Измеритель толщины среза

СОКИ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТЬИЕСНИХРЕСПУБЛИК 3 д) Е 21 С 35/24 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ъйа,й.,4 е ьР;,(21) 3495691/22-03(54)(57) ИЗМЕРИТЕЛЬ Т 0 Л 1 цИНЫ СРЕЗА,содержащий устройство для контролярасстояния и связанный с ним датчикугла поворота, выполненный на герконе, звено передачи движения на элеЯЦ 1094962 А мент управления герконом и блок вычисления толщины среза, о т л и.ч а ю щ и й с я ,тем, что, с цельюповышения надежности за счет упрощения линии связи, в нем содержитсяп датчиков. угла поворота, соединенных одной двухпроводной линиейсвязи с блоком вычисления толщинысреза и связанных с соответствующимиустройствами для контроля расстояния, при этом звено передачи движения на элемент управления герконом каждого датчика угла поворотавыполнено в виде поводка, свободноведущего элемент управления герко-.ном, который выполнен в виде маятника с подвесом., геркон каждогодатчика угла поворотасмонтированна маятниковом подвесе и расположенв зоне свободного падения элемента10949 б 2 1Изобретение относится к устройствам для замера толщины среза угольным стругом и может найти применение в системах автоматического контроля работы забойных машин в угольных шахтах.Для замеров перемещения забойного конвейера или толщины стружки,снимаемой стругом, применяют устройство для контроля расстояния исвязанный с ним датчик угла поворота,содержащий геркон, звено передачидвижения на элемент управления герконом и блок вычисления толщиныосреза. В этом устройстве расстоянияизмеряются стальным тросиком, намотанным на подпружиненную катушку.Длина выпущенного тросика регистри,руется и преобразуется электроннымустройством в токовый сигнал,В этом устройстве на вращающемся валу установлен элемент управления герконом, смонтированным на неподвижном корпусе. Элементом управления может быть постоянный магнит или ферромагнитный флажок 13,Однако датчики требуют двухпроводной линии связи с устройством приема информации, причем на каждый датчик необходима двухпроводная линия. Параллельное подключение указанных датчиков на одну двухпроводную линию невозможно по следующей причине; во время вращения элемент управления герконом (магнит или ферромагнитный флажок) может остановиться в любом положении, в том числе и когда он воздействует на геркон. Поскольку все герконы датчиков подключены к одной двухпроводной линии, они будут блокированы этим герконом,. Недостатками устройства также являются многопроводность линии связи по лаве н неработоспособность системы, когда любой из датчиков заблокирован герконом.Цель изобретения - повышение надежности за счет упрощения линии связиПоставленная цель достигается тем, что в измерителе толщины среза, содержащем устройство для контроля расстояния и связанный с ним датчик угла поворота, выполненный на герконе, звено передачи движения на элемент управления герконом и блок вычисления толщины среза, содержится й датчиков угла поворота,связанных с соответствующими устройствами для контроля расстояния и соединенных одной двухпроводной линиейсвязи с блоком вычисления толщины5 среза, при этом звено передачи движения на элемент управления герконом,каждого датчика угла поворотавыполнено в виде поводка, свободноведущего элемент управления герконом,16 который выполнен в виде маятникас подвесом, геркон каждого датчикаугла поворота смонтирован на маятниковом. подвесе и расположен в зонесвободного падения элемента управ 15 ления герконом.Благодаря тому, что поднес управления герконом с магнитом выполнен в виде маятника, свободно ведомого поводком до верхней точки20 круговой траектории, после чегоподнес, под собственным весом,падая, проходит кратковременно подгерконом, а сам геркон расположенна маятниковом подвесе в левом или25,правом верхнем квадранте позволяетисключить остановку магнита под герконом и блокирование (прнведениев неработоспособное состояние) имодной двухпроводной линии на всеЗС измерители,Таким образом, предлагаемаяконструкция позволяет повысить надежность прибора, исключить многокабельность и заменить двухпроводной связью на несколько измерителей по лаве.На фиг.1 изображена функционально-логическая схема измерителятолщины среза; на фнг,2 - устрой 4 О ство для контроля расстояния, наФиг.З - датчик угла поворота; нафиг.4 - разрез А-А на фиг.З.Измеритель толщины среза содержитустройства 1-7 для контроля расстояния, проходимого забойным конвейером 8, на котором они смонтированы через интервалы Б. Гидродомкраты подачи через забойный конвейер 8 прижимают к угольному забою50лавы элемент управления герконом 9 - исполнительный орган(струг), перемещаемыйприводами, смонтированными в местахВ и Г на концах лавы. Устройства1"7 для контроля расстояния содер 55жат катушку 10 с намотанным на неестальным тросиком 11, конец 12 которого закреплен в точке Д отработанного пространства лавыКатушка 10 смонтирована на оси 13 вкронштейнах 14 и 15, закрепленных на конвейере 8. Один конец оси 13 снабжен дисковым тормозом 16, создающим за счет пружины 17 и диска 18 тормозной .момент на катушке при разматывании тросика. В кронштейны 14 и 15 вмонтированы свободно вращающийся вал 19 и вплотную к нему - подпружиненный вал 20. На вал 19 намотано несколько витков конца 12 тросика, На одном конце вала 19, на его торцовой части закреплен поводок 21, имеющий когтеобразно загнутый конец 22, и одет патрубок 23, вмонтированный в корпус 24. На патрубке 23, на подшипниках 25 и 26 установлены маятниковые подФ весы 27 и 28. Подвес 27 имеет радиальный участок 29, конец которого загнут по направлению оси вала 19 и на нем закреплен постоянный магнит 30. Подвес 28 имеет радиальный участок 31, на котором смонтирован груз 32 и радиальный участок 33, в который вмонтирован геркон 34, установленный в немагнитной капсуле 35.Геркон гибкими проводами 36 и 37 связан через разъем 38 с двухпроводной линией 39. Корпус 24 смонтирован на кронштейне 14. Геркон 34 расположен по оси вала 19 и развернут на угол вС относительно(вертикали (линия 0 О) и участка 31 таким образом, что он располагается в левом верхнем квадранте в случае вращения вала 19 против движения часовой стрелки и в правом верхнем - при обратном ее движении. Когтеобразный конец 22 поводка 21 заведен с одной стороны за радиальный участок 29 с постоянным магнитом 30. Герконы 34 датчиков угла поворота всех устройств 1-7 соединены параллельно друг другу двухпроводной линией 39 и их параллельная цепь подана на блок вычисления толщины среза, который состоит из счетчика 40, на выход которого подключен двоично-десятичный дешифратор 41, к выходу которого подключена группа 42 схем И 43-46, выходы которых поданы на схемы ИЛИ 47-50 соответственно, выходы схем ИЛИ 47-50 заведены на группу клавиш 51, в которую входит ряд клавиш ввода информации в программируемый микрокалькулятор 52, имеющий цифровую визуальную индикацию на светящемся индикаторе 53, каждый55 О 15 2025 30 3550 выход дешифратора 41 через схемы И 43-46 и схемы ИЛИ 47-50 связан с соответствующей ему клавишей (фиг.1, часть этих выходов и схем не отображена). Например, клавише 5 соответствует пятый выход дешифратора 41.На другие входы схем ИЛИ 47-50 заведены выходы группы 54 схем И 55-58, на которые поданы выходы дешифратора 59, на вход которого заведены выходы устройства 60 контроля местополо- жения струга 9, на вход дешифратора 59 заведены также контакты 6 1 движения струга в одну сторону и контакты 62 движения струга в другую сторону. Дешифратор 59 имеет потенциальные выходы, которыми он связан с группой 54 схем И, и импульсные выходы, которыми он связан со схемой ИЛИ 63, выход которой подан на многовыходнуюлинию 64 задержки и на клавишу 65 подготовки установки режима вычисления (префиксная клавиша). Выходылинии задержки поданы на группу 42 схем И, на группу 66 клавиатуры управления микрокалькулятором 52, на группу 54 схем И, на вход установки в "0" счетчика 40, на вход схемы ИЛИ 67, выход которой подан в группу 66 клавиатуры, на клавишу 68 пуска вычисления. В эту же группу, на клавишу 69 установки автоматического режима работы и на клавишу 70 установки пускового адреса программы вычисления, поданы выходы линии 64 задержки. Цешифратор 59 выполнен аким, что вьщает потенциальный сигнал на одном из выходов в течение всего времени нахождения струга 9 на участке Е установки соответствующего устройства 1-7 дляконтроля расстояния, проходимогозабойным конвейером 8, и вьщает импульсный сигнал при достижении точки Ж во время движения струга от привода В к приводу Г, а при достижении точки 3 во время движенияструга от привода Г к приводу В на каждом участке Е. Это обеспечивается за счет того, что на дешиф.ратор заведены контакты 61 и 62 от движения струга в определеннуюсторону, Точки Ж и 3 отстают отместа установки устройств 1-7 каждого участка Е на несколько метров,что определяется длиной исполнительного органа струга 9. Этонеобходимо для того, чтобы обработка информации производилась после полногопрохода всего исполнительного органа (струга) через место установки устройства 1-7, Линия 64 задержкиобеспечивает задержку поданного на ее вход сигнала и может быть выполнена в виде регистра сдвига или логического счетчика.,Измеритель толщины среза работает следующим образом.1 ОПеред работой измерителя в микрокалькулятор 52 вводится программа обработки информации, поступающей из счетчика 40, который перед работой устанавливаетса в "0". Программа 5 микрокалькулятора содержит столько частей, сколько установлено устройств 1-7 (на фиг, 1 их семь). Каждая из частей программы запускается с определенного присвоенного ей адреса 20 и производит следующие действия: накапливает суммарное перемещение в каждой из точек установки устройств 1-7 (мест замера) путем суммирования текущего и накопленного перемещений, 25 накапливает число проходов струга по каждому месту замера, производит деление суммарного перемещения на число проходов, определяя тем самым среднюю толщину среза за все проходы зО по каждой из точек замера. ИэмеритеЛь производит индикацию среднего среза на точках установки устройств 1-7,В качестве микрокалькулятора 52 может быть использован серийный мик- З 5 рокалькулятор "Электроника БЗ", который применен в предлагаемом измерителе толщины среза.Во время работы струговой установки, после прохода исполнительного органа 9 и снятия стружки (толщины среза Й ), происходит перемещение конвейера 8 .на забой эа проходящим стругом. При этом тросик 11, разматываясь с катушки 10, приводит во вращение вал 19, например, против движения часовой стрелки. Поводок 21 своим концом 22, поворачиваясь, ведет подвес 27 с постоянным магнитом 30 до того момента, когда последний займет примерно верхнее положение по вертикали. При дальней" шем повороте вала 19 на угол менее угла с(. подвес 27 за счет маятникового эффекта, поворачиваясь, падает.5 Во время его падения кратковременно срабатывает геркон 34, замыкая контакты, и выдает импульс на счетчик 40. При этом вал 19 может останавливаться в любом положении, но герконна время этой остановки не замыкается, т.е. не шунтируется линия 39 ина нее могут подаваться сигналы сомногих устройств 1-7, поскольку перемещение конвейера 8 происходит запроходящим стругом 9. Подвес 27 после падения может раскачиваться, находясь в нижнем положении, но, благодаря тому,что геркон 34 размещен в верхнем квадранте, ложного срабатывания его от этого не имеется. Во время работы струга конвейер 8 может наклоняться по линии перемещения забоя, например, преодолевая неровности почвы. В этом случае геркон 34 сохраняет угол А относительно вертикали, так как груз 32 обеспечивает необходиюй поворот. Этим сохраняется работоспособность устройств 1-7 на возможных углах наклона конвейера 8.Рассмотрим случай обработки информации от перемещения на первом участке, где установлено устройство 1. При движении струга на этом участке от привода В к приводу Г на потенциальном выходе дешифратора 59, соответствующего этому участку, вьдается потенциал, открывающий схемы И 55 и 56. После прохода струга 9 через место установки устройства 1 в счетчик 40. поступают импульсы, количество которых определяет перемещение конвейера 8 на забой (толщину среза угля за один проход струга) . После достижения стругом точки Ж вырабатывается импульс, который через схему ИЛИ 63 поступает на вход линии 64 задержки и на клавишу 65 подготовки установки режима вычисления. С выходов линии задержки задержанные сигналы поступают в следующей последовательности в порядке их следования: на клавишу 69 автоматического режима работы микрокалькулятора, на клавишу 70 установки пускового адреса програьВщ вычисления,на схемы ИЛИ 55 и 56, на схему ИЛИ 6 (на один из ее входов заведен один из выходов линии задержки), на группу 42 схем И, на второй вход схемы И 67, на сброс счетчика 40. При этом микрокалькулятор 52 производит следующие действия: от клавиши 65 подготавливается устанавливаемый режим его работы, от клавиши 69 устанавливаетсяавтоматический режим вычисления по программе, от клавиши 70 разрешается ввод пускового адреса программы, одна десятичная цифра которого поступает со схемы И 55, а вторая - со схемы И 56 через схемы ИЛИ 47 и 48 на клавиши группы 51 ввода информации. В результате этого в микрокалькулятор заносится пусковой адрес, величина которого определяется номером устройства 1-7. От клавиши 68 при поступлении первого импульса производится первый запуск-нрограммы автоматического счета, в результате которого из ячейки памяти вызывается число, характеризующее общее перемещение конвейера в точке установки устройства 1, которое было произведено до этого (в начале работы оно равно нулю) . После этого происходит останов, так как в программе заложена команда останова.Далее, поступившим с линии 64 задержки импульсом производится опрос схем И 43-46, занесение через клавиатуру 51 десятичного числа, соответствующего количеству импульсов, накопленному счетчиком 40.Например, в случае пяти импульсов происходит воздействие на клавишу 5. После этого на клавишу 68 поступает второй импульс и микрокалькулятор запускается на продолжение счета, который производит суммирование накопленного перемещения конвейера 8 с текущим показанием счетчика 40, вызов из памяти числа, характеризующего количество проходов (в начале работы оно равно нулю), прибавление к нему единицы и запоминание его нового значения, деление вычисленного перемещения на полученное знасГение числа проходов. Далее происходит останов счета. с индикацией на индикаторе 53, полученного среднего значения среза. Затем импульсом с линии 64 задержки счетчик 4 О сбрасывается в "0". Время индикации величины среднего значения среза определяется временем перемещения струга до следующейточки Ж на другом соседнем участкеустановки устройства 1-7, При достижении стругом соседней точки Ж 5 . процесс обработки информации повторяется описанным способом эа исключением того, что номер пускового адреса заносится другой парой схем Игруппы 54 и имеет другое значение.10 Номер определяет пусковой адреспрограммы обработки с участка, накотором в это время перемещаетсяструг. При движении струга от К кВ цикл обработки информации, изме ряемой устройствами 1-7, производится при достижении стругом точки 3Предлагаемый измеритель дозволяетавтоматизировать сбор"информации сомногих точек лавы о величине среза, 20 автоматизировать процесс расчетасреднего значения величины срезанезависимо от числа проходов иманевров стругом в лаве.Это повышает точность замеров, 25 так как определяется интегральнаяхарактеристика величины среза прибольшом количестве проходов стругаи этим исключается влияние случай.ных факторов (разброс крепости, зд недодвижка за один проход струга,вывалы и другие причины) . Предлагаемый измеритель позволяет иметь двухпроводную линию 39, на з которую можно подключать достаточнобольшое количество устройств (например для машины ВЗ) 1-7, чтоисключает необходимость во множестве кабелей, проложенных вдоль лавы .40 и подверженных повреждениям от случайно падающей породы и угля, атакже воздействию элементов забойныхмеханизмов. Кроме того, эа счет исключения большого количества кабе лей облегчается монтаж-демонтаж иремонт механизмов в стесненных условиях забоя (например, замену рештаков, ремонт конвейера и т.п.), Указанное качество измерителя срезаповышает надежность его работы.1094962 ставитель Л. Лукашинец хред Л.Коцюбняк Корректор В. Иванов едактор Н. Бобков каз 3556/ е илиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная,4 Тираж 564 ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений и 13035, Москва; Ж, Раушск