SU765469A1

SU765469A1 - Apparatus for evaluating the prepared state of rock mass

Info

Publication number: SU765469A1
Application number: SU742088975A
Authority: SU
Inventors: Юрий Викторович Плеханов; Анатолий Иванович Филиппенко; Владимир Дмитриевич Потапов; Борис Николаевич Кутузов; Рудольф Генрихович Шмидт
Original assignee: Московский Ордена Трудового Красного Знамени Горный Институт
Priority date: 1974-12-30
Filing date: 1974-12-30
Publication date: 1980-09-23

Description

1one

Изобретение относитс к оборудованию дл автоматического измерени физико-механических свойств вэорваиной горной массы , а именно: ее подготовленности к выемке экскаваторами цикличного действи .The invention relates to equipment for the automatic measurement of the physicomechanical properties of a rock mine rock mass, namely, its readiness for excavation with cyclical excavators.

Известно устройство дл измерени подготовленности горной массы, содержащее блок контрол операции заполнени ковша, св занный с блоком фиксаций ковша в пространстве , и блок индикаций 1.A device for measuring the readiness of the rock mass is known, comprising a bucket filling control unit associated with a bucket fixation unit and an indication unit 1.

Недостатком указанного устройства вл етс низка точность измерени подготовленности горной массы, а также неудобство эксплуатации, св занное с необходимсютью съема показаний с нескольких источников первичной информации и их последующей обработки.The disadvantage of this device is the low accuracy of measurement of the preparedness of the rock mass, as well as the inconvenience of operation associated with the need to take readings from several sources of primary information and their subsequent processing.

Цель изобретени - повышение точности измерени и упрощение эксплуатации устройства.The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy and simplify the operation of the device.

Указанна цель достигаетс тем, что устройство снабжено блоком измерени нагрузки приводов механизма подъема ковша и механизма напора, блоком делени и блоком вычислени среднего арифметического , причем вход блока измерени на грузки приводов механизма подъема ковThis goal is achieved by the fact that the device is equipped with a load measurement unit of the drives of the bucket lifting mechanism and the head mechanism, the dividing unit and the arithmetic average computing unit, the input of the measuring unit for loads of the lifting mechanism drives.

ша и .механизма напора подключен к выходу блока контрол операции заполнени ковша, в выход св зан с первым входом блока делени , второй вход которого подключен к выходу блока измерени величиJ ны нагрузки , а выход блока делени через блок вычислени .среднего арифметического св зан с блоком индикации. Кроме того, блок измерени нагрузки приводов механизма подъема ковша и механизма напора содержит две цепочки, кажда изThe head and the pressure mechanism are connected to the output of the control unit of the bucket filling operation, are connected to the first input of the dividing unit, the second input of which is connected to the output of the measuring unit of the load, and the output of the dividing unit is connected to the unit through the calculating average arithmetic unit indications. In addition, the load measurement unit of the drives of the bucket lift mechanism and the head mechanism contains two chains, each of

50 которых состоит из последовательно соединенных элемента ИЛИ, формировател импульсов , врем задерживающего элемента, элемента И, и подключена к сумматору, выход которого через аналого-дискретный преобразователь соединен с одним из входов другого элемента И.50 of which consists of a series-connected element OR, a pulse former, the time of a delay element, element AND, and connected to an adder, the output of which is connected to one of the inputs of another element I. through an analog-discrete converter.

На чертеже приведена функциональна схема предлагаемого устройства дл определени подготовленности горной массы. Устройство содержит вход щие в блокThe drawing shows the functional diagram of the proposed device for determining the readiness of the rock mass. The device contains part of the unit.

20 измерени нагрузки приводов механизма подъема ковша и механизма напора элементы ИЛИ 1 и 2, каждый нз которых соединен с соответствующим формирователем 3 и 4 импульсов, на выходах которых установлены врем захаерживающие элементы 5 и 6, св занные с входами элементов И 7 и 8. Выходы элементов И 7 и 8 подсоединены ко входам сумматора 9, выход которого через аналого-дискретный преобразователь 10 соединен с одним из входов элемента И П, а к другому его входу подключен выход блока 12 контрол операций заполнени ковша экскаватора. Выход элемента И 11 соединен со входом первого счетчика 13, вход щего в блок делени , вкл.ючающего также второй счетчик 14, св занный выходами с делителем 15, другие входы которого соединены с выходами счетчика 13. Выход делител 15 через блок 16 вычис 1ени среднего арифметического соединен с блоком 17 индикации. Вход счетчика 14 соединен с выходом блока 18 определени величины загрузки ковша, один из входов которого соединен с выходом блока 9 фиксации положени ковша в пространстве . Второй измерительный вход блока 18 определени величины загрузки ковша и второй вход элемента И 7 по цепи 20 подключены к корной цепи двигател механизма подъема ковша. Второй вход элемента И 8 (10 цепи 2 подключен к корной цепи двигател механизма напора ковша. По цеп м 22 и 23 на входы элементов ИЛИ Л и 2 от станции управлени поступают соответственно сигналы управлени приводами механизмов подъема ковша и напора. Делитель 15 по цепи 24 св зан с контактором механизма открывани днища ковша. Устройство работает следующим обра . При каждом переключении соответствующего привода на любую электромеханическую характеристику срабатывают элементы ИЛИ i и 2 и возбуждают соответствующие формирователи 3 и 4. Выходные сигналы формирователей 3 и 4 включают врем задерживающие элементы Б и 6, каждый из которых настроен на задержку входного сигнала на длительность переходного процесса в электромеханической системе соответствующего привода. Таким образом, на выходах элементов 5 и б вырабатываютс сигкалы лишь при условии затухани переходных процессов в соответствующих приводах , вызванных управл ющими воздействи ми на них, т. е. любым их переключением. Следовательно, элементы И 7 н 8 после затухани переходных процессов в приводах механизмов подъема и напора ковШа наход тс в пpoвoд щe f состо нии дл сигналов, поступающих на нх входы по цеп м 20 и 21. Выходные сигьшлы элементов И 7 и 8 суммируютс сумматором 9, и на его выходе вырабатываетс сигнал и I --- К (3g.n-fKa.3g.5J, где KI, Ка-- коэффии.ненты пропорциональности; Я.П 9.И корные токи двигателей механизмов подъема ковша н напора . Сигнал Ui преобразуетс преобраsosaтелем 10 в пропорциональное число импульсов (преобразователь обеспечивает преобразование f f(iri), где f - выходна частота преобразовател ). На выходе блока 12 формируетс выходной сигнал в течение процесса заполнени ковша, поэтому в течение указанного времени на выходе элемента И 11 вырабатываютс импульсы с частотой преобразовател 10. Следовательно , в счетчике 13 за врем заполнени ковша накоп тс импульсы, число которых будет пропорционально сумме амперсекундных площадей S.i между суммарной кривой тока приводов механизма подъема ковша и напора 3.П5,( и осью времени , при этом указанные площади харакгеризуют энергозатраты, св занные с моментом сопротивлени , создаваемым экскавируемой горной массой, и не учитывают переходной процесс системы привод - ковш. Таким образом, величина i S, где п - число суммируемых площадей характеризует энергозатраты при заполнении ковша. После отрыва заполненного ковша от забо в процессе его перемещени из забо к месту разгрузки измерительный блок 18 совместно с блоком 19 положени ковша в пространстве обеспечивают взвешивание ковша. При этом на выходе блока 18 по вл етс -пачка импульсов, число которых пропорционально величине горной массц Р, наход щейс Б- ковше. Указанные импульсы фиксируютс в счетчике 14. В момент разгрузки ковша на делитель 15 по цепи 24 поступает импульс от контактора включени механизма открывани днища ковща и делитель 15 обеспечивает деление содержимого счетчика 13 на содержимоесчетчика 14, т. е. выполн ет операцию п о Ы W га-С, р- ff lfTcb где N - число импульсов, записанное в счетчике 13; Nt.- число импульсов, записанное в счетчике 14. Вычисленный параметр . характеризует энергозатраты процесса заполнени ковща, отнесенные к единице перемещаемой горной массы за цикл экскавации, что характеризует ве тичину подготовленности горной массы. Выходные импульсы каждого цикла экскавации поступают в блок 16 вычислени среднего арифметического, который выполн ет операцию NgbSK прин тое число циклов экскавации, т. е. прин тый интервал усреднени .20 load measurement of the drives of the bucket lifting mechanism and the head pressure mechanism of the elements OR 1 and 2, each of which is connected to the corresponding shaper of 3 and 4 pulses, at the outputs of which time is set holding elements 5 and 6 connected to the inputs of the elements 7 and 8. Outputs elements 7 and 8 are connected to the inputs of the adder 9, the output of which is connected to one of the inputs of the element I through the analog-discrete converter 10, and the output of the block 12 controlling the filling of the excavator bucket is connected to the other input. The output of the element 11 is connected to the input of the first counter 13, which enters the division unit, including the second counter 14, which is connected to the outputs of the divider 15, the other inputs of which are connected to the outputs of the counter 13. The output of the divider 15 is through the average calculation 16 arithmetic connected to the display unit 17. The input of the counter 14 is connected to the output of the bucket loading determination unit 18, one of the inputs of which is connected to the output of the fixing position 9 of the bucket in space. The second measuring input of the bucket loading unit 18 and the second input of the And 7 element are connected via a circuit 20 to the main engine circuit of the bucket lifting mechanism. The second input of the element is AND 8 (10 of circuit 2 is connected to the engine electrical circuit of the bucket head mechanism. Along the chains 22 and 23, the inputs of the elements OR L and 2 from the control station receive, respectively, the drive control signals of the bucket lift and head drives. Divider 15 via circuit 24 Associated with the contactor of the bucket bottom opening mechanism. The device works as follows: Each time the corresponding drive is switched to any electromechanical characteristic, the elements OR I and 2 are triggered and the corresponding drivers 3 and 4 are energized. The signals from drivers 3 and 4 include the time delay elements B and 6, each of which is set to delay the input signal for the duration of the transient process in the electromechanical system of the respective drive. Thus, at the outputs of elements 5 and b, signals are generated only when the transients fade out. respective actuators caused by control actions on them, i.e. by any switching thereof. Consequently, elements AND 7 and 8 after the damping of transients in drives of lifting mechanisms and head pressure are in the transmitted state for signals arriving at their inputs along chains 20 and 21. The output signals of elements And 7 and 8 are summed by adder 9 , and at its output a signal is generated and I --- K (3g.n-fKa.3g.5J, where KI, Ka-- coefficients of proportionality; Ya.P 9. And the main currents of the engines of the bucket lifting mechanism and head. The signal Ui is converted by converter 10 into a proportional number of pulses (the converter provides and ff (iri), where f is the output frequency of the converter. At the output of block 12, an output signal is generated during the bucket filling process, therefore during the specified time at the output of element 11 and 11 pulses are produced with the frequency of the converter 10. Therefore, in counter 13 the bucket fill time will accumulate pulses, the number of which will be proportional to the sum of the amps-second areas of Si between the total current curve of the drives of the bucket-raising mechanism and head 3.P5, (and the time axis, while the indicated areas characterize energy consumption, associated with the moment of resistance created by the excavated rock mass, and do not take into account the transient process of the drive-bucket system. Thus, the value of i S, where n - the number of summed areas characterizes the energy consumption when filling the bucket. After the bucket is removed from the slab during its movement from the slab to the unloading site, the measuring unit 18 together with the bucket position unit 19 in space ensure the weighing of the bucket. In this case, at the output of block 18, there appears a burst of pulses, the number of which is proportional to the magnitude of the mountain mass P, which is located in the B-ladle. These pulses are fixed in the counter 14. At the time of the unloading of the bucket, the divider 15 receives a pulse 24 from the contactor activating the bucket bottom opening mechanism and the divider 15 divides the contents of the counter 13 into the contents of the counter 14, i.e. -C, p- ff lfTcb where N is the number of pulses recorded in the counter 13; Nt.- the number of pulses recorded in the counter 14. The calculated parameter. characterizes the energy consumption of the filling process, referred to the unit of transported rock mass during the excavation cycle, which characterizes the source of readiness of the rock mass. The output pulses of each excavation cycle come to the arithmetic average calculation unit 16, which performs the NgbSK operation, the received number of excavation cycles, i.e. the received averaging interval.

Claims

Claim

1. A device for determining the preparedness of the rock mass, containing a control unit for the operation of filling the bucket, a unit for measuring the magnitude of the bucket loading, associated with a unit for fixing the position of the bucket in space, and an indication unit, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy and simplify the operation of the device, it is equipped with a unit for measuring the load of the drives of the bucket lifting mechanism and the pressure mechanism, a division unit and an arithmetic mean calculation unit, the input of the unit for measuring the load of the excavator drives By connecting the output of the control unit of the bucket filling operation, and an output connected to a first input of block division, a second input connected to the output of the bucket load amount measuring unit, and the output of division block through arithmetical mean calculation unit connected with the display unit _10.

2. The device according to π. 1, characterized in that the load measuring unit of the excavator drives contains two chains, each of which consists of a series-connected OR element, a pulse shaper ¹⁵ , a time-holding element, an AND element, and is connected to an adder, the output of which is connected via an analog-to-digital converter with one of the inputs of the element I.

20 Sources of information taken into account in the examination

1. USSR Copyright Certificate No. 327306, cl. E 02 F 13/26, 1969 (prototype) ..