Электромеханическое устройство

252988

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

1

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 5Ь, 27/00

42k, 24

Заявлено 07.VI.1965 (№ 1011603/22-3) с присоединением заявки ¹

МПК E 21с

G 0Im

УДК 622.232.72 (088.8) Комитет ло девам изобретений и открытий ври Совете Министров

СССР

Приоритет

Опубликовано ЗО.IX.1969. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 19.II.1970

Авторы изобретения

P. В. Шпаковский, И. В. Капленко и Л. Л. Шойхет

Заявитель

ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ ГОРНОЙ МАШИНЫ

ПО ГИПСОМЕТРИИ ПЛАСТА

Известна модель движения горной машины по пласту, содержащая физическую модель машины.

Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что главная образующая точка модели соединена с механизмом разложения траектории на координаты, перемещающим вдоль магнитной ленты записывающую магнитную головку, и устройством записи траектории на ленту, а блок считывающих магнитных головок соединен с шаговыми следящими системами толкателей, взаимодействующих с моделью машины.

Это упрощает процесс физического моделирования.

На фиг, 1 изображена физическая модель машины; на фиг. 2 — электрическая схема.

Она состоит из опорной платформы 1 и подвижной, управляемой части 2, которая может изменять свое положение относительно платформы 1 под действием управляющего воздействия. Опорная платформа имеет две степени свободы и может изменять свое положение в плоскости чертежей, двигаясь плоскопараллельно. Для этого модель машины установлена в шарнир вращения, образуемый сухарями 8, перемещающимися в вертикальной плоскости по направляющим 4. Собственный вес модели и сила пружин 5 прижимают опорную платформу к толкателям б, имитирующим почву выработки с заданной степенью дискретности и точности воспроизведения профиля.

Траектория плоского движения точки А, описываемая уравнением g=f(x), с помощью механизма 7 разложения функции на текущие координаты (у, х) преобразуется в поступательное перемещение обоймы ползуна 8 по оси у — у и записывающей магнитной головки

10 9 по оси х — х.

Таким образом, движок потенциометра 10, связанный с обоймой ползуна 8, воспроизводит в виде пропорционального электрического сигнала текущую координату у траектории

15 движения точки А, а перемещение магнитной головки 9 записи по оси х — х характеризуег собой действительное положение аналогичной точки рабочего органа горной машины при ее поступательном движении. Линейное переме20 щение машины на забой (т. е. ее путь) задается с помощью движущейся магнитной ленты 11. Скорость протяжки ленты воспроизводит в заданном масштабе скорость движения исследуемой горной машины.

25 Блок записи функции y=f(x) на ленту ll состоит из потенциометра 10 или иного датчика перемещения преобразователя непрерывной величины в унитарный код 12, импульсного усилителя 18 и двухканальной магнитной

30 головки 9 записи, Электрический сигнал пода252988 ется в преобразователь, на выходе которого получается дискретная функция, аппроксимирующая текущую кривую у= (х). Последовательность импульсов на выходе преобразователя несет в себе следящую информацию: количество импульсов определяет координату у точки А, частота следования импульсов— скорость ее изменения и полярность — направление перемещения точки А. Для записи этой информации на магнитную ленту необходим о две дор ожки.

Расстояние хо от точки А до передней (воспринимающей профиль выработки) точки опорной платформы модели машины характеризует собой начальное транспортное запаздывание в системе управления.

Запаздывание является переменной величиной, на изменение которой в числе других факторов влияет изменение координаты х точки А, что и учитывается перемещением головки 9 записи вдоль движущейся магнитной ленты.

Таким образом, на ленте записывается программа движения точки А в унитарном коде.

Записанная на ленту программа (траектория) движения точки А последовательно вос- производитсяя считывающими головкам и 14 шаговых систем управления толкателями. Сигналы, считываемые с магнитной ленты, усиливаются импульсными усилителями 15, формируются и разделяются по знаку в блоках формирования 16 и поступают в коммутаторы 17 для управления электрическими щаговыми двигателями 18, которые через редуктор 19 и ходовую пару гайка — винт 20 перемещают толкатели б. В соответствии с количеством, частотой и полярностью поступающих импульсов толкатели будут последовательно один за другим перемещаться по оси у — у. Действие толкателей на опорную платформу модели машины заставляет последнюю занимать то или иное положение в соответствии с получаемым профилем выработки и положением центра тяжести модели. При изменении положения платформы точка А также перемещается, так как связь между платформой и подвижной частью модели всегда жесткая при отсутствии управляющего воздействия со стороны регулятора направления или от ручного управления.

Новое положение точки А, соответствующее в

5 реальных условиях перемещению рабочего органа машины вследствие влияния формы выработки, будет записано на ленту и с соответствующим запаздыванием воспроизведено механизмом имитации профиля выработки, вы10 зывая новое перемещение точки А и т. д.

Применение регулятора направления движения, состоящего из измерительного элемента 21, промежуточных элементов регулятора

22 и управляющего элемента 28, воздейству15 ющего на подвижную часть модели, позволяет активно управлять движением модели (в частности, перемещением точки А) по заданному направлению. Информация от измерительного элемента 21 регулятора может быть также по20 дана в электронную моделирующую установку, с помощью которой может быть исследовано действие различных по своей структуре регуляторов на объект управления и произведен выбор их оптимальных параметров.

2s Для исследования действия возмущений на модель предусмотрен задатчик возмущений 24.

Предмет изобретения

ЗО Электромеханическое устройство для моделирования движения горной машины по типсометрии пласта, содержащее физическую модель машины, размещенную в двухстепенном шарнирном механизме устройства магнитной

3S записи и считывания, лентопротяжный механизм и шаговые следящие системы толкателей, отличающееся тем, что, с целью упрощения процесса физического моделирования, главная образующая точка модели соединена с меха4О низмом разложения траектории на координаты, перемещающим вдоль магнитной ленты записывающую магнитную головку, и устройством записи траектории на ленту, а блок считывающих магнитных головок соединен с ша45 говыми следящими системами толкателей, взаимодействующих с моделью машины, 252988

Фиг, /

Фиг.

Составитель Т. Ясенева

Редактор Н. Суханова Техред 3. Н. Тараненко Корректор T. А. Абрамова

Заказ 27779 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4j5

Типография, пр, Сапунова, 2