Пневматический регулятор нагрузки преимущественно для горных машин

 

ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР НАГРУЗКИ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ДЛЯ ГОРНЫХ МАШИН, содержшций датчик и задатчик нагрузки, подключенные к соответствующим входам узлов умножения на постоянный коэффициент, генератор импульсов с; дистанционно-управляемой частотой и выходной усилитель, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, , он снабжен элементами ИЛИ, блоком запаздывания, сумматором с отрица-. тельной обратной связью, задатчиком ограничениямаксимальной величины выходного сигнала, задатчиком рабочего уровня, управляемым переключате- . лен, двумя замыкающими и двумя размыкающими ключевыми элементами, при этом выход первого узла умножения через первый замыкающий ключевой элемент соединен с положительным &HbJ(liLKA входом сумматора и первым входом первого элемента ИЛИ, выход второго узла умножения через первьй размыкающий ключевой элемент соединен с отрицательным входом сумматора и вторым входом первого элемента ИЛИ, управляющие входы первого замыкающего и первого размыкающего ключевых элементов соединены с выходом блока запаздывания, вход которого соединен с выходом датчика нагрузки, выход первого элемента ЩШ соединен ,с генератором импульсов и первым инверсным входом второго элемента ИЛИ, второй инверсный вход которого подключен к управляющим входам вторых замыкаюпщх и размыкающих ключевых элементов, &) а выход соединен с закрепляющим входом переключателя, разрешающий вход которого соединен с выходом генератора импульсов, задатчик рабочего уровня через второй размыкающий ключевой элемент соединен с вторым положительным входом сумматора и замьткающим контактом переключателя, размыкающий контакт которого соединен с выходом сумматора, а выход подключен к выходу выходного усилителя, второй замыкающий ключевой элемент подключен последовательно в линию Отрицательной обратной связи сумма тора, а задатчик ограничения максимальной величины выходного сигнала соединен с питающим входом сумматора .

COOS СОВЕТСНИХ.1 ю

РЕСПУБЛИК

09) 00

g g Е 21 С 35/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И-ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3322590!22-03 (22) 17.07.81. (46) 30.03.84. Бюл. Р 12 (72) В.С.Ретинский и Е.Г.Дергачев (71) Донецкий государственный проектно-конструкторский и экспериментальный институт комплексной механизации шахт (53) 622.022.74(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N9 481700, кл. Е 21 С 35/24, 1973, 2. Берендс Т.И. и дре.Элементы и схемы пневмоавтоматики . M., "Машиностроение", 1968, с. -185 (прототип). (54)(57) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР НАГРУЗКИ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ДЛЯ ГОРНЫХ

МАШИН, содержащий датчик и задатчик нагрузки, подключенные к соответ.— ствующим входам узлов умножения на постоянный коэффициент, генератор импульсов С дистанционно-управляемой частотой и выходной усилитель, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности работы, он снабжен элементами ИЛИ, блоком запаздывания, сумматором с отрица-. тельной обратной связью, задатчиком ограничения аксимальной величины выходного сигнала, задатчиком рабочего уровня, управляемым переключателем, двумя замыкающими и двумя размыкающими ключевыми элементами, при этом выход первого узла умножения через первый замыкающий ключевой элемент соединен с положительным входом сумматора и первым входом первого элемента ИЛИ, выход второго узла умножения через первый размыка- . ющий ключевой элемент соединен с отрицательным входом сумматора и вторым входом первого элемента ИЛИ, управляющие входы первого замыкающего и первого размыкающего ключевых эле.ментов соединены с выходом блока запаздывания, вход которого соединен с выходом датчика нагрузки, выход первого элемента ИЛИ соединен,с генератором импульсов и первым инверсным . входом второго элемента ИЛИ, второй инверсный вход которого подключен к управляющим входам вторых замыкаю- Я щих и размыкающих ключевых элементов, а выход соединен с закрепляющим входом переключателя, разрешающий вход которого соединен с выходом генератора импульсов, задатчик рабочего O и уровня через второй размыкающий ключевой элемент соединен с вторым положительным входом сумматора и замыкающим контактом переключателя, размыкающий контакт которого соединен с.выходом сумматора, а выход подключен к выходу выходного усилителя, второй замыкающий ключевой элемент подключен посЛедовательно в линию отрицательной обратной связи сумма тора, а задатчик ограничения максимальной величины выходного сигнала соединен с питающим входом сумма- 3В тора.

1 1082

Изобретение относится к устройствам регулирования нагрузки горных машин и может найти применение в системах регулирования различных машин.

Известен регулятор нагрузки гор5 ной машины, содержащий задатчик, датчик нагрузки, регулирующее устройство и другие элементы (13.

Указанный регулятор не приспособлен для работы с пневмоприводом.

Известен также непрерывно-дискретный пропорционально-интегральный регулятор, содержащий датчик входного параметра, задатчик, два узла умножения на постоянный коэффициент,. генератор импульсов и усилитель I 2).

Однако известный регулятор не может быть использован для регулирования нагрузки комбайна с вынесенной подающей частью. Он не обеспечивает раздельной настройки коэффициентов для положительного и отрицательного рассогласования величин сигнала входного параметра, пропорциоиаль- 25 ного оборотам привода комбайна, и задания. Данный регулятор не имеет необходимого быстродействия при быстром нарастании нагрузки и не обеспечивает устойчивой работы системы при страгивании.

Цель изобретения — повышение надежности работы регулятора.

Поставленная цель достигается тем, что пневматический регулятор нагрузки преимущественно для горных машин, .содержащий датчик и задатчик нагрузки, подключенные к соответствующим входам узлов умножения на постоянный коэффициент, генератор импульсов с дистанционно-управляемой

40 частотой и выходной усилитель, дополнительно снабжен элементами ИЛИ, блоком запаздывания, сумматором с отрицательной обратной связью, задатчиком ограничения максимальной

45 величины выходного сигнала, задатчиком рабочего уровня, управляемым переключателем, двумя замыкающими и двумя размыкающими ключевыми элементами, при этом выход первого узла

>- 50 .умножения через первый замыкающий ключевой элемент соединен с положительным входом сумматора и первым входом первого элемента ИЛИ, выход второго узла умножения через rfepBbiN 55 размыкающий ключевой элемент соединен с отрицательным входом сумматора и вторым входом первого элемента HJIH

947 2 управляющие входы первого замыкающего и первого размыкающего ключевых элементов соединены с выходом блока запаздывания, вход которого соединен с выходом датчика нагрузки, выход первого элемента ИЛИ соединен с генератором импульсов и первым инверсным входом второго элемента ИЛИ, второй инверсный вход которого подключен к управляющим входам вторых замыкающих и размыкающих ключевых элементов, а выход соединен с запрещающим входом переключателя, разрешающий вход которого соединен с выходом генератора импульсов, зацатчик рабочего уровня через второй размыкающий ключевой элемент соединен с вторым положительным входом сумматора и замыкающим контактом переключателя, размыкающий контакт которого соединен с выходом сумматора, а выход подключен к входу выходного усилителя, второй замыкающий ключевой элемент подключен последовательно в линию отрицательной обратной связи сумматора, а задатчик ограничения максимальной величины выходного сигнала соединен с питающим входом сумматора.

На чертеже приведена функциональная схема регулятора.

Регулятор содержит датчик 1 нагрузки, выход которого подключен на положительный вход узла 2 умножения на постоянный коэффициент, отрицательный вход узла 3 умножения и на вход блока

4 запаздывания. Выход задатчика 5 нагрузки.подключен на отрицательный вход узла 2 умножения и положительный вход узла 3 умножения. Выход блока 4 запаздывания подключен на управляющие входы первых замыкающего и размыкающего ключевых элементов 6 и 7, выход узла 2 умножения — на вход первого замыкающего ключевого элемента (ключа) 6, а узла 3 умножения — на вход первого размыкающего ключевого элемента (ключа) 7.,Выход ключа 6 соединен с положительным входом сумматора 8 с отрицательной обратной. связью и элемента ИЛИ 9, а ключа 7 — с отрицательным входом сумматора 8 и вторым входом элемента

ИЛИ 9. Выход элемента ИЛИ 9 соединен с входом генератора 10 импульсов с дистанционно-управляемой частотой и инверсным входом элемента ИЛИ 11.

Командный сигнал на включение механизма подачи комбайна соединен с вторым инверсным входом элемента

1082947

ИЛИ 11 и управляющими входами вторых замыкающих и размыкающих ключевых элементов (ключей) 12 и 13.

Задатчик 15 ограничения максимальной величины выходного сигнала под- 5 ключен к питающему входу сумматора 8, а задатчик 14 рабочего уровня, на вход второго размыкающего ключе-. вого элемента (ключа) 12, выход кото-, рого соединен с нормально разомкнутым 10 входным контактом управляемого переключателя 16 и положительным входом сумматора 8, в отрицательную обратную связь которого последовательно подключен в орой замыкающий ключевой элемент 13. Нор- 15 мально замкнутый контакт управляемого переключателя 16 соединен с выходом сумматора, управляющий вход — с выходом генератора 10, запрещающий вход — с выходом элемента ИЛИ 1!. а выход подключен на вход усилите.ля 17.

Регулятор работает. следующим образом.

Положительное рассогласование сигналов датчика 1 нагрузки и эадат-. чика 5 умножается на постоянный коэффициент в узле 2 и поступает на положительный вход сумматора 8..Отри">0 цательное рассогласование умножается на постоянный коэффициент в узле 3 и поступает на отрицательный вход сумматора 8.

Выходы узлов .умножения через 3g аналоговый элемент ИЛИ 9 подаются также на вход генератора 10, выход которого управляет переключателем 16.

При каждом .такте генератора регулятор реализует операцию 40

Р ьь х. Р вь (h-1! + К (Р1 РZ) ° (о-1! abloom регулятор предыдущем такте генератора,. запомнившийся в положительной связи 45 сумматора;

К вЂ” коэффициент умножения узла 2 или 3;

P — - выход датчика 1 наг1 рузки;

Р— выход задатчика 5

2 нагрузки.

Задатчик 15 подает питание Р4 на сумматор и таким образом ограничивает его максимальный выход.

Когда командный сигнал на механизм подачи равен "О", ключ 12 замкнут, а ключ 13 разомкнут. В этом случае сумматор работает на элемент сравнения с дискретным выходом, равным Р4 в момент страгивания механизма подачи.

Когда командный сигнал становится равным "1", ключ 12 размыкается и в положительной обратной связи сумматора запоминается сигнал, равный

Р, а ключ,13 замыкается, восстанавливая отрицательную обратную связь сумматора. Таким образом, после страгивания механизма подачи регулятор реализует указанную выше операцию, начиная с Рв,„= P> +

+К(Р„- P,).

При возрастании оборотов привода комбайна выход апериодического звена равен " 1", при этом ключ 6 замыкается, а ключ 7 размыкается. В этом случае выход регулятора. изменяется только при положительном рассогласовании. При падении оборотов выход изменяется только при отрицательном рассогласовании. Если выход элемента

ИЛИ 9 равен "0", на выходе элемента

ИЛИ 11 появляется сигнал запрета на работу переключателя 16, что исключает отработку сумматором собственной погрешности.

Использование предлагаемого регулятора позволяет повысить производительность угольного комбайна и уменьшить его динамические нагрузки.

При использовании регулятора на комбайнах с устройством автоматического вождения по гипсометрии пласта он позволит решить проблему вывода людей из,опасной зоны при разработке выбросоопасных пластов.

1082947

Составитель Г. Гладун

Редактор Л. Филь ТехредЖ.Кастелевич

Корректор f0. Макаренко

BHHIGIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 4239 Тираж 564 Подписное