угля нагрузка .двигателя при прежней скорости подачи равна Д, . Чтобы нагрузка ком байна достигла заданной, скорость подачи необходимо уменьшить до величины Ч, Зная величины Э , Э Ч и Чо, величину необходимой скорости подачи Ч для каждого значения крепости угля можно з 5 вычислить по формулеЧ +ЭуДанную формулу в предлагаемом устройстве реализует вычислительный блок 40 24.Чтобы поддерживать нагрузку на определенном уровне (в пределах зоны нечувствительности) при различных фактических Ч, скоростях подачи и вычис ленной Ч, скорость подачи машины необходимо изменять на величину (Ясов Ч ). В устройстве, с целью улучшения качества регулирования, скорость подачи изменяется импульсно, причем длитель О ность импульсов пропорциональна разности ( Яср - Чв ), величина которой постуСПИЧИИ Заказ 1442/11 Тираж 626 Поиииеиое Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 3