SU423924A1 - Способ определения местонахождения и направления движения угледобывающей машины - Google Patents

Description

1

Известен способ определени  местонахождени  и направлени  движени  угледобывающей машины, основанный на формировании двух последовательностей имнульсов, несущих информацию о величине пере.мещени  и иаиравленн  движени  комбайна, которые сдвинуты относительно друг друга во времени , ио имеют одинаковый период следовани .

Предлагаемый способ отличаетс  от известного тем, что контролируют скорость движени  скребков цени конвейера, скорость движени  машины относительно скребков цепи конвейера и по полученным последовательност м сигналов определ ют местонахождение и направление движени  машины. Это позвол ет новысить точность из.мерени .

На чертеже схе.матично показана лава, в которой находитс  угледобывающа  машина.

Угледобывающа  машина 1 работает со става конвейера 2, на котором установлен неподвижный датчик 3. Подвижный датчик 4 укреплен на корпусе машины. Скребки 5 конвейера периодически воздействуют на датчики 3 и 4, св занные каналом передачи 6 с устройством 7 обработки сигналов.

Сущность способа закл Очаетс  в следующем .

Скребкова  цень  вл етс  жесткой системой отсчета, поэтому скребки 5 практически не смещаютс  нри остановах конвейера. Скорость двилсени  скребковой цепи npHNiepHo посто нна, а скорость движени  машины может измен тьс  при ее работе. Кроме того, скорость движени  машины в несколько раз меньше скорости движени  скребковой цепи конвейера. Отношение скорости скребковой цепи к максимально возможной скорости машины обычно больше п ти.

При работе угледобывающей машины совместно с конвейером скребки 5 конвейера воздействуют на чувствительные эле.менты неподвижного датчика 3 и датчика 4, движущегос  вместе с машиной. В результате этого датчики формируют две последовательности сигналов.

Исход  из указанных соотношений скоростей движени  скребковой цепи и машины, периоды следовани  сигналов определ ютс  следующими выражени ми

а

(1)

о Vu

(2)

V,, т УК

где /о - период следовани  сигналов, которые формирует неподвижный датчик 3 в момент прохождени  относительно него скребков 5;

/к - нериод следовани  сигналов, которые формирует датчик 4, движущийс  вместе с

машиной, в момент прохождени  относительно него скребков 5;

а - рассто ние между двум  скребками; Уц-скорость движени  скребковой

цепи;

VK - скорость движени  угледобывающей машины;

()-относительна  скорость движени  скребков относительно машины, иричем знак «- - нризнак движени  машины по нанравлению движени  скребковой цепи, а знак « + - признак движени  машины против нанравлени  движени  скребковой цени. Из выражений (1) и (2) видно, что период to - величина посто нна , так как УцЯ const; период /к - переменна  величина и определ етс  значением скорости УК и направлением движени  машины. При движении машины но нанравлению движени  скребковой цепи нериод к всегда больше нериода о, т. е. , и знак разности будет положительным. При движении машины против направлени  движени  скребковой цепи период к всегда меньше периода /о, т. е. , н знак разности будет отрицательным. При этом величина периода о  вл етс  пороговым зпачением , с которым сравниваетс  переменна  величина кКроме того, из выражений (1) и (2) следует , что при скорост х движени  угледобываюш .ей машины, в несколько раз меньших скорости движени  скребковой цепи, абсолютное значение разности 1Д/| также в несколько раз меньше значени  to. Например,

при отношении - 5 :: -t. Это знак макс

чит, ЧТО за врем  прохождени  машиной участка пути а, равного рассто нию между двум  скребками, относительно датчиков 3 и 4 проходит несколько скребков 5, количество которых будет тем больше, чем меньше скорость движени  машины. В результате оба датчика формируют соответственно две носледовательности сигналов. Сигналы с датчика 4, движушегос  вместе с машиной, имеют временной сдвиг з относительно сигналов с неподвижного датчика 3, т. е. отстают или опережают их в зависимости от направлени  движени  машины. Величина временного сдвига ts пропорциональна величине перемеш .ени  машины при ее движении в пределах отрезка пути а. .В момент, когда величина ts достигает значени  о, эти сигналы совпадают. Указанный момент наступает тогда, когда машина проходит отрезок пути, равный а. В эти моменты времени рассто ние между ос ми датчиков 3 и 4 становитс  кратным целому числу отрезков пути, равных а, и относительно каждого датчика одновременно проходит по скребку, т. е. оба датчика формируют сигналы, которые об зательно совпадают . При дальнейшем движении машины сигналы от датчиков не будут совпадать до тех нор, пока машина не пройдет новый участок пути, равпый а, в конце которого снова наступает условие совпадени .

Период повторени  моментов совпадени  указанных сигналов определ етс  одним из следующих выражений

Уц

,

,

(3)

УК

или

(4)

УК

we /с -период повторени  моментов совпадени  сигналов, равный времени прохода машиной участка а пути. Формиру  в момент совпадени  сигналов счетные имнульсы, используют их дл  отсчета пройденного машиной нути с дискретом а, равным рассто нию между скребками. Однако такое идеальное совпадение сигналов имеет место только при скорост х машины, кратных скорости движени  скребковой цепи, т. е.

Уц

когда отношение

- целые числа.

Дл  обеспечени  условий совпадени  во всем возможном диапазоне скоростей машины сигналы от датчиков формируют в виде имнульсов определенной длительности.

Вырал ени  дл  определени  оптимальной

длительности от калиброванных

импульсов следующие

(5) (6)

К„

УК

/о,

f/u

где TO - оптимальна  длительность импульсов , котора  обеспечивает об зательное совпадение сигналов во всем возможном диапазоне скоростей машины;

TK-оптимальна  длительность имнульсов , котора  обеспечивает наименьшую помеху при совпадении сигналов по фронтам; УК макс - максимально возможна  скорость

машины; УК мин - минимально возможна  скорость

машины.

Вынолнение условий (5) и (6) обеснечивает стробирование во времени коротких импульсов но формуле (6) расширенными по длительности импульсами по формуле (5). При этом за счет пр мого стробировани , т. е. совпадени  указанных импульсов, формируетс  сери  импульсов совпадений, а за счет инверсного стробировани , т. е. несовпадени  указанных импульсов, формируетс  сери  импульсов несовпадени . Этими двум  разделенными сери ми импульсов формируют счетные импульсы. Период формировани  счетных импульсов tc равен tc, т. е. времени прохода машиной отрезка пути, равного а. Счетные импульсы рюпользуют в описываемом способе дл  основного отсчета пройденного машиной пути. Количество импульсов счета, которые формируютс  при проходе угледобывающей машиной всей длины лавы, определ етс  одним из следуюш,их выражений N N- , а где Л - количество импульсов счета, которые формируютс  при прохождении машиной всей длины лавы; L„ „ Уд --врем  прохода машиной всей длины лавы; с - период формировани  импульсов L -длина лавы; а - дискрет основного отсчета, равный рассто нию между двум  скребками. Из выражени  (8) видно, что количество импульсов счета не зависит от направлени  и скорости движени  машины и равно числу скребков, которое укладываетс  по длнне лавы при неработающем конвейере. Предлагаемый способ обеспечивает более точное определение местоположени  угледобывающей машины в лаве. Это достигаетс  за счет измерени  временного сдвига ts, который имеют сигналы с датчика 4, движущегос  вместе с машиной, относительно сигналов с неподвижного датчика 3. Указанный сдвиг получаетс  вследствие разности скоростей движени  скребковой цепи и машины. Величина временного сдвига /з в пределах периода t следовани  счетных импульсов измен етс  с дискретом (Д) в каждом периоде /о от О до /о или от до О в зависимости от направлени  движени  машины, что эквивалентно перемещению машины в пределах дискрета отсчета а. Измер   величину /з в каждом периоде to в пределах периода /с, определ ют местоположение машины при ее перемещении в пределах дискрета а, а следовательно по всей длине лавы, с необходимой точностью. Изме   и анализиру  временные соотношени  неиодоп сле оьаии  сигналов датчиков при по.мощн устройства 7 обработки сигналов, устанавливают направление движени  .машины и ее местонахождение в лаве. Направление движени  .машины определ ют путем периодического измерени  и сравнени  известными методами значений периодов к с пороговым значение.м нериода to. ТаКИ .МИ методами могут быть, напри.мер, преобразование временного интервала Гк в линейное напр л ение, которое сравниваетс  с аналоговым порогом, эквивалентное значению периода, или преобразование временного интервала в цифрово двоичный код и сравнение его с цифровы.м иорого.м. В результате сравнени  устанавливают необходимость выполнени  следующих условий: если , формируют признак движени  1машины по направлению движени  скребковой цепи конвейера; если , фор.мируют признак движени  машины против нанравлени  движени  скребковой цепи; если , формируют признак останова машины . Врем , необходимое дл  формировани  любого из этих признаков, не превышает значени  2/0. Направление машины можно определ ть при помощи временного дискриминатора , реагирующего на фазовый сдвиг импульсов по фор.муле (6) относительно импульсов но формуле (5). Если первые импульсы отстают от вторых импульсов, то временнон дискриминатор формирует сигнал положнтельной лол рности, а если опережают - сигнал отрицательно пол рности. Предмет изобретени  Способ определени  местонахождени  и направлени  движени  угледобывающей машины , основанный на формировании двух последовательпосгей .пмпульсов, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени , контролируют скорость движени  скребков цепи конвейера, скорость движени  машины относительно скребков цепи конвейера и по полученным последовательност м сигналов определ ют местонахождение и направление движени  машины.