Стенд для отладки настроечных параметров добычной машины

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ м 989353(И) М. Ка.з с присоединением заявки йо - а 601 М 19/00 Государствеииый комитет СССР во делам нзобретеиий и открытий(54) СТЕНД ДЛЯ ОТЛАДКИ НАСТРОЕЧНЫХ ПАРАМЕТРОВ ДОБЫЧНОЙ МАШИНЫИзобретение относится к горному :машиностроению, а именно к автоматизации управления рабочим органом добычной машины в профиле пласта. Устройство предназначено для отладки настроечных параметров добычной машины на этапе заводских испытаний машины и стыковки его с други- ми элементами системы управлении.Добычная машина предназначена для механизировачной выемки продуктивных пластов с естественной радиоактивностью. Для уменьшения потерь полезного ископаемого вопросы воздения добычных .: машин в профиле продуктивного пласта связаны с необходимостью отладки добычной машины для работы с конкретнымдтластам, обладающим характерной тоьк для него диаграммой.Известно устройство интенсивности гамма-излучения для управления положением исполнйтельного органа добычной машины в профиле пласта. Устройство состоит из детектора гамма-излучения и радиометрического устройства с релейным выходом на свето-. вой блок индикации 1 1.Релейный выход устройства можно использовать и для управления элект рогидравлическим приводом рабочего . З 0 органа-добычнс 1 й машины в режиме автоматического снижения его режущей кромки по гилсометрии пласта. В этом случае устройство используется как радиометрический датчик обратной связи замкнутой системы управления и контроля за границей пласта,Всякое отклонение рабочего органа от границ пласта сопровождается изменением интенсивности излучения, соответственнс на выходе детектора гамма-излучения появляется последова"ельность электрических импульсов с переменной частотой. Путем сравнения заданного и текущего значения скорости счета импульсов радиометрический датчик формирует управление . команды фБольше - норма - меньшеф, которые регистрируются блоками индикации и одновременно воздействуют на электрогидравлический привод рабо чего органа. Точность отслеживания границы пласта в значительной степени зависит от правильной настройки радиометрического датчика, параметры которого,цолжны быть отражены с учетом конкретных горногеологических ус ловий, На этапе изготовления и доработки радиометрической аппаратуры для испытания ее в условиях близкимк натурным обычно используется стационарный стенд с рудными эталонами.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является стенддля отладки настроечных параметровдобычнай машины, содержащий модель 5излучающего тела, преобразовательизлучения в сигнал, устройство перемещения преобразователя относительномодели 2 .Недостатком известного устройства Оявляется необходимость использованиядля его отладки стендов с гамма-излучающими материалами.Цель изобретения - повышение безопасности обслуживающего персонала,Поставленная цель достигаетсятем, что в стенде для отладки настроечных параметров добычной машины,содержащем модель излучающего, тела,преобразователь излучения в сигнал,устройство перемещения преобразователя относительно модели, модель излучающего тела выполнена в виде матрицы светодиодов, соединенной черезделитель с генератором, а в качествепреобразователя излучения в сигналприменен фотоэлектронный преобразователь,На фиг. 1 представлены четыревозможные варианта диаграмм гаммаопробования продуктивного пласта в ЗОестественном залегании;на фиг. 2кривые интенсивности гамма-излучения,которые воспроизведены светодиоднойматрицей с использованием фототранэисторного преобразователя; на фиг.3 -356стенд, подключенный к отлаживаемойдобычной машине, общий вид.Две диаграммы (фиг, 1) симметричны относительно середины пласта иотличаются различными градиентами изОлучения иэ-за неодинаковой его мощности. Две других асимметричны, сосмещением аномалии в почву или вкровлю пласта. Градиент интенсивности излучения зависит как от характераоруденения, так и от геометриипласта.Кривые интенсивности гамма-излучения (фиг, 2) о форме не отличаются от диаграмм гамма-опробования, поэтому их можно использовать для целей моделирования.Стенд для отладки настроечныхпараметров радиометрического датчикана этапе заводстких испытаний добычной машины ( фиг, 3 ) состоит из светодиодной матрицы 1, набранной изсветодиодов 2, преобразователя излучения 3, гидроцилиндра 4 с электрогидравлическим золотником 5, опросногогенератора б и управляемого делителя частоты 7.Преобразователь 3 является приемником светоиэлучения, которое преобразуется им в частотную последовательность импульсов. Он выполнен в65 виде фототранзистора (или пакета фо-.тотранзисторов ), заключенного в корпус, который со стороны матрицы, сцелью направленного приема, выполненв виде защитной бленды (не показана),Преобразователь имеет возможностьперемещения в плоскости матрицы вдвух взаимно перпендикулярных направлениях: по горизонтали вручную, апо вертикали с помощью гидроцилиндра 4, подвешенного на ролике 8 с возможностью перемещения .его по направляющей 9. Преобразователь 3 электри 3 чески связан с радиометрическим датчиком 10, который управляет с помощью усилителя 11, например релейного, электрогидравлическим золотником4 и двумя индикаторными лампами 12и 13.В свою очередь злектрогидравлический золотник 5 управляет гидроцилиндром 3 и гидродомкратом 14 добычноймашины 15 так, что преобразователь3 и рабочий орган 16 в вертикальнойплоскости перемещаются синхронно,Обычно колебания рабочего органа относительно границ пласта не превышают +б мм, поэтому светодиоды 2целесообразно располагать по сгущенной сетке лишь в приграничных зонах,а в середине пласта (в целях экономииих можно располагать значительно реже. Это не скажется на результаты измерений, поскольку зона опробования выбирается как можно ближеи границе пласта,Для лучшей работы преобразователяизлучения светодиоды предпочтительно устанавливать в шахматном порядке (фиг, 3 ). Для пластов небольшоймощности высоту матрицы целесообразно выбрать в реальном масштабе.Для пластов средней и большеймощности масштаб матрицы важно сохранить лишь в приграничной зоне изоне опробования (шириной порядка20-40 см ), а в средней части матрицы его можно уменьшить, светодиодная матрица 1 работает в паре с фототранзисторным преобразователем 3по обычной схеме переключательногооптрона. Для этих целей можно использовать диодно-транзисторные оптронные пары, частотный диапазон которых на один - два порядка большечастотного диапазона стандартных рудничных радиометров.Работа предлагаемого стенда осуществляется в следующей последова-тельности.В качестве исходных данных используются несколько диаграмм(гамма-опробования, которые снимают в характерных точках забоя. Они могутбыть, например, симметричными.относительно середины пласта (фйг. 1 в,г).Путем сравнения этих диаграмм выбирают по крайней мере две диаграммыформула изобретения с минимальным и максимальным градиентом гамма-излучения, а третью строят по усредненным данныи всех диаграмм. По этим трем диаграммам таблично или графически строят три кривые гаьяа-излучения фиг, 2 в, г) с учетом реальной чувствительности детектора гамма-излучения, с которым поставлен радиометрический датчик, Эти кривые моделируют на стенде попеременно путем изменения пересчетных коэффициентовделителя частоты 7 и опросного генератора б.Небольшие колебания градиента излучения в пределах длины светодиодной матрицы, которые происходят например, за счет колебания мощности пласта,можно имитировать путем затемнения отдельных светодиодов,Для этой цели можно, например, использовать сменные закрашенные кол- пачки сетодиодов. Уменьшая таким образом светоотдачу отдельных диодов в зоне опробования, можно добиться уменьшения градиента излучения длякаждого столбца светодиодной матрицые,После выполнения необходимого объема работ по моделированию пласта дальнейшая работа стенда происходит в следующей последовательности. Пусть, например, на светодиодной матрице смоделировано излучающее тело с минимальным градиентом излучения фиг. 2 г ). В исходноем положении преобразователь 3 и синхронно с ним рабочий орган выводится в зону опробования, например в зону т т 6 или ч В фиг. 2). После включения гейератора б горизонтальные шины со стороны делителя частоты 7 опрашиваются с частотой, соответствующей графикуЦЦ(фиг. 2). С той же частотой высвечиваются и светодиоды вертикальных столбцов матрицы. Эта закономерность повторится в виде последовательности электрических импульсов и на выходе преобразоватэля 3. Радиометрический датчик .10 подсчитывает число этих импульсов в единицу времени и сравнивает текущее значение частоты с заданной. В результате на выходе релейного усилителя 11 появляются управляющие команды фБольше - равно-меньше", црторые воздействуют на электрогидравлический золотник так, что он будет переключаться попеременно.В результате автоколебаний преобразователь З.отработает границу пласта в виде зоны поиска шириной. Ь 8 фиг, 3), Синхронна с перемещением преобразователя 3 граница пласга отрабатывается режущей кромкой рабочего органа в реальном масштабе в виде зоны шириной ага фиг. 3),) Одновременно с этим происходитпопеременное переключение индикатор-ных ламн 12 и 13, показывавших нап,равление перемещения рабочего органа в режиме переключения.5 меняя параметры радиометрического датчика(постоянную времени интенсиметра, пороги срабатывания,пороги срабатывания реле и др,), можно добиться оптимального режима сле жения за границей пласта. При этомважно сузить зону поиска дт(фиг. 3)до минимума, но без чрезмерного нагрева электрогидравлических золотников и без резких перемещений рабоче го органа в режиме переключений,После отладки настроечных параметров радиометрического датчика проверяют реакцию следящей системы наместные изменения градиента иэлуче ния. С этой целью преобразователь,.3 сдвигают по горизонтали в те места матрицы,-где светоотдача светодиодов уменьшена за счет съемныхколпачков.Объем стендовых испытаний радиометрического датчика производят покрайней мере еще дважды для моделипласта с максимальным (фиг. 2 в ) иусредненным градиентам излучения. С учетом этого выбираются оптимальные пределы регулировки настроечных параметров радиометрического датчика, которые и рекомендуются для шахтных испытаний,Отказ от использования биологически вредных веществ на этапе заводских испытаний машины дозволяет соэдать весьма простую и мобильную конструкцию стенда, который в свою очередь позволяет сократить время заводских . испытаний, стоимость наладочных работ и улучшить качество аппаратуры управления. Применение стенда выгодно и длядействующих дредприятий для отладки, например, аддаратуры после ремонта или перемонтажа машины в другой забой с несколько отличной горно-геологической обстановкой. Стенд для отладки настроечных параметров добычной машины, содержащиймодель излучающего тела, преобразователь излучения в сигнал, устройствоперемещения преобразователя относительно модели, о т л и ч а ю щ и й О с я тем, что, с целью повышениябезопасности обслуживающего персонала, модель излучающего тела выполнена в виде матрицы светодиодов,соединенной через делитель частоты 65,с генератором, а в качестве преоб 989353разователя излучения в сигнал применен фотоэлектронный преобразователь,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 2870186/03,кл, 01 И 19/00, 1980..2. шашкин В.Л, Опробование радиоактивных руд по гамма-излучению. МАтомиздат, 1972, с. 60-61 прототип ),989353 Составитель В. НемцевРедактор Н. Киштулинец Техредл.пекарь . Корректор Г, Огар Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,филиал Заказ 11109/5811303 Тираж 871 ВНИИПИ Государстве по делам изобре Москва, Ж, РаПодписноенного комитета СССРтений и открытийуюская наб., д. 4/5