Ушакова Наталья Владимировна, студент группы ГМО-1-06 Научный руководитель: Пастоев Игорь Леонидович,

Ушакова Наталья Владимировна,
студент группы ГМО-1-06
Научный руководитель: Пастоев Игорь Леонидович,
проф. кафедры ГМО, д.т.н.
Московский государственный горный университет
СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА ПОДДЕРЖАНИЯ ПРЯМОЛИНЕЙНОСТИ
ДВИЖЕНИЯ ФРОНТАЛЬНОГО АГРЕГАТА
THE FRONTAL AGGREGATE SYSTEM STRAIGHTFORWARDNESS OF
THE MAINTENACE
Развитие угольной промышленности, как базы стратегически важного
сырья для топливно-энергетического комплекса, черной металлургии и
химии страны требует создания безопасных и комфортных условий
эффективной
разработки
угольных
месторождений
Российской
Федерации.
Сегодня парк угледобывающих машин нуждается в качественных
изменениях: за счет увеличения их единичной мощности, создания более
безопасного, надежного в эксплуатации и ремонтопригодного
оборудования, обладающего повышенной комфортностью и удобством в
управлении;
превосходящих
по
своим
технико-экономическим
показателям лучшие отечественные и зарубежные образцы техники.
Фронтальный агрегат представляет собой новую, более совершенную
ступень механизации угледобычи по сравнению с механизированными
очистными комплексами. Он представляет собой совокупность
конструктивно и кинематически увязанных и технологически
согласованных машин: - выемочной машины; - доставочной машины
(лавного скребкового конвейера); - секций механизированной крепи и
крепи сопряжения. Область его применения – это угольные пласты
Кузнецкого и Воркутинского бассейнов средней мощности (1,6 -2,25 м) с
углами до 35 градусов по простиранию пласта и до 12 градусов по его
падению.
Конструкция агрегата имеет модульную структуру. В каждый модуль
входит 3 секции става конвейера, три посадочных секции крепи и три
базовых секции. Базовые секции расположены между посадочными и
соединены шарнирно со ставом конвейера. На забой одновременно
подается став конвейера, базовые секции крепи и исполнительный орган.
При этом гидроцилиндры передвижения воспринимают нагрузку от сил: трения става конвейера о почву; - погрузки отбитой горной массы
лемехами конвейера; - сил сопротивления внедрению режущих резцов в
забой и от сил трения о боковые породы базовых секций, движущихся с
активным прижатием козырька к кровле.
Для обеспечения эффективной работы фронтального агрегата он
должен быть оснащен кроме типовых систем управления оборудованием
также и следящей системой поддержания его прямолинейного движения.
Каждый модуль агрегата оснащен линейкой. Линейки модулей связаны
между собой шарнирно по длине лавы.
Рабочая жидкость через регуляторы потока поступает в поршневые
полости двух гидроцилиндров, которые жестко связаны через став
конвейера, и работают как один гидроцилиндр с удвоенной площадью
поршня.
Дроссельные регуляторы расхода представляют собой автоматически
действующие устройства, предназначенные для получения постоянно
заданного расхода жидкости независимо от уровня нагрузки. Необходимая
дозировка расхода жидкости устанавливается дросселем, а постоянство
расхода обеспечивается клапаном. Регулятор поддерживает постоянный
перепад давления на дросселе, что обеспечивает постоянный расход через
регулятор, независимо от сопротивления движению, а, следовательно,
постоянную скорость движения гидроцилиндра, соединенного с
регулятором. При этом вместе с конвейером на забой подается
исполнительный орган и базовые секции крепи с постоянной скоростью
независимо от сил сопротивления движению.
В качестве элемента обратной связи следящего гидропривода нами
предлагается мехатронная система, включающая: - поворотный
гидродвигатель; - насос; - аппаратуру
управления и двухходовой
трехпозиционный распределитель с электронным управлением
Элементом обратной связи следящего гидропривода служит резистор,
корпус которого соединен с линейкой i-того модуля до шарнира, а
скользящий контакт с линейкой i+1-го модуля агрегата после шарнира.
Причем число резисторов равно числу модулей агрегата.
Следящая система поддержания прямолинейности движения
фронтального агрегата работает следующим образом: при опережении или
запаздывании отдельного модуля агрегата – изменение угла между
линейками модулей приводит к изменению сопротивления резистора. Это
приводит к изменению
величины падения напряжения, которое
сравнивается с опорным напряжением. Далее сигнал поступает к каналам
его усиления. Причем к одному каналу сигнал от сумматора поступает
через инвертор. При нулевом сигнале на выходе из сумматора
распределитель находится в среднем положении. Отрицательный сигнал
на выходе из сумматора активирует электромагнит В. Распределитель
перемещается вверх и модуль ускоряется. Положительный сигнал на
выходе из сумматора активирует электромагнит А и модуль замедляется.
Такое конструктивное исполнение мехатронной
следящей системы
позволит эффективно поддерживать прямолинейность движения
фронтального агрегата в плоскости угольного пласта с углами до 35
градусов по простиранию и до 12 градусов по его падению.
Список литературы
1. Российская угольная энциклопедия. В трех томах. Том 1. – М., СПб.:
Изд-во СП картографической фабрики ВСЕГЕИ, 2004. – 649 с. + 7 вкл.
2. Технические средства, применяемые на очистных работах в угольных
шахтах Российской Федерации. Каталог – справочник / Под общ. ред.
дтн, проф. В.М. Щадова/ Сост. С.В. Козлов, В.А. Юрицын. – М.: 2007. –
214 с.
Аннотация
В статье выполнен анализ схем следящих систем поддержания
прямолинейности движения фронтальных агрегатов. Предложена
инновационная мехатронная следящая система позволяющая эффективно
поддерживать прямолинейность движения фронтального агрегата в
плоскости угольного пласта с углами до 35 градусов по простиранию и до
12 градусов по его падению.
Ключевые слова
Фронтальный агрегат, модуль, следящая система.