Стенд для отладки настроечных параметров добычной машины
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Р М К з с присоединением заявки Nо 6 01 М 19/00 Государствеииый- комитет СССР по аелам изобретеиий и открытий (23) Приоритет (33) УДК 622.232,(088 ° 8) Опубликовано. 150133. Бюллетень М 2. Дата опубликования, описамия 15. 01. 83 В.В.Гончаров, В.A.Ñìàãèí, Н.Г.Рыбочкин и Р„.М.халеев (72) Авторы изобретения (71:) Заявитель (54) СТЕНД ДЛЯ ОТЛАДКИ НАСТРОЕЧНЫХ HAPAMETPOB ДОБЫЧНОЙ МАШИНЫ Изобретение относится к горному :машиностроению, а именно к автоматизации управления рабочим органом добычной машины в профиле пласта. Устройство предназначено для отладки настроечных параметров добычной машины на этапе заводских испытаний машины и стыковки его с другими элементами системы управлении. Добычная машина предназначена для механизировачной выемки продуктивных пластов с естественной радиоактивностью. Для уменьшения потерь полезного ископаемого вопросы воздения добычных . машин в профиле продуктивного пласта связаны с необходимостью отладки добычной машины дпя работы с конкретным„утластам, обладающим характерной только для него диаграммой. Известно устройство интенсивности гамма-излучения для управления положением исполнйтельного органа добычной машины в профиле пласта. Устройство состоит из детектора гамма-излучения и радиометрического устройства с релейным выходом на свето-. вой блок индикации $15. Релейный выход устройства можно использовать и для управления элект рогидравлическим приводом рабочего органа-po5amHq6 машины в режиме автоматического снижения его режущей кромки по гилсометрии пласта. В этом случае устройство используется как радиометрический датчик обратной связи замкнутой системы управления и контроля за границей пласта, Всякое отклонение рабочего органа от границ пласта сопровождается изменением интенсивности излучения, соответственнс на выходе детектора гамма-излучения появляется последова"ельность электрических импульсов с переменной частотой. Путем сравнения заданного и текущего значения скорости счета имнульсов радиометрический датчик формирует управление . команды "Больше - норма - меньше", которые регистрируются блоками.индикации и одновременно воздействуют на электрогидравлический привод рабо чего органа. Точность отслеживания границы пласта в значительной степени зависит от правильной настройки радиометрического датчика, параметры которого,цолжны быть отражены с учетом конкретных горногеологических ус ловий. На этапе изготовления и доработки радиометрической аппаратуры для испытания ее в условиях близким 989353 к натурным обычно используется стационарный стенд с рудными эталонами. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является стенд для отладки настроечных параметров добычной машины, содержащий модель 5 излучающего тела, преобразователь излучения в сигнал, устройство перемещения преобразователя относительно модели (2 ). Недостатком известного устройства 10 является необходимость использования для его отладки стендов с гамма-излучающими материалами. Цель изобретения — повышение безопасности обслуживающего персонала. Поставленная цель достигается тем, что в стенде для отладки настроечных параметров добычной машины, содержащем модель излучающего .тела, преобразователь излучения в сигнал, устройство перемещения преобразователя относительно модели, модель излучающего тела выполнена в виде матрицы светодиодов, соединенной через делитель с генератором, а в качестве преобразователя излучения в сигнал применен фотоэлектронный преобразователь. На фиг. 1 представлены четыре возможные варианта диаграмм гаммаопробования продуктивного пласта в естественном залегании;на фиг. 2 кривые интенсивности гамма-излучения, которые воспроизведены светодиодной матрицей с использованием фототранэисторного преобразователя; на фиг.3 -35 стенд, подключенный к отлаживаемой добычной машине, общий вид. Две диаграммы (фиг. 1) симметричны относительно середины пласта и отличаются различными градиентами из-40 лучения иэ-за неодинаковой его мощности. Две других асимметричны, со смещением аномалии в почву или в кровлю пласта. Градиент интенсивности излучения зависит как от характера..оруденения, так и от геометрии пласта. Кривые интенсивности гамма-излучения (фиг. 2) цо форме не отличаются от диаграмм гамма-опробования, поэтому их можно использовать для целей моделирования. Стенд для отладки настроечных параметров радиометрического датчика на этапе заводстких испытаний добычной машины (фиг. 3 ) состоит из светодиодной матрицы 1, набранной из светодиодов 2, преобразователя излучения 3, гидроцилиндра 4 с электрогидравлическим золотником 5, опросного генератора 6 и управляемого делите- б0 ля частоты 7. Преобразователь 3 является приемником светоиэлучения, которое преобразуется им в частотную последовательность импульсов. Он выполнен в 65 виде фототранзистора (или пакета фо-. тотранзисторов ), заключенного в корпус, который со стороны матрицы, с целью направленного приема, выполнен. в виде защитной бленды (не показана). Преобразователь имеет возможность перемещения в плоскости матрицы в двух взаимно перпендикулярных направлениях: по горизонтали вручную, а по вертикали с помощью гидроцилиндра 4, подвешенного на ролике 8 с возможностью перемещения .его по направляющей 9. Преобразователь 3 электри3чески связан с радиометрическим датчиком 10, который управляет с помощью усилителя 11, например релейного, электрогидравлическим золотником 4 и двумя индикаторными лампами 12 H 13. В свою очередь злектрогидравлический золотник 5 управляет гидроцилиндром 3 и гидродомкратом 14 добычной машины 15 так, что преобразователь 3 и рабочий орган 16 в вертикальной плоскости перемещаются синхронно. Обычно колебания рабочего органа относительно границ пласта не превышают +6 мм, поэтому светодиоды 2 целесообразно располагать по сгущенной сетке лишь в приграничных зонах, а в середине пласта (в целях экономии ) их можно располагать значительно реже. Это не скажется на результаты измерений, поскольку зона опробования выбирается как можно ближе к границе пласта. Для лучшей работы преобразователя излучения светодиоды предпочтительно устанавливать в шахматном порядке (фиг. 3 ). Для пластов небольшой мощности высоту матрицы целесообразно выбрать в реальном масштабе. Для пластов средней и большей мощности масштаб матрицы важно сохранить лишь в приграничной зоне и зоне опробования (шириной порядка 20-40 см ), а в средней части матрицы его можно уменьшить, светодиодная матрица 1 работает в паре с фототранзисторным преобразователем 3 Но обычной схеме переключательного оптрона. Для этих целей можно использовать диодно-транзисторные оптронные пары, частотный диапазон которых на один — два порядка больше частотного диапазона стандартных рудничных радиометров. Работа предлагаемого стенда осуществляется в следующей последовательности. В качестве исходных данных используются несколько диаграмм (гамма-опробования, которые снимают в характерных точках забоя. Они могут быть, например, симметричными.отно сительно середины пласта (фйг. 1 в,г). Путем сравнения этих диаграмм выбирают по крайней мере две диаграммы -989353 50 формула изобретения с минимальным и максимальным градиентом гамма-излучения, а третью строят по усредненным данным всех диаграмм. По этим трем диаграммам таблично или графически строят три кривые гаьыа-излучения (фиг. 2 в, г) с учетом реальной чувствительности детектора гамма-излучения, с .которым поставлен радиометрический датчик. Эти кривые моделируют на стенде попеременно путем изменения пересчетных коэффициентов делителя частоты 7 и опросного генератора б. Небольшие колебания градиента излучения в пределах длины светодиодной матрицы, которые происходят например, за счет колебания мощности пласта, можно имитировать путем затемнения отдельных светодиодов, Для этой цели можно, например, использовать сменные закрашенные кол- пачки сетодиодов. Уменьшая таким образом светоотдачу отдельных диодов в зоне опробования, можно добиться уменьшения градиента излучения для каждого столбца светодиодной матрицые ,После выполнения необходимого объема работ по моделированию пласта дальнейшая работа стенда происходит в следующей последовательности. Пусть, например, на светодиодной .матрице смоделировано излучающее тело с минимальным градиентом излучения (фиг. 2 г J. В исходноем положении преобразователь 3 и синхрон-. но с ним рабочий орган выводится в зону опробования, например в зону 6 mrna f В (фиг. 2). После включения гейератора б горизонтальные шины со стороны делителя частоты 7 опрашиваются с частотой, соответствующей графикуЦЦ(фиг. 2). С той же частотой высвечиваются и. светодиоды вертикальных столбцов матрицы. Эта закономерность повторится в виде последовательности электрических импульсов и на выходе преобразоватэля 3. Радиометрический датчик .10 подсчитывает число этих .импульсов в единицу времени и сравнивает текущее значение частоты с заданной. В результате на выходе релейного усилителя 11 появляются управляющие команды "Больше — равно-меньше", црторые воздействуют на электрогидравлический золотник так, что он будет переключаться попеременно. В результате автоколебаний преобразователь З.отработает границу пласта в виде зоны поиска шириной. ЬВ (фиг. 3). Синхронна с перемещением преобразователя 3 граница пласга отрабатывается режущей кромкой рабочего органа в реальном масштабе в виде зоны шириной ать (фиг. 3).) Одновременно с этим происходит попеременное переключение индикатор- ных ламп 12 и 13, показывавших нап,равление перемещения рабочего органа в режиме переключения. 5 меняя параметры радиометрического датчика(постоянную времени интенсиметра, пороги срабатывания, пороги срабатывания реле и др.), можно добиться оптимального режима сле- . 10 жения за границей пласта. При этом важно сузить зону поиска дт (фиг. 3) до минимума, но без черезмерного нагрева электрогидравлических золотников и без резких перемещений рабоче 5 го органа в режиме переключений. После отладки настроечных параметров радиометрического датчика проверяют реакцию следящей системы на местные изменения градиента иэлуче20 ния. С этой целью преобразователь ,3 сдвигают по горизонтали в те места матрицы,-где светоотдача светодиодов уменьшена за счет съемных колпачков. Объем стендовых испытаний радиометрического датчика производят по крайней мере еще дважды для модели пласта с максимальным (фиг. 2 в ) и усредненным градиентом излучения.С учетом этого выбираются оптимальные пределы регулировки настроечных параметров радиометрического датчика, которые и рекомендуются для шахтных испытаний. Отказ от использования биологически вредных веществ на этапе заводских испытаний машины позволяет соэдать весьма простую и мобильную конструкцию стенда, который в свою очередь позволяет сократить время заводских . испытаний, стоимость наладочных работ и улучшить качество апнаратуры управления. Применение стенда выгодно и для действующих предприятий для отладки, например, аппаратуры после ремонта или перемонтажа машины в другой забой с несколько отличной горно-геологической обстановкой. Стенд для отладки настроечных параметров добычной машины, содержащий модель излучающего тела, преобразователь излучения в сигнал, устройство перемещения преобразователя относительно модели, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения безопасности обслуживающего персонала, модель излучающего тела выполнена в виде матрицы светодиодов, соединенной через делитель частоты 65.с генератором, а в качестве преоб989353 разователя излучения в сигнал применен фотоэлектронный преобразователь, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе ! 1, Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2870186/03, кл,Q 01 И 19/00, 1980. 2. шашкин В.Л. Опробование радиоактивных руд по гамма-излучению. N, Атомиздат, 1972, с. 60-61 (прототип ). 989353 Тираж 871 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 11109/58 Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель В. Немцев Редактор Н. Киштулинец ТехредЛ.Пекарь . Корректор Г. Orap
