Способ управления перемещением базовой балки очистного агрегата циклического действия и устройство для его осуществления

 

Союз Советских

Социалистических

Респубпни

O П И С А Н И Е „„Р11ОЗ1

ИЗОВРИтИНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 04. 08. 80 (2) )2969247/22-03 (51) М. Кл.

Е 21 С 35/24

E 21 Р 23/00 с присоединением заявки йи(23) Цриоритет1Ьауааретееивй кеиитет

СССР ав авлеи извеувтвиий и атирытий

Опубликовано 07.03.82. Бюллетень М 9

Дата опубликования описания 07.03. 82. (53) УДК622,725 (088. 8) (72) Автор изобретения

В.Т, Снагин

1

i »

Ордена Трудового Красного Знамени и ордЬн1а Октябрьской J

) ° 1

" ч (7!) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЕМ БАЗОВОЙ БАЛКИ

ОЧИСТНОГО АГРЕГАТА ЦИКЛИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГ0 ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к автоматизации агрегатов циклического действия, а именно к способам и средствам автоматического поддержания заданной толщины стружки и обеспечению прямолинейности базы агрегата в плоскости пласта. Известны способ и устройство для управления перемещением базы (конвейера) механизированной крепи с целью обеспечения необходимой прямолинейности лавы. Сущность метода сводится к измерению специальными приборами, смонтированными на конвейере, пути перемещения контролируемых точек базы в неподвижной системе координат, а реализация способа в устройстве " к измерению пути перемещения контролируемой точки по линейной величине размотки гибкой нити, свободный конец которой оставлен в завале (1).

Однако это устройство не может решить поставленную задачу потому, что положение- нити в завале неопределенно.

Известен также способ управления перемещением базовой балки агрегата циклического действия, заключающийся в поочередной передвижке по заданной программе секций крепи и в последовательном иэ цикла в цикл вводе ошибки предыдущего шага. передвижки в задание последующего, причем задание на передвижку очередного цикла для каждой контролируемой точки формируется согласно условию

А =В-(+An. ), где А - задание на передвижку очередного цикла;

В - расчетное значение толщины стружки;

bB -. погрешность передвижки контре ролируемой точки эа предыдущий цикл.

Величина В согласно способу может с достаточной степенью точности обес3 91103 печиваться механизмом задающего устройства, выполйенного в виде линейного гидравлического дозатора (2 ).

Однако при каждой передвижке возникает погрешность (недодвижка или передвижка за расчетное значение), связанная с неточностью дозировки.

Устройство для осуществления этого способа включает секции базовой балки, связанные с секциями крепи, 10 гидростойки распора базы, гидропереключатели, связанные через управляемые обратные клапаны с гидроцилиндрами перемещения, задающие элементы, выполненные в виде линейных гидрвв- 5 лических дозаторов с ограничителями величины перемещения, датчик, связанный с базовой балкой механизмом гидрозахвата, имеющим цилиндр с подпружиненным поршнем, через который перпендикулярно оси цилиндра пропущены скалка и неподвижная направляющая, закрепленная на секции базовой балки, и звено жесткой обратной связи, соединенное с цилиндром механизма гидро- 25 захвата, установленным в направляющих на секции базовой балки и имеющим на одном плече магнит для взаимодействия с датчиком а на другомпаз для взаимодействия с гидропереключателем, закрепленным на секции базы, при этом крель имеет пассивные секции, на каждой из которых установлен линейный гидравлический дозатор, выполненный в виде гидроцилиндра,. шток которого шарнирно связан со скалкой механизма гидроэахвата(2

Недостатком данного устройства является невозможность автоматически ликвидировать нелинейность базы путем изменения шага последующей передвижки, Цепь изобретения - обеспечение прямолинейности путем автоматической компенсации имеющихся искривлении

v 4$ базы.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу управления перемещением базовой балки очистного агрегата циклического действия определяют знак угла рассогласования смежных линейных прогонов базы и для поло. жительных углов уменьшают, а для отрицательных увеличивают очередной шаг передвижки соответствующей сек- И ции крепи.

С этой целью устройство для управления перемещением базовой балки

1 4 очистного агрегата циклического действия снабжено установленными на концах смежных линейных прогонов базы датчиками знака угла рассогласования прогонов и автоматическими корректорами задания шага передвижки, выполненными в виде сообщающегося с поршневой полостью дозатора гидравлического цилиндра, внутри которого размещен плавающий гидрозолотник с кольцевой выточкой, причем датчики знака угла рассогласования прогонов выполнены в виде двухлинейного гидропереключателя, выходы которого соединены с входными отверстиями гидравлического цилиндра знака угла.

На фиг.1 изображена функциональная схема системы управления агрегатом; на фиг. 2 - конструктивная схема устройства системы управления, общий вид; на фиг. 3 - линейный гидравлический дозатор, общий вид в разрезе; на фиг, 4 - механизм гидрозахвата, общий вид в разрез; на фиг. 5расположение на базе измерительного элемента угла рассогласования, общий вид; на фиг. 6 - конструкция гидропереключателя .

8 схеме (фиг.1) по оси у цифрами отмечены номера контролируемых точек базы, состоящей из восьми жестких линейных прогонов, а по оси х - номера циклов. Кроме того, для каждой контролируемой точки (левее ее номера) выставлены действительные суммарные погрешности (в мл) механизма задающего устройства, масштабы в данном случае выбраны условно. Положения базы после выполнения первого, второго и третьего циклов соответствуют в принятом масштабе порядку отработки задания на передвижку при условии, что крайние контролируемые точки базы точно отрабатывают расчетный шаг передвижки В, и что величина

ЬЬ = + 5 мм, определяемая как

D-d

6+ где ЬК - конструктивная величина поправки задающего устройства, одинаковая для всех механизмов системы;

Р - диаметр гидрозолотника механизма коррекции;

d " диаметр шейки гидрозолотника механизма коррекции .

Поскольку фактическое-задание поограммы передвижки для каждой конт5 911031 6 ролируемой точки отличается от рас- руемые точки системы принимаются как четного значения В, то . базисные, прямая между которыми хаВ =.Г + (+ hb),. рактериэует проектную линию прямолинейности, относительно которой и . где В - фактическая величина зада- з производится стабилизация базовой ния шага передвижки данной балки. контролируемой точки; . Истинные величины перемещения ,вЬ - истинное значение погрешнос- крайних контролируемых точек эа ти задания данной контроли- цикл также отличаются от расчетных руемой точки. >0 на величину соответствующих погрешПоэтому полное задание на передвиж- ностей механизмов задающих устройств, . . ку очередного цикла для каждой конт- что приводит к отстаиванию или опереролируемой точки можно представить женив их"относительно друг друга, В условием конечном итоге это может привести к

+ (Ь .) (+ В . ) 15 некоторому Развороту агрегата в пла,.1 3 не. Компенсация ошибки разворота это и есть обобщенное представление или наоборот намеренный ввод зада-, данного способа управления перемеще- .ния на разворот системы производится нием базовой балки очистного агрега» путем соответствующего изменения та циклического. действия. 26 уставок задания в механизме линей..Погрешность. + 6 Bj, i не .может вли- ного доватора толщины. стружки (см. ять на процесс накапливания искрив- фйг. 3) ления базы, поэтому условие прямоли- Уст вйстйо (фйг, 2-6) содержит нейности базы должно подчиняться тре ... жесткие лийейиыв прогойы. базовой бованию балки 1"и 2у -.с4жции крепи 3 домкра31+ (+ gb„) = В + (+ gb ) ты пвредвижкй базовс4 балки

В качестве задающего элемента (ЬЬ3) . " -" -тФзцины стружки в нем применен ли= 8 + (+ b ) .: ыейный гидравлический дозатор, уста-.

30 .йовленный на пассивной секции крепи, но поскольку истинные значения В) и, штюк oporo посредством скалки дЬл неизвестны постольку ошибку : соединен с механизмом гидрозахвата искривления базы можно отрабатыввтв сис еию ваганиа. Линейный гидравлипо знаку угла рассогласования линей- ": ческйй дозатор состоит из цилиндра 5

Ф ных прогонов базы, варьируя поправку :: по1пцня 6; штока 7, втулки регулировк заданию величиной by liking,. ко": ки голщины стружки 8 и управляемого торую определяют расчетным путем гФи плавающего гидрозолотника 9 с кольпроектировании регулятора. На этом:, цевой проточкой. Wrote линейного доосновании полное задание на передвиг": затора при помощи шарнира 10 соедику очередного цикла для каждой конт- 40 Нем со скалкой 11, которая проходит ролируемой точки представим в виде . . :через ципиндр 12 и подпружиненный

А„ в (+ьь„) -,в х j МЮЕН Р ЕаНИЭИ ГИДРОЗ ХВЫ

4 3 " . 3 .. 8. комплект MexaHHSNa гидрозахвата компенсацию погрешности задания:. входит также неподвижная направляющая д на передвижку базы по предлагае- 14, которая также проходит через

Ь мому способу рассмотрим (фиг. 1),:цилйндр и поршень механизма гидрозахдля седьмой контролируемой точки..вата и неподвижно закреплена на баэоТак как величина &by = +3 (мм), . "soA балке; он включает в себя также поэтому первый цикл седьмой точки звено жесткой обратной связи 15 с отрабатывается с погрешностью +3 мм: кольцом по средине с помощью кото$0

У относительно В. Угол а(положителен, рого оно надето на цилиндр гидрозахпоэтому второй цикл отрабатывается . вата. Плечи звена жесткой обратной с погрешностью 3 + 3 - 5 = +1 и т.д. связи свободно проходят через фикАналогичным образом отрабатывают-, сированные направляющие, установленся погрешности механизмов задающих ные на базе. На левой направляющей

М . S5 устроиств и всех остальных контроли- . установлен магнитоуправляемый датчик руемых точек за исключением крайних, 16 контроля исполнения команд, а на перемещение которых принимается как правой - гидропереключатель 17 (управ.эталонное. Поэтому крайние контроли- ляющий элемент регулятора) . В соот7 9110 ветствии с местом установки датчика и гидропе ре ключ ат еля на одном плече звена жесткой обратной связи установлен (вмонтирован в него) постоянный магнит 18, а на другом - выбран паз, 5. с помощью которого производится включение и выключение гидропереключателя. Устройство содержит также две гидромагистрали 19 и 20.и два обратных клапана 21 и 22. В качестве изме- 16 рительного элемента угла рассогласования линейных прогонов базы применен двухлинейный гидропереключатель 23.

Кроме того, устройство содержит вспомогательные гидромагистрали 24-27.

Гидропереключатель 17 (см. фиг. 6) состоит из корпуса 28, нажимного штифта или толкателя 29, седла 30,. впрессованного в корпус, шарика 31, подпружиненного сухаря 32, прижимающего 26 пружиной 33 шарик к седлу. Гидропереключатель является однолинейным клапаном, имеющим два входа: один,со стороны подпружиненного сухаря, к которому подсоединена гидромагистраль

19, а другой .- со стороны толкателя

29, подсоединенного к группе гидроцилиндров передвижения 4 данной контролируемой точки.

Устройство работает следующим об- Зо разом.

В исходном положении перед зада-. нием программы передвижки поршень 6 линейного доватора занимает крайнее левое положение, гидропереключатель

17 в этот момент закрыт, а поршень

13 механизма. гидрозахвата поджат в верхнее полажение и зафиксирован относительно неподвижной направляющей 14, Обратный клапан 21 нормально щ зарегулироввн на 40-50 at. при рабочем давления гидросистемы 180200 ат.

Ввод задания не передвижку и соб-. ственно передвижка базовой бщпи осуществляется дистанционно оператором путем подачи рабочего давления . в магистраль 19 и одновременного пере": ключения на слив магистрали 20 . В результате поршень 13 механизма гидрозахвата опускается вниз прежде чем откроется клапан 21. Дри этом цилиндр механизма гидрозахвата освобождается относительно направляющей

14 и аафиксируется относительно

55 скалки 1.1 (фиг. 4}.

При достижении в магистрали .19 давления 40-50 ат. открывается обрат31, 8 ный клапан 21 и поршень 6 дозатора, а вместе с ним и цилиндр 12 механизма гидрозахвата перемещается вправо до упора поршня 6 во втулку 8, т.е. на величину задания толщины стружки, В результате этого звено жесткой обратной связи 15 открывает гидропереключатель 17 и во все цилиндры домкратов передвижки данной контролируемой точки подается рабочее давление, Аналогичные операции независимо друг от друга происходят и во всех .группах управления базой. Начинается хаотичес кое (несинхронное) перемещение участков базовой балки, при котором все механизмы гидрозахвата неподвижны в пространстве. Каждая контролируемая точка базовой балки двигается:до тех пор, пока соответствующее звено жесткой обратной связи не выключит гидропереключатель и не происходит отсечка подачи рабочей жидкости в цилиндры домкратов передвижки. Если данная контролируемая точка полностью перемещается на величину задания, то магнит 18 совмещается с магнитоуправляемым датчиком 16 и на табло оператора зафиксируется окончание рабочего цикла данной контролируемой точки . В противном случае зафиксируется аварийная ситуация и оператор должен принимать меры по ее ликвидации.

Абсолютно точно отработать заданный шаг передвижки невозможно, поэтому понятие "полностью переместиться на величину задания" следует лонимать условно. Заданный шаг передвижки считается отработанным, если в момент отключения гидросистеме в зоне допустимого отклонения находятся все контролируемые точки базы .

После .очередного прохода струга система задания программы вновь приводится в исходное положение. Для этого магистраль 19 переключают на слив, а в магистраль 20 кратковременно подают давление до IÎ-15 ат. В момент переключения гидросистемы поршень 13 механизма гидрозавата фиксируется относительно направляющей

14, а скалка 11 освобождается и вместе с поршнем .6 дозатора перемещается влево до упора хвостовика поршня

6 в гидрозолотник 9. Положение гидро оолотника 9 внизу или вверху (фиг.3) 9l 1031

E0 устанавливается автоматически по окончании цикла передвижки и зависит только от знака угла а(.(фиг. 5).Очередное задание программы производят аналогичным образом.

После того, как поршень домкрата передвижки полностью выдвинется, производят подтягивание секции крепи, для чего снижают давление распора гидростойки крепи, а в магистраль 20 1в подают рабочее давление .при включенной на слив магистрали 19 и т.д.

Данные способ и устройство для его осуществления полностью исключают о прогрессивное накопление искривления базы за счет неточности дозировки толщины стружки .

Формула изобретения

26

1. Способ управления. перемещением базовой .балки очистного агрегата циклического действия, основанный на поочередной перед виж ке по з аданной программе секций крепи, о т л и - . д ч а ю шийся тем, что,.с целью обеспечения прямолинейности путем компенсации имеющихся искривлений базы, определяют знак угла рассогла" сования смежных линейных прогонов базы и для положительных углов уменьшают, а для.отрицательных уве" личивают очередной шаг передвижки соответствующей секции крепи.

2. Устройство для управления перемещением базовой балки очистного агрегата периодического действия, содержащее базовую балку, выполненную в виде жестких прогонов, секции крепи, гидростойки распора и базы и крепи, домкраты передвижки, задающие элементы в виде линейных гидравлических дозаторов, механизмы гидроэахвата, состоящие из гидроципиндров с подпружиненными поршнями, через которые перпендикулярно оси пропущены скалки дозаторов и неподвижные направляющие, укрепленные на базе, а также звенья жесткой обратной связи, соединенные с цилиндрами механизмов гидроэахвата, гидроперекпючателями и магнитоуправляющими датчи-ками контроля исполнения команд, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено установленными íà кон-, цах смежных линейных прогонов базы датчиками угла рассогласования прогонов и автоматическими корректорами задания шага передвижки, выполненными в виде сообщающегося с поршневой полостью дозатора гидравлического цилиндра, внутри которого размещен плавающий гидрозолотник с кольцевой выточкой, причем датчики знака угла рассогласования прогонов выполнены в виде двухлинейного гидропереключателя, выходы которого соединены с входными отверстиями гидравлического цилиндра датчика знака угла .

Источники информации, принятые во внимание .при экспертизе

l. Кольман В., Шмидт Г. Исследование способов замеров положения очистного забоя. Тлю ауф", 1974, и 23, с. 27-32.

2 . Авторское свидетельство СССР по заявке И 2749486/22-03; 1979 (прототип) „

911031

Составитель А. Онищенко

Редактор А. Долинич Техред A,5àáèíåö Корректор Н. Стец

Заказ 1076/1б Тираж 624 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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