Способ управления перемещением базы механизированной крепи

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Сециакистичесиих

Республик о>877059 (61),Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 220280 (21) 2885472/22-03 (51)M

Е 21 D 23/12 с присоединением заявки ¹Государственный комитет

СССР ио деяам изобретеиий и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 30.10,81, Бюллетень. № 40 (53) УДК 622. 284

{088. 8) Дата опубликования описания 30.10;81 (72) Авторы изобретения

П.Г.Макаренко И И.В.КрылоВ

Ордена Трудового Красного Знамени институт г дела им. A.А.Скочинского

1 (71) Заявитель

{ 54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЕМ БАЗЫ.

МЕХАНИЗИРОВАНЙОЙ КРЕПИ

Изобретение относится к горному. делу, а именно к способам управления перемещением механизированных крепей, и может быть Использовано в системах управления механизированных . комплексов и агрегатов.

Известен способ автоматического поддержания прямолинейности в плос-.: кости пласта шахтных механизирован-",, ных крепей очистных комплексов .и агрегатов с гибкой нитью, взаимодействующей с датчихами, электро-. гидроклапанами и домкратами гидросистеьи подачи, заключающийся в том, что сначала передвигают автономно:.. закрепленную нить по заданному нап--равлению, затем выравнивают положение базы путем взаимодействия дат-. чиков с нитью (1 .

Недостатком известного способа является нестабильность положения базы в плоскости пласта при ее перед-. вижке на забой и, в связи с этим, недостаточная для практики точность поддержания толщины стружки.

Наиболее близким к предлагаемому является способ управления переме» щением базы механизированной крепи, включающий перемещение шарнирно соединенных в плоскости пласта участков базы посредством гидроцилиндров заданную величину, задание и измерение величин перемещений участков базы в контрольных точках, сравнение. заданных и измеряемых величин пере- мещений, выработку по результатам сравнения сигналов на остановки и остановки перемещений участков базы путем подачи сигналов на электрогидроклапаны гидроцилиндров (23 .

Недостаток данного способа — недостаточная для практики стабилиза- ция положения линия базы в плоскости пластин на каждом цикле ее передвижки. Это является следствием оши-. бок в измерительных устройствах r5 ти контролируемых точек базы и движейия ее в условиях переменной гипсометрии пласта. В результате накопления ошибок измерения в различных точках базы она постепенно искрывляется в плоскости пласта и на ее выравнивание затрачивается непроизводительное время. Кроме того, снятие выемочной машиной при выравнивании линии забоя непостоянной по толщине угольной стружки снижает производительность.

877059

Цель изобретения — повышение стабилизации положения базы на каждом цикле перемещения.

Поставленная цель достигается .тем, что в контрольных точках на каждом цикле перемещения измеряют угол относительного разворота соседних участков базы, а задаваемые величины перемещений контрольных точек базы определяют как алгебраические суюы шага передвижки и корректирующих величин, определяемых по формуле

cL j . К1

15 где .hg, — значение корректирующей величины в i-й контрольной точке на данном цикле перемещения, м;

f - длина жесткого участка ба- 2О зы, м, .

d. — значение угла относительно1

ro разворота соседних участков базы в i -й точке, рад.

На фиг.1 изображена принципиальная схема устройства для управления перемещением базы крепиу на фиг.2 схема перемещения базы крепи; на фиг,3 - принципиальная схема датчика угловых перемещений; на фиг.4 то же, второй вариант.

Участки базы 1 выполнены из нескольких жестко соединенных в плоскости пласта секций с длиною пролета меньше критического т.е. пролета, нераэрушаемого под действием сум- З5 марного усилия передвижки базы.

Участки базы 1 соединены между собой в плоскости пласта при помощи шарниров 2. Отдельные секции базы связаны с секциями крени 3 гидроци- 40 .линдрами 4. На секциях базы„ расположенных непосредственно у шарнирных соединений ее участков, в контрольные точки установлены датчики линейных перемещений, каждый из которых 4 выполнен, например, в виде барабана

5 с закрепленными в нем по окружности постоянными магнитами 6,перемещающимися при вращении барабана относительно магнитоуправляемого контакта 7, закрепленного на секции базы.

Вращеиие барабан получает от рейки

8, связанной с секцией крепи штангой .9.

В каждой контрольной точке на шарнирных стыках участков базы установлен датчик 10 их взаимных угловых перемещений, электрически. подключенный к одному из входов вычислительного устройства 11, а к другому его входу подключен магнитоуправляеьый щ контакт 7 (т.е, чувствительный элемент датчика) . Выход вычислительного устройства подключен к схеме 12 управления электрогидроклапана 13, гидравлически соединенного с группой гидроцилиндров 4 передвижки базы гидромагистралями 14 и 15. ГРуппы гидроцилиндров, подключенных к одному электрогидроклапану, размещены симметрично относительно каждой контролируемой точки базы. Вычислительные vcTpoAcTBB всех контрольных точек базы .подключены к блоку 16 задания программы шага передвижки. базы.

В качестве датчика угловых перемещений используют любые известные в технике датчики (потенциометрические, импульсные и т. п.) . Датчик состоит, например, из трансформатора (усилителя) угла, выполненного в виде шестерни 17, закрепленной на одном из участков базы 18 и шестерни 19, ось которой закреплена на участке базы 20. Шестерня 19 жестко соединена с консолью 21, на которой размещен постоянный магнит

22, взаимодействующий с магнитоуправляемыми. контактами 23, закрепленными на секции базы 20. Благодаря т анс м ии гл нези чите ь р фор ац у а а л ные угловые перемещения продольных осей участков базы 18 и 20 приводят к достаточным для измерения углам поворота консоли 21 с магнитом 22.

В некоторых конструкциях базовых элементов агрегатов (например с конвейером), где размещение шарнира по оси базы затруднено, более приемлемой может оказаться конструктивная схема датчика угловых перемещений, изображенная на фиг.4.

Способ осуществляется следующим образом.

Для передвижки участков базы 1 на забой оператор с пульта управления по гидромагистрали 14 полает давление рабочей жидкости через нормально открытые гидроклапаны 13 всех контрольных точек базы в поршневые полости гидроцилиндров 4., База . начинает перемещаться и закрепленные на ее секциях барабаны 5 с магнитами 6 поворачиваются относитель. но неподвижной рейки 8 со штангой

9 и магнты, взаимодействуя с датчиками 7, возбуждают в них электрические импульсы, количество которых пропорционально линейной величине передвижки базы. Импульсы поступают в вычислительное устройство 11 и, когда их количество равно количеству импульсов программы, заданной блоком 16, схема сравнения блока 11 выдает команду на закрытие гидроклапана 13. При этом давление рабочей жидкости в гидроцилиндры 4 не поступает и база 1 останавливается, выполнив заданный шаг передвижки.

Датчик работает следующим образом.

При образовании угла между продольными осями смежных участков базы (Фиг.2) по знаку и величине угла

877059

Система работает следующим обоа- 5р зом.

Если положение базы в начальный момент АОВосо0о о о1а За пЕОвый Цик передвижения база занимает положение

А

Напримео, для того, чтобы точка 0 вышла на линию задания на втором бр цикле. ей необходимо задать перемещение Н1,равное Н „= h> >+ h р„> где Ь "- шаг передвижки; à hg>эначен%е корректирчющей величины в точке 0 на данном шаге перемещения; 65 относительного поворота участков базы магнит 22, взаимодействуя. с магнитоуправляеьыми контактами 23, создает в них электрические импульсы, по знаку и количеству пропорциональные углу относительного поворота участков базы. Электрическая схема соединений углового датчика выполняется по известным принципам, обеспечивающим направленный счет количества импульсов. Количество импульсов углового датчика поступает в вычислительное устрой ст во 11 где производится алгебраическое поеобразование их совместно с количеством импульсов, измеренных датчиком 7. линейных перемешений, а также срав- 15 нение с заданным по программе Количеством импульсов в блоке 16.

Вычислительное устройство. 11 выдает команду на управление в систему электропривода 12 гидроклапана 13 2р гидоодомкоатов передвижки базы с учетом измерения линейной величины перемещения контрольной точки базы и образованной на предыдущем шаге чгловой величины между осями участков 5 базы.

Если все контрольные точки базы . на каждом цикле ее передвижки получают равные перемещения, то стружкаугля имеет одинаковчю толщину по всей длине лавы и база остается поямолинейной при любом количестве выполненных ею циклов. В оеэчльтате ошибок ходов в измерительных устройствах пути, неодинаковых лифтов в соединениях датчиков пеоемещения с секциями крепи и базы, ее движения в условиях переменной гипсометоии пласта, и.т.п. база может искривляться. Панная система упоавления передвижением базы работает по двум 4( параметрам : пчти пройденному каждой контоольной точкой, на данном цикле . передвижки (например, на первом цикле для точки Dg это расстояние 01101) и чглу поворота между смежными относительно контрольной точки ччастков базы (напоимер, для точки Do на пер- вом цикле это уголь П1).

В данном способе принято допущениечто из-за малости углов oL; 6 пс ;хсзр; .

Учитывая это, вел уунч Ьк можно выразить как h< = Д <",гдето — значение угла относительного разворота соседних участков базы .0.,Е„и 01 С на данном цикле перемещейия р О, — длина участка базы.

Аналогично задаваемые величины перемещений контрольных точек базы определяются как алгебраические суммы шага передвижки и соответст- „, вУюших коРоектиРчюших величин ЙХ -1 —

2 где Д - длина жесткого ччастка базы, м, а с(,; — значение угла относительно оазворота соседних участков базы в

i-й точке, рад.

Предлагаемый способ .управления перемещением базы крепи позволяет достичь улучшение стабилизации базы на каждом цикле ее передвижки благодаря чему обеспечивается поддержание постоянной толщины стружки по всей длине лавы, а также автоматическое поддержание: контроль прямолинейности базы агрегата.

Фоомчла изобретения

Способ чйравления пеоемещением базы механизированной крепи. включающей перемешение шарнирно соединенных в плоскости пласта участков базы посредством гидроиилиндоов на заданнчю величинч, задание и изменение величины перемещений участков базы в контрольных точках, сравнение заданных и измеряемых величин пеоемещений, выработку по результатам сравнения сигналов на остановки и остановки пеоемещений ччастков базы путем подачи сигналов на электоогидроклапаны гидроцилиндров, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения стабилизации положения базы на каждом цикле перемещения, в контрольных точках на каждом цикле перемешения иэмеояют угол относительного разворота соседних участков базы, а задаваеььте величины перемещений контоольных точек определяют как алгебраические суммы шага передвижки и корректирчющих величин, определяемых по фоомуле

"К1 -й 1 где h y — з н аче н ие коро е кт ирчющей

1 величины в i-й контрольной точке на данном цикле перемещения, м, В - длина жесткого участка базы, м; с 1 — значение угла относительного разворота соседних участков базы в -й точке,рад.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 450892, кл. Е 21 0 23/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2721990/03, кл. E 21 0 23/12, 1979 (прототип), 877059

О lZ

Составитель В. Пономарева

Редактор М.Янович Техюед М.Голинка Еорректор У.Пономаренко

Заказ 9550/50 Тираж 630 Подиисное

ВНИИПИ 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