Устройство автоматического поддержания прямолинейности базы очистного агрегата

(19 (1 СЮ Е 21 а 23 00 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ТОРСИ У СВИДЕТЕЛЬСТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГ(71) Ордена Октябрьской Революциии ордена Трудового Красного Знамениинститут горного дела им, А.А. Скочинскбго(56) 1. Авторское свидетельство СССРР 459757, кл, Е 21 0 2 Д/00, 1975.2, Авторское, свидетельство СССРпо заявке Р 3256667/03,кл. Е 21 0 23/00, 1981 (прототип)(54)(57) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГОПОДДЕРЖАНИЯ. ПРЯМОЛИНЕЙНОСТИ БАЗЫОЧИСТНОГО АГРЕГАТА, содержащее блокавтоматического задания программы,включающий датчик режима работыагрегата, инвертор, генератор импульсов, четырехвходовую схему совпадения, последовательно соединенные счетчик задания программы с двумя входами, переключатель программы и дешифратор задания, и управляющие блоки секций агрегата, каждый из которых включает датчик перемещения секции, подключенный черезключ к реверсивному счетчику, выходкоторого соединен с дешифраторомнуля и переключателем допустимогоискривления, подключенным к входудешифратора максимума искривления,схему управления электрогидроклапаном, двухвходовую схему совпаденияи инвертор, причем выход дешифраторамаксимума искривления через магистральную линию связи соединен с одним иэ входов четырехвходовой схемысовпадения, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения эффективности управления агрегатом путемавтоматической установки величины перемещения базы в зависимости от,нагрузки привода исполнительной ма-. шины, блок автоматического задания програмьы снабжен последовательно соединенными датчиком нагрузки привода исполнительной машины, аналогоцифровым преобразователем й регистром памяти и коммутатором, счетчиком программы величины шага перемещеция с двумя .входами, схемой сравнения, двухвходовой схемой совпаде" ния, .ключом с двумя входами, триггером с тремя входами и двумя выходами, грехвходовой схемой совпадения, каждый управляющий блок снабжен 0-триггером с двумя. входами и двумя выхода- ьк и логической схемой ИЛИ, причем в блоке автоматического задания программы к входам трехвходовой схемы щ совпадения подключены датчик режимаработы агрегата, генератор импульсов и инвертор, выход трехвходовой схемы совпадения соединен с одними иэ входов счетчика задания програм-: мы и"счетчика програюы величины : Ф шага перемещения, выходы которого .подключены к схеме сравнения, к другим .входам которой подключен один из выходов коммутатора, а выход схем мы сравнения соединен с другим входом четырехвходовой схемы совпадения, к двум остальным входам которой подключены дешифратор задания и один иэ выходов триггера, подклюМ ный одновременно ко второму входу счетчика программы величины шага перемещения, выход четырехвходовой схемы совпадения соединен с инвертором и первым входом двухвходовой схеьы совпадения, ко второму входу которой подключен датчик режима работы агрегата, одновременно подключенный ко второму входу счетчика задания программы и первому входу григгера, второй вход которого соединен с выходом двухвходовой схемы :овпадения, а второй выход триггера подключен ко второму входу регистра1010284 памяти, к первому входу ключа, второй вход которого соединен с коммутатором, и через магистральнуюлинию связи к ключу, к первому входудвухвходовой схемы совпадения и перноМу входу О-триггера управляющегоблока, второй вход которого соединен с дешифратором нуля, первыйвыход О-триггера через магистральнуюлинию связи соединен с третьим входом триггера блока автоматическогозадания программы, .второй выходО-триггера подключен к схеме управлеиия электрогидроклапана и черезинвертор ко второму входу двухвходовой схемы совпадения соседнегоуправляющего блока, выход которой Изобретение относится к горной промышленности, а именно к средствам автоматического управления базой угледобывающИго агрегата Фронтального действия Известно устройство автоматичес,. - кого подцержания прямолинейности базы очистного агрегата, включающее генератор импульсов, даТчик режима работы базы, датчик перемещения секций базы, реверсивные счетчики, дешифраторы .нуля, дешифраторы отключения электрогидроклапанов, схемы совпадения, инверторы и электрогидроклапаны 1 . Недостатком устройства является то, что при искривлении базы агрегата на одном цикле подачи, на следующем цикле шаг подачи уменьшается на величину наибольшей недодвижки предыдущего цикла.Известно также устройство автоматического поддержания прямолинейности базы очистного агрегата, содержащее блок автоматического задания программы, включающий датчик режима работы агрегата, инвертор, генератор импульсов, четырехвходовую схему совпадения, последовательно соединенные счетчик задания программы с двумя входами, переключатель программы идешифратор задания, и управляющие блоки секций агрегата, каждый из которых включает датчик перемещения секции, подключенный через ключ к реверсивному счетчику, выход которого соединен с дешифратором нуля и переключателем допустимого искривления, подключенным к входу дешифратора максимума искривления, схему управЛения злектрогидроклапасоединен с логической схемой ИЛИ, соединенной через магистральную линиюсвязи с выходом ключа блока автоматического задания программы, выходлогической схем ИЛИ соединен сосхемой управления электрогидроклапаном, причем в одном крайнем управляющем блоке оба входа двухвходовойсхемы совпадения через магистральную линию связи соединены со вторымвыходом триггера блока автоматического задания программы, к выходамтрехвходовой схеьв совпадения которого через магистральную ли-ниюсвязи подключены реверсивные счетчики управляющих блоков. ком, двухвходовую схелу совпаденияи инвертор, причем выход дешифратора максимума искривления черезмагистральную линию связи соединенс одним иэ входов четырехвходовойсхемы совпадения 121 .Недостатком известного устройстваявляется то, что оно обеспечиваетпрямолинейность базы агрегата послеокончания цикла подачи, а в процес се подачи базы максимальная стрелапрогиба базы может быть равна шагуподачи. Это недопустимо для исполйительных машин фронтального действия,где допускается искривление базы аг регата в заданных пределах в процессе ее подачи. В противном случаебольшая часть энергии привода исполнительной машины (струга) расходу ется на трение в направляющих, которые непрямолинейны. Кроме этого,нагрузка на привод исполнительной машины зависит от величины стружки,которую разрушает струг, т.е. отскорости подачи базы на забой. Еслиже уменьшать стружку, то может возникнуть ситуация, когда энергияпривода расходуется лишь на измельчениеугля исполнительной машиной.Целью изобретения является повышение эффективности управления агрегатом путем автоматической установкивеличины перемещения базы в зависимости от нагрузки привода исполнительной машины. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве автоматического поддержания прямолинейности базы очистного агрегата, содержащем блок автоматического задания программы, включающий датчик режима работыагрегата, инвертор, генератор импульсов, четырехвходовую схему совпаде-,ния, последовательно соединенныесчетчик задания программы с двумявходами, переключатель программыи дешифратор задания, и управляющиеблоки секций агрегата, каждый иэкоторых включает датчик перемещениясекции, подключенный через ключ креверсивному счетчику, выход которого соединен с дешифратором нуляи переключателем допустимого искривления, подключенных к входу дешифратора максимума искривления, схемууправления электрогидроклапаном,двухвходовую схему совпадения и инвертор, причем выход дешифратора,максимума искривления через магистральную линию связи соединен с однимиз входов четырехвходовой схемысовпадения, блок автоматическогозадания программы снабжен последовательно соединенными датчиком нагрузки привода исполнительной машины,аналого-цифровым преобразователеми регистром памяти и коммутатором,счетчиком программы величины шагаперемещения с двумя входами, схемойсравнения, двухвходовой схемой совпадения, ключом с двумя входами, триггером с тремя входами и двумя выходами, трехвходовой схемой совпадения,каждый управляющий блок снабженО-триггером с двумя входами и двумявыходами и логической схемой ИЛИ,причем в блоке автоматического задания программы к входам трехвходовой схемы совпадения подключены датчик режима работы агрегата, генератор импульсов и инвертор, выходтрехвходовой схемы совпадения соединен с одними из входов счетчиказадания программы и счетчика программы величины шага перемещения,выходы которого подключены к схемесравнения, к.другим входам которойподключен один из выходов коммутатора, а выход схемы сравнения соединен с другим входом четырехвходовойсхемы совпадения, к двум остальным.входам которой подключены дешифратор задания и один иэ выходов триг- .гера, подключенный одновременноко второму входу счетчика программывеличины шага перемещения, выходчетырехвходовой схемы совпадениясоединен с инвертором и первым входом двухвходовой схемы совпадения,,ко второму входу которой подключендатчик режима работы агрегата, одновременно подключенный ко второмувходу счетчика задания программы ипервому входу триггера, второй входкоторого соединен с выходом двухвходовой схемой совпадения, а второйвыход триггера подключен ко второмувходу регистра памяти, к первомувходу ключа, второй вход которого соединен с коммутатором, и черезмагистральную линию связи к ключу,к первому входу двухвходовой схеьысовпадения и первому входу О-тригге.ра управляющих блоков, второй входкоторого соединен с дешифраторомнуля, первый выход О-триггера черезмагистральную линию связи соединенс третьим входом триггера блока автоматического задания программы, 1 О второй выход О-триггера подключен ксхеме управления электрогидроклапа-,на ь через инвертор ко второму входудыухвходовой схеьы совпадения соседнего управляющего блока, выход кото рой соединен с логической схемойИЛИ, соединенной через магистральнуюлинию связи с выходом ключа блокаавтоматического задания программы,выход логической схемы ИЛИ соединенсо схемой управления электрогидроклапаном, причем в одном крайнемуправляющем блоке оба входа двухвходовой схемы совпадения через магистральную линию связи соединены совторым выходом триггера блока автоматического задания програюы, квходам трехвходовой схеьы совпадения которого через магистральнуюлинию связи подключены реверсивныесчетчики управляющих блоков.На фиг. 1 изображена блок-схемаблока автоматического задания программы перемещения агрегата, нафнг. 2 - блок-схема аппаратуры управления, располагаемой непосредственно на агрегате.в лаве.Блок автоматического задания программы фиг, 1 содержит датчик 1режима работы агрегата, подключенный к одному из входов трехвходовой.40 схемы 2 совпадения и к входу установки на "0" счетчика 3 заданияпрограммы. Суммирующий вход этогосчетчика подключен к выходу трехвходовой схемы 2 совпадения, а его вы ходы подключены через переключатель4 программы к входам дешифратора 5задания. Выход дешифратора 5 заданияподключен к одному из входов четырехвходовой схемы 6 совпадении, выходкоторой через инвертор 7 подключенко второму входу трехвходовой схемы2 совпадения, а ее выход также подключен к суммирующему входу счетчика 8.программы величины шага перемещения,выходы которого подключены ю входамсхемы 9 сравнения. Выход схеьы 9сравнения подключен ко второму входучетырехвходовой схеьы 6 совпадения,а к третьему ее входу подключена магистральная линия 10 связи.60Выход четырехвходовой схеьы б совпадения, подключен также к одному извходов двухвходовой схемы 11 совпаде:,ния, к ее другому входу подключен 65 датчик 1.режима работы агрегата. Вы 1010284рой также подключены информационныйвход О-триггера 30 и управляющийвход ключа 36 ДПС 24, а выход этогоключа соединен с вычитающим входомреверсивного счетчика 26.Кроме этого, в крайнем управляющем блоке 23 (нижний по схеме) обавхода двухвходовой схемы 34 совпадения замкнуты между собой,Устройство работает следующим образом.Агрегат находится в исходном положении. Для подачи базы агрегатана забой оператор устанавливаетпереключателем 4 программы величинуподачи базы, а также устанавливаетна коммутаторе 22 предварительную величину шага перемещения для исполнительной машины и режим передвижки,например, фронтальную передвижку. Приэтом все реверсивные счетчики 26находятся в нулевом состоянии, аО-триггеры 30 находятся в единичномсостоянии. Все ЭГК 25 закрыты.При передвижке базы начинаетработать исполнительная машина струг)и включается датчик 1 режима работыагрегата, который своим сигналом растормаживает счетчик 3 задания программы, триггер 12, подготавливает кработе двухвходовую схему 11 совпадения, а также позволяет прохождениесигналов от генератора 17 импульсовчерез трехвходовую схему .2 совпадения на суммирующие входы счетчика3 задания программы и счетчика 8 программы величины шага перемещения,а также через магистральную линию18 связи на суммирующие входы ревер-сивных счетчиков 26.После накопления числа импульсов,равного величине шага перемещения,которая установлена на коммутаторе22, счетчик 8 программы величинышага перемещения обеспечивает. срабатывание схемы 9 сравнения, котораячерез четырехвходовую схему совпадения, инвертор 7 воздействует навход трехвходовой схемы совпадения,чем запрещается прохождение сигналовот генератора 17 импульсов на выходтрехвходовой схемы 2 совпадения.К этому моменту по магистральной линии связи во всех реверсивных счетчиках 26 записывается одинаковоезаданное число импульсов (Фиг. 2).Кроме этого, выходной сигнал четырехвходовой схемы 6 совпадения черездвухвходовую схему 11 совпадения воздействует на триггер 12, которыйпереключается и своим выходным сигналом устанавливает на "0" счетчик 8программы величины шага перемещения,а также, воздействуя на вход четырехвходовой схемы 6 совпадения, сохраняется ее выходной сигнал неизменным,так как при установке на "0" счетчика 8 схема 9 сравнения снимает ход двухвходовой схемы 11 совпаденияподключен к одному иэ входов триггера 12, к другому входу которогоподключена магистральная линия 13связи; а к входу установки на "0"триггера 12 подключен выход датчика 51 режима работы агрегата. Один извыходов триггера 12 подключен к входуустановки на "0" счетчика 8 программы величины шага перемещения и кчетвертому входу четырехвходовой схемы 6 совпадения. Второй выход триггера 12 подключен к магистральнойлинии 14 связи и к информационномувходу ключа 15, выход которого подключен к магистральной линии 16 15связи.Кроме того, генератор 17 импульсов подключен к третьему входутрехвходовой схемы 2 совпадения, аее выход подключен к магистральнойлинии 18 связи.Датчик 19 нагрузки подключен каналого-циФровому преобразователю(АЦП 1 20, выходы которого соединеныс информационными входами регистра 21 25памяти, управляющийвход регистра21 памяти подключен к одному иэ выходов триггера 12. Выходы регистра21 памяти подключены к входам коммутатора 22, один из выходов которогосоединен с управляющим входом клю-,ча 15, а другие с входами схемы 9сравнения.Аппаратура, размещаемая на агрегате в лаве (фиг. 2), содержит вкаждом управляющем блоке 23 датчик 3524 перемещения секций (ДПС) электрогидроклапана ЭГК) 25, счетчик 26,суммирующий вход которого подключенк магистральной линии 18 связи. Выходы реверсивного счетчика 26 подключены к входам дешифратора 27нуля и через переключатель 28 допустимого искривленияк входам дешифратора 29 максимума искривления,выход которого подключен к магистральной линии 10 связи.Выход дешифратора 27 нуля подключен к О-входу 0-триггера 30, нулевой выход которого подключен кмагистральной линии 13 связи. Единичный выход 0-триггера 30 подключенк одному из входов схемы 31 управления, а также через инвертор 32 имеждублоковую линию 33 свячи к одномуиз входов двухвходовой схемы 34 следующего управляющего блока 23, Выход двухвходовой схемы 34 совпаденияподключен к одному из входов логическойсхемы ИЛИ 35, выход которой соединен свторым входом схемы 31 управленияЭГК, а выходы последней соединены 60с ЭГК 25. Второй вход логическойсхемы ИЛИ 35 соединен с магистральной линией 16 связи, а второй входлогической схемы 34 соединен с магистральнойлинией 14 связи, к кото.свое воздействие с входа четырехвходовой схемы б совпадения. Сигнал совторого выхода триггера 12 воздействует на управляющий вход регистра21 памяти, вследствие чего он подготавливается для йриема информацииот йЦП 20. Кроме, того, сигнал совторого выхода триггера 12 подаетсяв магистральную линию 14 связи и,так как оператором устанавливаетсяпрограмма фронтальной передвижкиагрегата, то через открытый ключ 15в магистральную линию 16 связи.Сигнал, прихоядщий в каждый управляющий блок 23 по магистральнойлинии 16 связи через логическую схе"му ИЛИ 35 воздействует на схему 31управления ЭГК 25. Таккак на дру-.гом ее входе присутствует сигналединичного состоянйя О-триггера 30,схема 31 управления включит ЭГК 25.Таким образом, включаются все ЭГК 25и база агрегата начинает двигатьсяна забой, Исполнительная машина приэтом производит разрушение угля,Датчик 19 нагрузки исполнительноймашины регистрирует величину нагрузки привода АЦП 20, преобразует еев цифровую форму, Регистр 21 памятизапоминает"величину максимальнойнагрузки за время передвижки базыагрегата на заданную величину.шаа.перемещения,ДПС 24 формирует импульсы, пропорциональные пути, пройденному каждой контролируемой точкой базы агрегата. Эти импульсы поступают наинформационные входы ключей 36 ДПС24, которые к этому времени открываются сигналом, приходящим по магистральной линии 14 связи. В реверсивных счетчиках.26 вычитается это число импульсов из записанной в нихранее программа. Как только в какомлибо управляющем блоке 23 реверсивный счетчик 26 займет нулевое состояние, О-триггер 30 переключаетсяв нулевое состояние, снимается егосигнал со входа схемы 31 управленияи ЭГК 25 выключится. Это означает,что точка базы; которой соответствует данный ДПС 24, прошла заданнуювеличину шага перемещения, Информация об этом с выхода О-триггера 30подается в магистральную линию 13связи. Как только последний из реверсивных счетчиков 26 займет нулевое состояние, на входе триггера 12,соединенного с магистральной линией13 связи, сформируется сигнал, который переключит его. Вследствие этогоинформация о максимальной нагрузкепривода исполнительной машины, хранившаяся в регистре 21 памяти, запишется в коммутатор 22, с выходовкоторого она поступит на входы схемы 9 сравнения. Одновременно с этимпереключаются все О-триггеры 30 уп. В дальнейшем процесс работы уст 35 ройства повторяется до тех порпока при записи последующей программы величины шага перемещения в счетчик 3 задания программы в общейсложности не запишется число импуль"4 О сов, равное числу, установленномуна переключателе 4 программы,т.е. процесс записи программы величины шага перемещения остановит несхема 9 сравнения,а дешиФратор 545 задания и, отработав эту стружку,агрегат выдвинется на величину подачи базы, установленную оператором.Последующей записи программы непроисходит, так как дешифратор 5 заданин через. четырехвходовую схему бсовпадения и инвертор 7 запрещаетпрохождение импульсов через. трех"входовую схему 2 совпадения.В дальнейшем оператор переводит. работы агрегата, устанавливаЕтсяв ф 0" счетчик 3 задания программы,запрещается прохождение импульсовчерез трехвходовую схему 2 совпаде 60 ния, затормаживается в нулевом состоянии триггер 12, что исключаетвозможность ложного открытия ЭГК 25,, так как на обоих входах логическиМсхем ИЛИ 35 в этом случае присутству 65 ют сигналы, запрещающие срабатыва" 510152025 равляющих блоков 23 и растормаживается счетчик 8 программы величинышага перемещения, изменяется выходной сигнал четырехвходовой схемы б совпадения, который через инвертор 7 воздействует на вход трехвходовойсхемы совпадения, что позволяет прохождение импульсов через трехвходовую схему 2 совпадения. Кромеэтого, выходной сигнал четырехвхо" довойсхемы 6 совпадения через двух;входовую .схему 11 совпадения подготавливает к срабатыванию триггер 12Все счетчики устройства начинают суммировать импульсы, проходящие через трехвходовую. схему 2 совпаде- .ния от.генератора 17 импульсов.Просчитав такое число, какое уста"навливает коммутатор 22 на входахсхемы 9 сравнения, счетчик 9 программы величины шага перемещения остановится, так как схема 9 сравнения своим выходным сигналом через четырехвходовую схему б совпадения иинвертор 7 запрещает прохождениеимпульсов через трехвходовую схему 2 совпадения. Такое же количество импульсов запишется во все реверсивные счетчики 26 управляющих блоков23. Тем самым задается новая величина шага перемещения, на которую долж на передвинуться база агрегата.В счетчике 3 задания программы ужезаписано число, соответствующеедвум шагам перемещения.ние схемы 31 управления ЭГК 2 всехуправляющих блоков 23. Остановитьподачу базы оператор может в любоймомент, при этом потери информацииуправления не происходит, Кроме того, регистр 21 памяти постоянно хранит величину максимальной на грузки привода исполнительной машины предыдущей стружки. Следовательно устанавливать величину шагаперемещения оператор должен только 10при первом пуске агрегата. В дальнейшем она устанавливается автомати-чески и зависит от нагрузки напривод исполнительной машины.Кроме рассмотренной фронтальнойпередвижки .агрегата, в устройствезаложена возможность фланговой передвижки базы .и автоматический переход с одного режима работы на другой в зависимости от нагрузки привода исполнительной машины, В этомслучае устройство работает следующим образом. Если датчик 19 нагрузки зафиксировал такую величину нагрузки, при которой необходимоуменьшить величину шага перемещениядо такой величины,.что исполнительная машина теряет свою производительность, то тогда коммутатор 22 отключает ключ 1 Ь, Это.означает, чтобаза передвигается флангово, а ве- З 0 личина шага перемещения устанавливается большей и регулируется в соответствии с нагрузкой.При отключенном ключе 15 в режиме Фланговой подачи базы в магистральной линии 16 связи отсутствует сигнал, который через логические схемы ИЛИ 35 воздействует на схемы 31 управления ЭГК 25. В этом случае после записи программы величины шага 40 перемещения и срабатывания триггера ,12, сигнал с его выхода поступает "в магистральную линию 14 связи. Вследствие него изменяется выходной сигнал двухвходовой схемы 34 совпа дения только одного (нижйего по схеме) управляющего блока 23, так как ее оба входа соединены с магистральной линией 14 связи. Выходной сигнал схемы 34 через логическую50 схему ИЛИ 35 воздействует на схему 31 управления, которая, в свою очередь, включает ЭГК 25.Данная контролируемая точка базы начинает передвигаться на забой, и, пройдя величину шага перемещения, 55 остановится, так как соответствующий ей реверсивный счетчик 26 займет нулевое состояние, что зарегистри- рует дешифратор 27 нуля. Вследствие этого перебросится О-триггер 30 и его сигнал с единичного выхода через инвертор 32 и междублрковую линию 33 связи поступает на второй вход двухвходовой схемы 34 совпадения следующего второго снизу управляющего блока 23. Выходной сигнал схемы 34 через логическую схему ИЛИ 35 воздействует на вход схемы 31 управления ЭГК 25. Дальнейшая работа устройства аналогична описан. ной.В устройстве также предусмотрен дешифратор 29 максимума искривления (фиг. 2), который исключает возможность записи программы величины шага перемещения более допустимой для агрегата. Переключателем 28 допустимого искривления выбирается величина максимального шага перемещения для конкретного агрегата, исходя из его конструктивных особенностей, что не позволяет базе агрегата искривляться свыше допустимого.Контроль прямолинейности и коррекция программы движения базы для обеспечения прямолинейности произво-дится одним из известных методов, например, при помощи гибкой нити.Предлагаемое устройство может найти применение в том случае, когда отрабатывается пласт угля, больший по мощности, чем величина захвата округа, при этом отрабатывается одна часть забоя нижняя (верхняя), а затем струг поднимается (опускается). В этом случае также следует, в зависимости от нагрузки, поднимать (опускать) .струг либо по всему фронту, либо с фланга.Использование предлагаемого устройства позволяет повысить производительность угледобывающего агрегата за счет повышения эффективности уп-. равления им в плоскости пласта, а также, более рационально испольэовать энергию привода исполнительной машины. Кроме того, повышается надежность. работы агрегата за счет исключения возможных аварийных ситуаций. Повышается срок службы исполнительной машины и ее привода за счет эксплуатации их в более благоприятных режимах.1010284 ЮОМ Составитель М. СмиттенБобкова ТехредМ.Гергель Корректор Г. Ог Ред Заказ 243 П фПатент", г, Ужгород, Ул. Проектная,илиал ВНИИ ПО 1130Тираж 601, Государственного комиелам изобретений и от Москва, Ж-,35, Раушс Подписноеета СССРнтийя наб., д. 4/5