Устройство для автоматического управления землесосным снарядом

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОБРЕТЕНИ СТВУ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГОУПРАВЛЕНИЯ ЗЕМЛЕСОСНЫМ СНАРЯДОМ(57) Изобретение относится к горномуделу и предназначено для гидромеханизированной переработки горных масс,Цель изобретения - повышение производительности. Устройство содержит задатчик режима 9, подключенный к регулятору 8, связанному с электроприводом. 10 носовой становой лебедки11, датчик 6 напора пульпы на сливе дп Йтеддев апй ОПИСАНИЕ ИЗ А ВТОРСКОМУ СВИДЕ(5 ц 4 Е 02 Р 9/20, 3/9 из гидротранспортной системы, первый4 и второй 5 датчики напора во всасывающем и нагнетательном пульпопроводах и подключенный к входу регулятра 8 сумматор 7. На различных уровнях всасывающего пульпопровода раз"мещены первый 12 и второй 13 датчики контроля содержания твердой фазыв пульпе. По сигналам датчиков 4,5 и6 регулятор 8 при переходных процессах накладывает ограничение надальнейшее увеличение содержаниятвердой фазы в гидросмеси, поступающей на вход гидротранспортной системы. Устройство при неизменном гранулометрическом составеГС ) разрабатываемого материала стабилизируетсреднее содержание твердой фазы. Приизменениях ГС в устройстве происходит самонастройка,на квазиоптимальный режим работы с другим, соответ"ствующим ГС материала, содержаниемтвердой фазы в гидросмеси. 3 ил.1382911Изобретение относится к гидроме ханизированнойпереработке горныхмасс, а именно к устройству автоматического управления основным технологическим процессом землесосного сна 5ряда,Цель изобретения - повышение про"изводительности землесосного снаря"да.10На Фиг.1 представлена функциональная схема устройства для автоматического управления земснарядощ нафиг,2 - блок-схема устройства; нафиг,3 - семейство статических харак"теристик, отображающих зависимостьпроизводительности землесосного снаряда по грунту (О,р) от среднего со.держания твердой фазы в массе пульпы(, ) при различной крупности частиц 20сертвердой фазы (а) и зависимость степени неравномерности распределениятвердой фазы в потоке пульпы по еговертикалиот среднего содержа-.ния твердой Фазы в массе пульпы (у, 25при различной крупности частиц гидротранспортируемого материала (б) .Устройство содержит плавучий корпус 1. земснаряда, грунтоприемник 2,гидротранспортную систему 3, первый 30, 4 и второй 5 датчики напора во всасывающем и в нагнетательном пульпопроводах,датчик 6 напора пульпы на сливе из гидротранспортной системы, сумматор 7устройства контроля степени неравномерности распределения твердой фазыв потоке пульпы по его вертикали,регулятор 8, задатчик 9 режима, автоматизированный электропривод 10с усилителем мощности и с обратной 40связью, обеспечивающей стабилизациюмомента на его валу при свободном изменении частоты вращения, носовуюстановую лебедку 11, управляющуюперемещениями корпуса 1 и грунтоприемника 2 относительно массива разрабатываемого материала, первый 12 ивторой 13 датчики, контролирующие содержание твердой фазы в пульпе контролируемых зон, расположенных, соответственно, в верхней и нижней частипоперечного сечения всасывающегоучастка пульпопровода гидротранспортной системы 3.Устройство работает следующимобразомПри отсутствии разрабатываемогоматериала в зоне всасывания грунтоприемника 2 гидротранспортную систему 3 эемлесосного снаряда заполняет вода, в которой отсутствует твердая фаза, и в соответствии с этим у,р=О, содержание твердой фазы у и у,в пульпе соответственно верхней и нижней контролируемых зон также равно нулю (у, =О, ,д=О) и степень неравномерности распределения твердой фазы в потоке пульпы по его вертикали вопределяемая разностью Ву = т, -также равна нулю ду =О (фиг.3 б).При этом напряжение 11,на выходе сумматора 7 устройства контроля степени неравномерности распределения твердой фазы в потоке пульпы по его вертикали равно нулю Щ =0) и, следовательно., значительно меньше заданного задатчиком 9 (БЯО =0), потери напора во всасывающей линии земпесоса Н,малы, давление в нагнетательном трубопроводе П., мало, напор на сливе из трубопровода гидротранспортной системы Н,достаточно велик. При таком состоянии коор- динат, характеризующих режим работы гидротранспортной системы 3 на воде, зафиксированном датчиками, соответственно 4,5,6,12,13 и сумматором 7, на выходе регулятора 8 формируется сигнал, задающий приводу 10 режим работы с большим моментом (М) на его валу. При этом в тросе становой лебедки 11 возникает значительное тяговое усилие (Р), под действием которого плавучий корпус 1 и вместе с ним грунтоприемник 2 земпесосного снаряда перемещается вперед, подходит к массиву разрабатываемого материала и начинает в него заглубляться,При всасывании материала среднее содержание твердой Фазы , в гидро- смеси, заполняющей зоны, контролируемые датчиками 12 и 13, в сечении всасывающего участка пульпопровода гидротранспортной системы 3 увеличивается, При этом под действием гравитационных сил более крупные частицы материала опускаются в нижнюю часть пульнопровода, в связи с чем содержание твердой Фазы в нижней зоне удсечения пульпопровода, контролируемой датчиком 13, оказывается большим содержания твердой Фазы в его верхней зоне у , в связи с чем степень неравномерности распределения твердой фазы в потоке пульпы по его вертикали д оказывается большей нул 17 О; ,7 О; т ;Яр 1 д, О.(Фиг.Зб), Одновременно напряжение Б на выходе сумматора 7, пропорциональное ду= у, - р, оказывается большим нуля. При увеличении подачи твердой Фазы во всасывающую линию гидротранспортной системы земпесосного снаряда загрузка гидротранспортера увеличивается, одновременно увеличиваются уи степень неравномер ности распределения твердой Фазы в потоке пульпы по его вертикали ьу =уиэ увз в в соответствии с зависимостями, представленными на фиг,З а и б, и соответственно увеличивается 15 напряжение Пьяна выходе сумматора 7.При определенном содержании в гид росмеси твердой фазы, в зависимости от гранулометрического состава разрабатываемого материала, степень не равномерности распределения твердой фазы в потоке пульпы по ее вертикали ь 7 достигает заданного значения дт и становится больше .его, напряжение Бь на выходе сумматора 7 дости" 25 гает велйчины Уь заданной задатчиоком 9, и превышает его. При этом ре-, гулятор 8 уменьшает заданный электро" .приводу 10 момент, скорость перемещения корпуса 1 и грунтоприемника 2 30эемлесосного снаряда относительно массива разрабатываемого материала, уменьшается подача твердой фазы во всасывающую линию земпесосного снаряда, в связи с чем уменьшается и сред 35 нее содержание твердой Фазы в гидро- смеси, заполняющей зоны, контролируемые датчиками 12 и 13. Одновременно уменьшается степень неравномерности распределения твердой фазы д 40 в потоке пульпы, снижается напряже ние 11 ь на выходе сумматора 7 и снова оказывается ниже заданного Б ь задатчиком 9, в связи с чем регулятор 8 формирует электроприводу 10 45 задание иа увеличение скорости перемещения корпуса 1 и грунтоприемника 2 земпесоса.Таким образом устройство осуществляет автоматическую стабилизацию , степени неравномерности распределения твердой фазы в потоке пульпы по его вертикали ь 1 в контролируемом сечении пульпопроводв, расположенном по всасывающей линии гидротранспортной системы земпесосного снаряда, и при неизмененном гранулометрическом составе разрабатываемого материала стабилизирует среднее содержание твердой Фазы в гидросмеси 7,Р, поступающей в гидротранспортную систему через грунтоприемник, и загрузку гидротранспорта.Независимо от гранулометрического состава твердой фазы, максимальновоэможной в данных условиях, производительности гидротранспортной системы по грунту,соответствует практически одна и та же степень неравномерности распределения твердой фазы в потоке пульпы по его вертикали ьу(Фиг.За,б). Поэтому при изменениях гранулометрического состава разрабатываемого землесосным снарядом материала, в соответствии с видом статических характеристик (фиг.З а,б) в устройстве происходит само" настройка на квазиоптимальный режим работы с другим, соответствующим грансоотаву материала, содержанием твердой Фазы и гидросмеси, поступающей в гидротранспортную систему,Как следует иэ статических характеристик (Фиг,За,б), при неизменной заданной степени неравномерности распределения твердой Фазы в потоке пульпы по его вертикали ь 1"с увеличением крупности частиц материала устройство автоматического управления стабилизирует режим при меньшем процентном содержании твердой фазы в гидросмеси, а при уменьшении частиц - при большем процентном содержании твердого в гидросиеси, что находится в полном соответствии с транспортирующими способностями гидро- транспортных систем земпесосных снарядов, при этом обеспечивается квази- оптимальные по критерию максимальной производительности режимы их работы.По сигналам датчиков 4-6 регулятор 8 при переходных процессах накладывает ограничение на дальнейшее увеличение содержания твердой фазы в гидросмеси, поступающей на вход гидротранспортной системы, временно разрешаемое устройством контроля степени неравномерности распределения твердой Фазы в потоке пульпы по его вертикали, но недопустимое, например, по условиям достижения максимального значения вакуума на всасе (4) или максимального допустимого для грунтового насоса давления (5) или минимального расхода пульпы и напора (6) на сливе из пульпопровода.Применение изобретения в устройстве для автоматического управления земпесосным снарядом придает ему способность адаптироваться и развивать максимальную, возможную в данных условиях, производительность по грунту при изменениях гранулометрического состава материала, разрабатывамого земснарядом, пдзволяет.решить задачу создания самонастраивающейся. системы автоматического регулирования режима работы его гидротранспортной системы простыми средствами без каких либо дополнительных анализирующих устройств, Все зто позволяет создать самонастраивающееся устройство для автоматического управления Земпесосным снарядом, существенно повышающее его производительйость по 20 грунтуеФ о р м у л а изобретенияУстройство для автоматического управления земпесосным снарядом, со дерЖащее задатчик режима, выходы ко"торого подключены соответственно кпервому, второму, третьему и четвертому входам регулятора, выход которого подключен к входу электропривода носовой становой лебедки, выходыпервого и второго датчиков напораво всасывающем и в нагнетательномпульпопроводах подключены к пятомуи шестому входамрегулятора, а выходдатчика напора пульпы на сливе подключен к седьмому входу регулятора,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения производительности,оно снабжено первым и вторым датчиками контроля содержания твердой фазы в пульпе, размещенными на различных уровнях всасывающего пульпопровода, и сумматором, выход которогоподключен к восьмому входу регуля- .тора, а выход первого и второгодатчиков контроля твердой фазы подключены к входу сумматора.1382918 фюр 1 лм Составитель Л. Виноградов Техред 11.Дидык Корректор А.Тяс едактор Н,Тупиц Заказ 1267/26 по13035, М оизводственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул,П ираж 637 Государственного коелам изобретений и оква, Ж, Раушская Подписное тета СССР рытий