Устройство автоматического управления буровой машиной

 

Изобретение относится к горной промышленности и позволяет повысить надежность управления механизмом 1 подачи бурового станка за счет устранения перекосов буровой каретки (БК) 2 в направляюмачты. Устройство содержит две системы подчиненного регулирования скорости приводов 3 и 4 подачи. Каждая из систем имеет тиристорный преобразователь 18, 19, датчики нагрузки 14, 15 и скорости 6, Т, регуляторы нагрузки 16, 17 и скорости 10, 11 и элементы сравнения (ЭС) по нагрузке 12, 13 и по скорости 8, 9. На концах БК 2 уустановлены датчики 20 и 21 пути, подключенные через делитель 22, дифференциатор 23 и вычитатель 24 к коммутатору 25. К ЭС 8 и 9 подключен выход задатчика 5 скорости. При возникновении перекоса БК 2 сигналы с выходов датчиков 20 и 21 различны . На выходе коммутатора 25 появляются знакопеременные сигналы, которые поступают на ЭС 8 и 9 и через регуляторы 10, 16 и 11, 17 воздействуют на приводы 3 и 4, устраняя перекос БК 2. 1 ил. i Л N5 00 00 ю дэ 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1288298 (504 Е 21 С 35 24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3959821/22-03 (22) 30.09.85 (46) 07.02.87. Бюл. № 5 (71) Государственный проектно-конструкторский и научно-исследовательский институт по автоматизации угольной промышленности (72) Е. А. Елизаров и В. П. Лукин (53) 622.243.92 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 447507, кл. Е 21 С 27/00, 1971.

Авторское свидетельство СССР № 935615, кл. E 21 С 35/24, 1978. (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ БУРОВОЙ МАШИНОЙ (57) Изобретение относится к горной промышленности и позволяет повысить надежность управления механизмом 1 подачи бурового станка за счет устранения перекосов буровой каретки (БК) 2 в направляющих мачты. Устройство содержит две системы подчиненного регулирования скорости приводов 3 и 4 подачи. Каждая из систем имеет тиристорный преобразователь 18, 19, датчики нагрузки 14, 15 и скорости 6,7, регуляторы нагрузки 16, 17 и скорости 10, 11 и элементы сравнения (ЭС) по нагрузке 12, 13 и по скорости 8, 9. На концах БК 2 уустановлены датчики 20 и 21 пути, подключенные через делитель 22, дифференциатор

23 и вычитатель 24 к коммутатору 25. К

ЭС 8 и 9 подключен выход задатчика 5 скорости. При возникновении перекоса БК 2 сигналы с выходов датчиков 20 и 21 различны. На выходе коммутатора 25 появляются знакопеременныс сигналы, которые поступают на ЭС 8 и 9 и через регуляторы ф

10, 16 и 11, 17 воздействуют на приводы

3 и 4, устраняя перекос БК 2. 1 ил.

1?88298

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к устройствам управления подачей буровых станков шпиндельного типа.

Цель изобретения — повышение надежности за счет устранения перекосов буровой каретки в направляющих мачты.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит механизм 1 подачи 10 с канатно-полиспастной системой, буровой кареткой 2 и приводами 3 и 4 подачи, задатчик 5 скорости подачи, два датчика 6 и 7 скорости приводов подачи, два элемента 8 и 9 сравнения по скорости подачи, два регулятора 10 и 11 скорости подачи, два элемента 12 и 13 сравнения по нагрузке, два датчика 14 и 15 нагрузки, два регулятора 16 и 17 нагрузки, два тиристорных преобразователя 18 и 19, два датчика 20 и

21 пути, установленные на концах буровой каретки 2, делитель 22, дифференциатор 23, вычитатель 24 и коммутатор 25.

Входы делителя 22 соединены с датчиками 20 и 21 пути, а выход делителя 22 соединен с входом дифференциатора 23, выход которого соединен с одним из входов ком- 25 мутатора 25, второй вход которого соединен с выходом вычитателя 24, входы которого соединены с выходами датчиков 20 и 21 пути.

Выходы коммутатора 25, в состав которого входят инвертор и поляризованное реле с двумя парами переключающихся контактов, соединены соответственно с третьими входами элементов 8 и 9 сравнения. К вторым входам элементов 8 и 9 сравнения подключен выход задатчика 5 скорости подачи, к первым входам элементов 8 и 9 сравнения подключены выходы датчиков 6 и 7 скорости приводов подачи. Выходы регуляторов 10 и 11 скорости подачи подключены к соответствующим первым выходам элементов 12 и 13 сравнения по нагрузке, к вторым входам которых подключены выходы 4ц датчиков 14 и 15 нагрузки. Выходы регуляторов 16 и 17 нагрузки подключены к входам соответствующих тиристорных преобразователей 18 и 19.

Устройство работает следующим образом.

При подаче питания на тиристорные 4> преобразователи 18 и 19 и сигнала с задатчика 5 скорости подачи на вторые входы элементов 8 и 9 сравнения по скорости подачи на выходе тиристорных преобразователей 18 и 19 появляется напряжение и приводы 3 и 4 начинают вращаться, приводя в движение через механизм 1 подачи буровую каретку 2. По мере нарастания скорости приводов 3 и 4 подачи на первые входы элементов 8 и 9 сравнения по скорости подачи поступают сигналы обратной связи с датчиков 6 и 7 скорости приводов подачи. Сигналы датчиков 6 и 7 скорости приводов подачи обеспечивают требуемую жесткость механических характеристик привода подачи, благодаря чему скорость приводов поддерживается постоянной в установленных пределах изменения нагрузки.

Сигналы с датчиков 20 и 21 пути отражают реально пройденный путь буровой каретки 2 в каждой направляющей. В случае возникновения перекоса из-за внешних возмущений, что имеет место при больших скоростях в режиме спускоподъемных операций, сигналы с выходов датчиков 20 и 21 различны. При этом на выходе делителя

22 появляется сигнал, который после дифференцирования в дифференциаторе 23 подается на коммутатор 25, куда подается также на другой вход сигнал алгебраической разности пройденных путей с вычитателя 24. При этом коммутатор 25 выделяет знакопеременные сигналы, которые поступают на третьи входы элементов 8 и 9 сравнения. На входе регуляторов 10 и 11 скорости каждого привода формируется управляющее напряжение, в состав которого входит сигнал скорости изменения отношения сигналов пути, по следующему алгоритму: где Uy — напряжение на входе регулятора скорости (на выходе элементов

8 и 9 сравнения;

U. — задающее напряжение (с задатчика 5 скорости подачи);

К. a — сигнал с выхода соответствующего датчика 6 или 7 скорости привода подачи; S — алгебраическая разность сигналов пути, проходимых противоположными концами буровой каретки 2;

ZS=Si — Sg, где $ь Sg — соответствуюгцие сигналы с выходов датчиков 20 или

21 пути;

К. — коэффициент усиления соответствующего датчика 6 или 7 скорости привода подачи; а; — скорость привода подачи.

В зависимости от знака сигнала S с выхода вычитателя 24, изменяется знак выходных сигналов коммутатора 25. Так, если сигнал с первого датчика 20 пути первого привода оказывается больше сигнала с втррого датчика 21 пути второго привода, т.е.

S ) S, то на входе первого регулятора

10 скорости подачи первого привода управляющий сигнал равен 1

Ui= Uç — Кос (у)д — — (С11 Ь2 что соответствует уменьшению скорости первого привода.

Для второго привода управляющий сигнал на входе второго регулятора 11 скорости подачи равен

1288298

11 = U — КОс сол2+ 1

Формула изобретения

Составитель В. Шилов

Редактор Н. Тупица Техред И. Верес Корректор О. Луговая

Заказ 7779/27 Тираж 477 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород. ул. Проектная, 4 что соответствует увеличению его скорости.

В случае, когда S ) S, сигналы с выхода коммутатора 25 действуют в противоположном направлении. Действие этих сигналов прекращается при достижении равенства сигналов с выходов датчиков 20 и 21 пути.

Таким образом, происходит автоматиче- 10 ское выравнивание буровой каретки в направляющих в процессе ее перемещения.

Регуляторы 10 и 11 скорости подачи, а также регуляторы 16 и 17 нагрузки (тока) выполнены пропорционально-интегральными, что позволяет скомпенсировать электромеханическую и электромагнитную постоянные времени электроприводов подачи.

Применение устройства позволит повысить надежность работы бурового станка за счет исключения поломок буровой каретки из-за ее перекосов в направляющих в процессе перемещения.

Устройство автоматического управления буровой машиной, содержащее первый датчик скорости привода подачи и датчик скорости подачи, выходы которых подключены к первому и второму входам первого элемента сравнения по скорости подачи, выход которого через первый регулятор скорости подачи соединен с первым входом первого элемента сравнения по нагрузке, выход первого датчика нагрузки соединен с вторым входом первого элемента сравнения по нагрузке, выход которого через первый регулятор нагрузки соединен с первым тиристорным преобразователем, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности за счет устранения перекосов буровой каретки в направляющих мачты, устройство снабжено двумя датчикам и пути, вторым элементом сравнения по скорости подачи, регулятором скорости подачи, элементом сравнения по нагрузке, регулятором нагрузки, датчиком нагрузки и тиристорным преобразователем, а также делителем, дифференциатором, вычитателем и коммутатором, при этом выход второго датчика скорости привода подачи соединен с первым входом второго элемента сравнения по скорости подачи, выход задатчика скорости подачи подключен к второму входу второго элемента сравнения по скорости подачи, выход которого через второй регулятор скорости подачи соединен с первым входом второго элемента сравнения по нагрузке, выход второго датчика нагрузки соединен с вторым входом второго элемента сравнения по нагрузке, выход которого через второй регулятор нагрузки соединен с вторым тиристорным преобразователем, причем выходы первого и второго датчиков пути подключены к соответствующим входам вычитателя и делителя, выход которого через дифференциатор соединен с первым входом коммутатора, а выход вычитателя подключен к второму входу коммутатора, первый и второй выходы которого соединены с третьими входами соответствующих элементов сравнения по скорости подачи.