Датчик открытой границы порода—уголь

 

2 62044

ОПИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскю

Социалистическиа

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 27.111.1967 (№ 1144931f22-3) с приcîåäèíållèåì заявки №

Приоритет

Опубликовано 26.1.1970. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 21 V.1970

Кл. 5b, 27/00

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР,ЧПК Е 21с

УДК 622.23(088.8) Авторы изобретения Л. А, Краусс, П. Я. Сова, В. И. 1т1укин и Э. П. Квиринг

Заявитель Карагандинский научно-исследовательский проектно-конструкторский, и экспериментальный институт по созданию горных машин и механизмов !

ДАТЧИК ОТКРЫТОЙ ГРАНИЦЪ| ПОРОДА — УГОЛЪ

Известны ультр азвуковые устройства открытой границы порода-уголь, содержащие стержень-вибратор,,преобразователи и 1выпрямитель. Известны также датчики открытой границы порода — уголь, выполненные в виде измерительных резцов, расположенных на исполнительном органе горной машины и установленных за рабочими резцами в одной линии резания с ними.

Предлагаемое устройство отличается от из- 10 вестных тем, что стержень-:вибратор выполнен в виде резца, закрепленного через волновой изолятор в узловой плоскости колебательной системы резец-преобразователь. Это позволяет IIQBblcHTb точность работы устройства. 15

На чертеже изображены механическая и функциональная электрическая схемы предлагаемого устройства.

Устройство содержит стержень-вибратор, 20 выполненный в виде измерительного резца 1, соединенного с преобразователем 2 и закрепленного в узловой плоскости колебательной системы резец-преобразователь с,помощью волнового изолятора 8 к.корпусу исполнитель- 2S ного органа 4. К корпусу исполнительного органа прикреплен также преобразователь 5, который соединен последовательно и встречно с преобразователем 2. Разность выходных напряжений преобразователей 2 и 5 подается Зо на вход выпрямителя б, выход которого соединенн с и чтегр ирующим з веном 7.

При движении исполнительного органа 4 в измерительном резце 1, разрушающем массив, и при сколах, сопутствующих резанию горных пород, возбуждаются механические колебания. Частота этих колебаний определяется геометрическими размерами колебательной системы и по опыту работы из вестных ультразвуковых устройств контроля границы уголь — порода может приниматься в диапазоне от 10 до 50 кгпв, Энергия свободных механических колебаний передается главным образом в массив, с которым резец 1 находится в контакте. При этом декремент затухания свооодпых колеоанпй зависит от акчстического сопротивления разрушаемой горной породы.

Если свойства горных пород таковы, что динамические нагрузки на резец при резании угля ниже, чем при резании породы, параметры акустической системы резец-преобразователь целесообразно согласовывать по углю, При этом резанию угля будет соответствовать меньшая максимальная амплитуда возбуждаемых колебаний и больший декремент их затухания, чем резанию породы, т. е. обе физические всличинь1, служащие для опозна вания угля и породы, будут изменяться, согласованно, и граница уголь — порода дистанционно

262044

Предмет изобретения

1зсда лор Т. Фадеева Текред Т. П. Курилко Корректор Н. С. Сударенкова

Тираж 500

Подписное ЦНИИПИ

Заказ 1273/3

Типография, пр. Сапунова, 2 определ ится по изменению среднего значения выходного напряжения преобразователя 2, получаемого с помощью выпрямителя 6 и интегрирующего звена 7 при переходе резцом границы уголь — порода.

Если динамические нагрузки при резаний породы ниже, чем при резании угля, то целесообразно акустическую систему согласовать по породе. Возможно также огдельное измерение среднего значения максимальной амплитуды и среднего значения декремента затухания с последующик определением границы уголь — порода по одновременному изменению обоих параметров. Однако электрическая часть такого устройства будет более сложной.

Поскольку закрепление колебательной системы в узловой плоскости не является идеальным, то устройство подвержено,воздейст,вию помех, появляющихся в виде дополнительного возбуждения колебательной системы шумами, передающимися,по корпусу .исполнительного органа от соседних рабочих резцов, разрушающих массив. Для ослабления этих помех на корпусе исполнительного органа закрепляется преобразователь 5, напряжение которого непосредственно или после ослабления включается встречно- последовательно с напряжением, снимаемым с преобразователя 2.

Механическое колебание в колебательной системе резец-преобразователь возбуждается за счет неравномерности процессов резания, поэтому режим влияет на стабильность работы устройства. С увеличением размеров стружки снижается неравномерность процесса резания и одновременно увеличивается среднее значение усилия резания. При этом

) меньшается амплитуда возбуждаемых коле5 бапий и чувствительность устройства, а крепление измерительного резца .должно быть достаточно прочным.

В предглагаемом устройстве для исключения этого явления измерительный резец 1

10 устанавливается за ра бочим резцом 8 в одной линии резания с ним, причем режущая кромка измерительного резца превышает рея:ущую кромку рабочего резца на 3 — 5 мл.

Такая установка позволяет стабилизировать

15 режим резания измерительным резцом, так как толщина срезаемой им стружки меняется незначительно при изменении скорости подачи вследствие малого расстояния между резцами, а:превышение режущей кромки измери20 тельного резца обеспечивает работу с толщиной стружки, соответствующей большой неравномерности, процесса резания.

Датчик открытой границы порода — уголь, содержащий стержень-,вибратор, рабочий резец, преобразователи,:выпря м итель и интегрирующее звено, отличающийся тем, что, с

30 целью повышения точности работы устройства, сержень-вибратор выполнен в виде резца, закрепленного через .вол новой изолятор в узловой плоскости колебательной системь резец-преобразователь.