Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка и исследование электрогидравлической цифровой системы автоматического регулирования исполнительных органов угольных комбайнов по гипсометрии пласта Солнцев Виталий Борисович

Разработка и исследование электрогидравлической цифровой системы автоматического регулирования исполнительных органов угольных комбайнов по гипсометрии пласта
<
Разработка и исследование электрогидравлической цифровой системы автоматического регулирования исполнительных органов угольных комбайнов по гипсометрии пласта Разработка и исследование электрогидравлической цифровой системы автоматического регулирования исполнительных органов угольных комбайнов по гипсометрии пласта Разработка и исследование электрогидравлической цифровой системы автоматического регулирования исполнительных органов угольных комбайнов по гипсометрии пласта Разработка и исследование электрогидравлической цифровой системы автоматического регулирования исполнительных органов угольных комбайнов по гипсометрии пласта Разработка и исследование электрогидравлической цифровой системы автоматического регулирования исполнительных органов угольных комбайнов по гипсометрии пласта Разработка и исследование электрогидравлической цифровой системы автоматического регулирования исполнительных органов угольных комбайнов по гипсометрии пласта Разработка и исследование электрогидравлической цифровой системы автоматического регулирования исполнительных органов угольных комбайнов по гипсометрии пласта Разработка и исследование электрогидравлической цифровой системы автоматического регулирования исполнительных органов угольных комбайнов по гипсометрии пласта
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Солнцев Виталий Борисович. Разработка и исследование электрогидравлической цифровой системы автоматического регулирования исполнительных органов угольных комбайнов по гипсометрии пласта : ил РГБ ОД 61:85-5/1087

Содержание к диссертации

Введение

Глава I. Состояние вопроса и задачи исследований 9

1.1. Характеристика объекта исследований 9

1.2. Анализ существующих систем автомати ческого регулирования движения испол нительного органа угольного комбайна по гипсометрии пласта . 15

1.3. Технико-технологические требования к функциям регулятора 31

1.4. Выводи 33

Глава 2. Теоретическое и экспериментальное исследование гидравлических процессов, возникающих при работе угольного комбайна 34

2.1. Определение нагрузки на исполнительном органе по параметрам гидропривода поворотного редуктора 34

2.2. Методика проведения шахтных экспериментальных исследований электрических и гидравлических процессов при работе угольного комбайна 48

2.3. Статистическая обработка и анализ результатов исследований' 65

2.4. Выводы 92

Глава 3. Разработка системы автоматического регулирования движения исполнительного органа угольного комбайна по гипсометрии пласта 94

3.1. Выбор и обоснование характера системы автоматического регулирования движения исполнительного органа угольного комбайна по гипсометрии пласта 94

3.2. Разработка регулятора движения исполнительного органа по гипсометрии пласта 96

3.3. Рекомендуемая структура автоматического регулятора движения исполнительного органа по гипсометрии пласта 113

3.4. Исследование системы автоматического регулирования движения исполнительного органа угольного комбайна по гипсометрии пласта 131

3.5. Определение технико-экономической погрешности системы втоматического регулирования 146

3.6. Выводы , 152

Заключение 154

Литература

Введение к работе

Выполнение решений ХХУІ съезда КПСС в угольной промышленности СССР в области подземной добычи угля в значительной мере связано с эффективным решением вопросов автоматизации забойного оборудования, осуществление которой - необходимое условие для решения одной из основных задач, поставленных перед угольной промышленностью, - переходу к безлюдным способам и выемке угля без постоянного присутствия людей в забое. В этой связи важное место занимает создание систем автоматического управления движением исполнительных органов угольных комбайнов по гипсометрии пласта. Кроме целого ряда экономических факторов,автоматическое управление по гипсометрии пласта является определяющей предпосылкой для решения важнейшей социальной проблемы обеспечения безопасности труда и рабочего места шахтеров.

Решением задач автоматического контроля и управления движением исполнительных органов угольных комбайнов по гипсометрии пласта занимались В.Г.Сегалин, А.А.Рудановский [l-6jt Я»А«шй-кет [7Д, З.АЛерняк [8,I2j , Г.Р.Носов [9-IOJ , Б.Е.Ярыгин [б2[ , РЛШпаковский [65] и другие ученые.

Однако к настоящему времени в угольной промышленности практически не реализовано ни одной системы автоматического регулирования исполнительных органов угольных комбайнов по гипсометрии пласта, хотя на уровне экспериментальных или даже опытных образцов попытки создания таких систем предпринимались неоднократно. Наиболее близко стоящим к решению проблемы можно считать регулятор "Квант" [_1б], основанный на радиоизотопном методе контроля границы порода-уголь, а также методы и средства, основанные на измерении естественной радиоактивности углей и вмещающих боковых пород* [в] .=

Особенно остро задача создания технологии и средств безлюдной выемки возникает для весьма тонких и тонких пластов, промышленные запасы которых в горных отводах действующих шахт Минуглепрома СССР составляют 47,5$ (для Донецкого бассейна -83,8$), а эффективные средства механизации очистных работ практически не разработаны;1

Вместе с тем,; на действующих шахтах горными работами вскрыты значительные запасы угля высокого качества в весьма тонких и тонких угольных пластах, разработка которых традиционными способами механизации и автоматизации не представляется возможной* Вследствие этого тонкие пласты в настоящее время вынимаются узкозахватными комбайнами, имеющими диаметр исполнительных органов 0,7 или даже 0,33 м (комбайн "Поиск-2"), установка на которых каких-либо датчиков порода-уголь, например, по типу регулятора "Квант", невозможна»

Кроме того, почти все известные методы контроля границы порода-уголь основаны на так называемом точечном методе измерения, при котором определение границы порода-уголь или измерение толщины угольной пачки осуществляется не по всей ширине захвата исполнительного органа, а лишь в ограниченной зоне места установки датчика порода-уголь.

Наконец, при работе механизированного комплекса в условиях нарушенных пластов (сбросы, пережимы пластов и т.п.) важным является не только собственно контроль самой гранипы порода-уголь или измерение толщины угольной пачки, но и возможность контроля наличия и величины присечки породы

Поэтому научная задача разработки принципов технической реализации системы автоматического регулирования исполнительных органов угольных комбайнов по гипсометрии пласта является актуальной»

Целью работы является установление зависимости изменения давления в гидродомкратах поворотных редукторов угольных комбайнов от глубины присечки породы, алгоритма обработки случайного сигнала давления и разработка принципов технической реали- * запий системы автоматического регулирования исполнительных органов угольных комбайнов по гипсометрии пласта, обеспечивавшей повышение эффективности использования угольных комбайнов при выемке тонких пластов.'

Идея работы заключается в том, что для осуществления автоматического регулирования исполнительного органа угольного комбайна по гипсометрии пласта используется новый метод контроля границы порода-уголь, основанный на.измерении величины давления в полости гидродомкрата поворотного редуктора.

Научные положения, разработанные лично соискателем, и новизна.

If Впервые теоретически и экспериментально установлено,- что давление рабочей жидкости в полости гидродомкрата поворотного редуктора однозначно определяется положением исполнительного органа относительно границы порода-уголь и увеличивается, в среднем, по линейному закону с увеличением глубины присечки породы^

2. Метод измерения давления, отличавшийся тем, что основан на определении средних отклонений величины давления, превышающих заданный уровень давления в период присечки породы, и принижающих заданный уровень давления в период резания угля, обладает наименьшей погрешностью.'

3.- Новые параметры цикла работы САР исполнительных органов по гипсометрии пласта: время измерения входного сигнала, время отработки управляющего воздействия, время демпфирования, зона нечувствительности, должны быть в пределах 3-7 с, 1-4 с, 2-3 с,

4 МПа, что позволяет обеспечить устойчивость САР,

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций заключается в следующем.

При исследовании использовались методы теории автоматического управления, теории вероятностей и математической статистики.

Проверка результатов работы осуществлялась экспериментальными исследованиями в производственных условиях. Обработка экспериментальных осциллограмм осуществлялась с использованием ЭШ.;

Найденная зависимость увеличения давления в полости гидродомкрата поворотного редуктора подтверждена экспериментальными исследованиями процессов в гидродомкратах поворотных редукторов со среднеквадратичным отклонением величин этих процессов не более І5#і.

Испытания электрогидравлического цифрового регулятора типа ГЭРЦ и его автономного контрольно-измерительного блока показали, что вероятность правильного определения положения исполнительного органа относительно границы порода-уголь составляет не менее 0,8^

Научное значение работы состоит в том, что полученные функциональная зависимость изменения давления в полости гидродомкрата поворотного редуктора от глубины присечки породы и алгоритм обработки случайного сигнала этого давления позволяют синтезировать структуру САР, располагающей информацией о наличии границы порода-уголь по всей ширине захвата исполнительного органа^

Практическое значение работы состоит в том, что предложены принципы технической реализации САР угольных комбайнов по гипсометрии пласта, обеспечивающей повышение эффективности использования угольных комбайнов при выемке тонких пластов; -- Функциональная зависимость изменения давления в полости гидродомкрата поворотного редуктора от глубины присечки породы, математический алгоритм обработки случайного сигнала давления в полости гидродомкрата поворотного редуктора, принципы технической реализации регулятора использованы ИГД им.1 А.А.тСкочинс-кого при разработке технического задания на регулятор исполнительных органов угольных комбайнов по гипсометрии пласта типа ГЭРЦ«?

Основные результаты работы доложены и обсуждены на региональной научно-технической конференции в ТШ (rv Тула, 1981 г*), на республиканской научно-технической конференции в ПО Эстон-сланец (г.1 Кохтла-рве, 1982 г.), на И Всесоюзной научно-технической конференции молодых ученых и специалистов угольной промышленности в ЖД им.1 А.А.Скочинского (г. Москва, 1983 г.), на Всесоюзной научно-технической конференции "Робототехника и автоматизация производственных процессов" в Алтайском политехническом институте им. И.И.Ползунова (г;* Барнаул» 1983 т.) і

По теме диссертации опубликовано 14 печатных работ, из них 8 статей и 6 авторских свидетельств;*

Анализ существующих систем автомати ческого регулирования движения испол нительного органа угольного комбайна по гипсометрии пласта

Над созданием регуляторов для автоматического управления угольным комбайном в профиле пласта работают почти двадцать лет. За рубежом в этом направлении наиболее интенсивно ведутся работы в Великобритании и ФЕТ. Поисковые работы ведутся в ЧССР, ПНР, Франции.

Первая попытка создания автоматизированного комбайна в профиле пласта относится к работам с комбайном "Карбайд" (США) [14] в 1950 г. Машина была предназначена для добычи угля тупиковыми забоями без крепления. Управление комбайном осуществлялось дистанционно с пульта, который был установлен на поверхности. В качестве чувствительных элементов, определяющих положение машины в забое, использовались теязометрические датчики. Испытания проводились на угольном пласте мощностью 1,2 м, в середине которого проходил породный прослой толщиной 0,01 м. Относительно этого породного прослоя велось управление машиной в профиле пласта. Сигналы с датчиков поступали на экран осциллографа. При работе комбайна на экране осциллографа прочерчивалась окружность, которая соответствовала траектории движения резца, на котором устанавливался чувствительный элемент. При прохождении зубком породного прослоя на экране осциллографа наблюдался вспдеек. Поскольку породный прослой проходит посередине пласта, то по всплескам относительно диаметральной оси окружности можно было судить о положении исполнительного органа в профиле пласта. При малейшем отклонении всплеска оператор вручную вводил корректировку в процесс управления угольным комбайном» Несмотря на то, что испытания в целом были проведены удачно, выявился ряд недостатков системы. В частности, данная система предусматривала безлюдную выемку тупиковыми забоями, однако оказалось, что комбайн без сопровождающего его человека работать не мог.

Разработанный в СССР регулятор "Рубин" с электромеханическим ДПУ испытывался на угольных комбайнах 2К-52 и ЕЛП-68 в целом ряде шахт Донбасса и ПО Укрзападуголь [l5 J . По техническим характеристикам регулятор предназначен для работы в условиях, когда соотношение крепостей угля и породы составляет не менее 1:2. Датчик, встроенный в шнековий исполнительный орган, воспринимает осевое усилие, пропозициональное контактной прочности разрушаемого материала, и с помощью магяитоуп-ругого элемента преобразует это усилие в электрический сигнал. Однако, вследствие низкой надежности устройства съема и передачи электрического сигнала с вращающегося исполнительного органа комбайна регулятор был модифицирован и в последнем варианте содержал выполненный в виде гидроцилиядра ДЦУ с измерительным резцом и упругим элементом, гидравлический канал передачи информации от гидроцилиядра ДПУ к блоку гидроэлектрического преобразователя, гидроэлектропреобразователь и электронный блок обработки информации В Великобритании на шахте "Котгрейв" аналогичный регулятор [8 ] испытывали на комбайне "Андерсон Бойз" в 1969 г. Время работы комбайна в режиме автоматического управления составило 30$ общего периода его работы.

На базе радиоизотопных методов в ИГД им.А.А.Скочинского и НПО Автоматгормаш был разработан цифровой регулятор типа "Квант", предназначенный для комбайнов ІШ-68, КШ-Зм. Область применения комбайнов, оснащенных регулятором "Квант" определяется двумя основными факторами: выемкой пластов с оставлением предохранительной угольной пачки, абсолютным переладом между минимальной зольностью пород и максимальной зольностью углей в зоне контакта порода-уголь не менее 30$ [іб] . Регулятор "Квант" функционирует следующим образом: пучок -у- -излучения от источника по радиусу шнека направляется в сторону массива.

Отраженная от массива часть излучения воспринимается блоком детекторов и в виде электрических импульсов поступает на шнековий блок, где импульсы усиливаются и с помощью расположенной там катушки индуктивности передаются в оба приемных блока, находящихся диаметрально противоположно на поворотном редукторе и предназначенных для приема информации с почвы или кровли пласта. Наводимые в двух специальных катушках индуктивности импульсы поступают в блок управления (при прохождении мимо них шнекового блока). Шнековая аппаратура конструктивно размещена таким образом, что на комбайн в блок управления импульсы передаются только во время прохождения ДНУ в зоне контакта порода-уголь почвы или кровли пласта. Испытания опытного образца регулятора "Квант" проводились в январе-феврале 1976 г. на шахте 4 "Великомостовская" ПО Укрзападуголь. Блоки регулятора были смонтированы: на комбайне ГГШ-68, работающем в комплексе КМ-87Э П типоразмера. За время испытаний комбайн работал в режиме автоматического управления 15% общего рабочего времени.

Аналогичный регулятор системы "РОЯФ" изготовлен и испытан в Великобритании [l7 j . 0.оласть применения программного управления исполнительным органом по гипсометрии пласта распространяется на лавы с незначительными изменениями гипсометрии пласта. Автоматическое управление осуществляется по заранее записанной программе, которая вносится в запоминающее.устройство во время базового цикла комбайна, управляемого в это время вручную машинистом. Запись программы осуществляется через интервалы, определяемые в зависимости от горно теологических условий, минимально равные расстояния между двумя соседними секциями крепи.

Технико-технологические требования к функциям регулятора

Основные требования к системе автоматического регулирования движения исполнительного органа угольного комбайна можно подразделить на четыре основные группы: 1) метрологические требования; 2) технические требования; 3) технологические требования; 4) конструктивные требования.

По анализу функционирования аналогичных САР в группе метрологических можно сформулировать следующие требования: - система автоматического регулирования должна обеспечивать минимальное (не более 20$) относительное среднеквадратичное отклонение движения исполнительного органа от гипсометрии пласта; - на выходе ДПУ должен быть достаточный уровень сигнала на фоне помех во всем диапазоне измерений; - быстродействие системы должно быть таково, чтобы время обработки входного сигнала с ДІ7 не влияло на устойчивость ЄАР-ІЇЇ.

В группе технических можно сформулировать следующие требования: - система автоматического регулирования должна быть абсолютно устойчивой; - система автоматического регулирования должна быть релейной трехпозициояной с зоной нечувствительности; - интенсивность управляющих воздействий должна быть наименьшей; - система автоматического регулирования должна осущест влять выдержку времени на демпфирование процесса в гидродомкрате поворотного редуктора.

Требование наличия зоны нечувствительности вызвано желанием исключить автоколебания из режима работы CAP-ITU

Большая частота выдачи команд управления приводит к увеличению затрат энергии на управление. Кроме того,, такой режим работы гидросистемы сопровождается значительными динамическими нагрузками на ее элементы и на различные механические узлы комбайна. Следствием этого является увеличение числа поломок зубьев исполнительного органа и уменьшение срока службы элементов гидросистемы и механизмов угольного комбайна.

Требование осуществления выдержки на демпфирование обусловлено тем, что перевод гидродомкрата поворотного редуктора из исполнительного элемента в объект контроля требует паузы для прекращения переходного процесса в его полостях.

В группе технологических можно сформулировать следующие [ 8 j : - САР-Ш должна формировать плавный рельеф почвы для беспрепятственной передвижки забойного оборудования (конвейе ра, крепи) в направлении подвигания забоя; при этом высота ступенек на новой машинной дороге, которую образует исполни тельный орган комбайна, относительно предыдущей дороги (на пример, подошвы конвейера) не должна превышать 3 см вверх и 8 см вниз, а частота и амплитуда управляющих воздействий на исполнительный орган по длине забоя должна задаваться, исходя из необходимости плавной укладки рештаков скребкового конвейера при его передвижке на новую дорогу и исключения перекоса секций крепи; - САР-Ш должна проходить горно-геологические нарушения таким образом, чтобы обеспечить беспрепятственное продвижение забойного оборудования по мощности пласта (например, утоньше-ние пласта - с большей присечкой породы). К конструктивным требованиям можно отнести следующие: - САР-ГП предназначена для длительной эксплуатации в тяжелых условиях очистного забоя, отсюда вытекает требование повышенной надежности к первичному измерительному преобразователю; - Согласно ПИВРЭ [28 J , корпус регулятора должен быть изготовлен со степенью защиты 70 54; - Разрабатываемый регулятор в составе САР-Ш должен быть приведен к следующим условиям эксплуатации, которые характерны для большинства угольных шахт: температура окружающей среды от -5 до +75С; относительная влажность около 38%; максимальная запыленность 0,0025 кГ/м ; интенсивность дождя приблизительно ЗіПГ5 м/с.

1. Достоинства и недостатки различных САР-ГП, в основном, обусловлены методами контроля границы порода-уголь, на основе которых они построены.

2. При сравнении различных методов контроля границы порода-уголь по способам их реализации наиболее перспективными по методической погрешности и надежности процесса контроля являются методы косвенных измерений.

3. Косвенный метод контроля границы порода-уголь, основанный на измерении давлении в гидродомкрате поворотного редуктора, имеет минимальную методическую погрешность, и в пределах своей области применения является наиболее точным, кроме того, при этом методе высока надежность процесса контроля.

Как известно, сопротивляемость угля разрушению является главным внешним фактором, обуславливающим формирование нагрузки на исполнительном органе, и в приводе, и ее колеблемость [29-35J. Суммарная средняя сила резания на исполнительном органе определяется в виде

Методика проведения шахтных экспериментальных исследований электрических и гидравлических процессов при работе угольного комбайна

Важной также является зависимость изменения давления в гидродомкрате от отношения крепости породы к крепости угля (сопротивляемости резанию породы к сопротивляемости резанию угля). На рис.2,36 представлена такая графическая зависимость, построенная для тех же условий, что и кривая на рис.2.За. Надо отметить, что характер этих условий непринципиален, так как основные тенденции кривых на рис.2.3. останутся теми же, а эти тенденции показывают возможность осуществления контроля присечки исполнительным органом породы путем измерения давления в гидродомкрате поворотного редуктора.

Так как передача сил реакции с исполнительного органа в полости гидродомкрата осуществляется через поворотный редуктор, имеющий свои динамические характеристики, то необходимо выяснить, как меняется случайный процесс формирования нагрузки на исполнительном органе при прохождении через систему поворотный редуктор-гидродомкрат.

Поворотный редуктор может быть представлен эквивалентной схемой, в которой момент инерции шестерни, находящейся на валу вращения исполнительного органа 7/ » связан с эквивалентным моментом инерции 7э через эквивалентную жесткость [38І .

Эквивалентный момент инерции определяется в виде 7 =7 + l4r± 2-16 где , - момент инерции второй шестерни поворотного редуктора; 7 - момент инерции третьей шестерни поворотного редуктора; А з " передаточное отношение между второй и третьей шестернями поворотного редуктора. Эквивалентная жесткость может быть определена по выраже ния) сэ = г/с, + і/сг (2.К) где Сд = CJ3 /А З J С72 - круговая жесткость второй шестерни поворотного редуктора; Cj$ - круговая жесткость третьей шестерни поворотного редуктора; fij2 передаточное отношение между первой и второй шестернями поворотного редуктора. Вид передаточной функции поворотного редуктора можно определить по его характеристическому уравнению [j38j где р - оператор Лапласа;

Так как в случае прохождения случайного сигнала с исполнительного органа в полости гидродомкрата, поворотный редук тор и гидродомкрат соединены последовательно, то их общая передаточная функция имеет вид и W (/3)= P(T p + ) (2.19) где &г - коэффициент передачи гидродомкрата, определяется по линейному участку характеристики на рис.2.3а, По виду (2.19) можно сказать, что система поворотный редуктор-гидродомкрат является линейной, поэтому при прохождении случайного сигнала от исполнительного органа с математическим ожиданием Xj через эту систему, математическое ожидание случайного процесса на ее выходе имеет вид [39] где If() - плотность распределения случайного сигнала от исполнительного органа. Если входной сигнал стационарный, то выражение (2.20) примет вид _ г /, Xi-Xjjvwcte, (2f2I) где Шк)= fw(i)d-i - интегральный закон распределения, то есть, математическое ожидание Х2 определяется математическим ожиданием Х-{ .

Пусть, например, на вход линейной системы поворотный редуктор-гидродомкрат поступает случайный сигнал в виде белого шума со спектральной плотностью АЧХ рассматриваемой системы согласно (2.19) имеет вид тогда дисперсия сигнала на выходе системы ri2-1 A? Хгд С/cj __9//гл / г (2.23) Ассимптотическое исследование части уравнения (2,23) Z сп у _ zу?показывает, что р является постоянной при Т - С-ОПЇЇ. , и уменьшается с ростом 7" . Поэтому запи шем новый вид (2,23) . » и U2 Т22тг ЧГ (2#24) то есть, дисперсия сигнала от исполнительного органа на выходе системы поворотный редуктор - гидродомкрат уменьшается с ростом Y7, а сама система обладает свойством фильтра низких частот.

Выражения (2.19), (2.21), (2.23), (2.24) показывают, что метод контроля границы порода-уголь, основанный на измерении давления в гидродомкрате поворотного редуктора, имеет меньшее среднеквадратичное отклонение, чем методы, основанные на непосредственном измерении нагрузки на исполнительном органе.

Определять нагрузку на исполнительном органе можно и по потреблению мощности электропривода исполнительного органа.

Рекомендуемая структура автоматического регулятора движения исполнительного органа по гипсометрии пласта

Если время наблюдения случайного процесса принять равным интервалу корреляции из табл.2.1, то в этом случае, для скорости подачи 0,05 м/с. дисперсия оценки среднего отклонения от математического ожидания при присечке породы будет )s = 1,8 .(МПа)2.

Кроме вышеуказанного подхода к определению погрешностей, они могут быть обусловлены вероятностью неверного определения положения исполнительного органа относительно границы порода-уголь, которая устанавливается из нижеследующих соображений.

Пусть, например, исполнительный орган комбайна КШ-ГКГ движется в массиве угля со скоростью 0,05 м/с. Между заданным уровнем среднего отклонения движения исполнительного органа в массиве угля и заданным уровнем среднего отклонения присечки породы среднеквадратичное отклонение от математического ожидания при резании угля укладывается более 4 раз, то есть, вероятность присечки исполнительным органом породы равна 0.

Пусть, например, исполнительный орган угольного комбайна КШ-ШГ движется по границе порода-уголь со скоростью 0,05 м/с. Уровень давления в гидродомкрате поворотного редуктора в этом случае находится между заданным уровнем среднего отклонения при резании угля и заданным уровнем среднего отклонения при присечке породы. Между математическим ожиданием при резании породы и уровнем границы порода-уголь среднеквадратичное отклонение от математического ожидания при резании угля укладывается более 4 раз, то есть, вероятность присечки исполнительным органом породы равна 0.

Пусть, например, исполнительный орган угольного комбайна КШ-ІКГ производит присечку породы на скорости 0,05 м/с. Между математическим ожиданием движения исполнительного органа с присечкой породы и математическим ожиданием движения исполнительного органа в массиве угля среднеквадратичное отклонение от математического ожидания при присечке породы укладывается 2 раза, то есть, вероятность разрушения исполнительным органом угля равна 0,05, практически очень мала.

Вероятность положения исполнительного органа в массиве угля или в породе имеет физический смысл относительного времени пребывания в указанных областях за промежуток времени ТР. Вероятность положения исполнительного органа в угле выразится 7L [47] % = Рм{х у} где 72 - время, в течение которого контролируемый сигнал принижает средний уровень Хи за период Тр . Вероятность нахождения исполнительного органа в породе имеет вид =Рп{х Лп} 3 27 где Тп - время, в течение которого контролируемый сигнал превышает средний уровень Хп за период 7 . По такому способу определения вероятностей построены интегральные законы распределения случайных величин контролируемого процесса на рис.2.25, 2.28.

Для контроля открытой границы порода-утоль по вероятности положения исполнительного органа угольного комбайна в массиве угля или породе производятся следующие операции. Из тех же соображений, что и при контроле по средним отклонениям, устанавливаются средний уровень породы Хп =11 МПа и сред ний уровень угля Хи = 5 МПа. По законам распределения случайных величин контролируемого процесса, представленным на рис.2.25, 2.28, выбираются вероятности положения исполнительного органа в угле или породе, соответствующие заданным средним уровням. Это будут средняя вероятность положения в угле Д= 0,8 и средняя вероятность положения в породе Р = 0,5. У п

Затем, в процессе контроля сигнала из гидродомкрата поворотного редуктора вычисляются по уравнению (3.20), (3.27) текущие вероятности положения исполнительного органа в угле Ри или породе J% . После чего определяется разность вероятностей по тем же причинам, что и при нахождении средних отклонений А=РП-Р#. (3.28) Процесс контроля заканчивается следующим образом. Если величина Д имеет знак и+ ", а ее абсолютная величина боль в породе ше 0,5, то делается вывод о пребывании исполнительного органа а если величина Л имеет знак "-", и ее абсолютное значение больше 0,8, то делается вывод о пребывании исполнительного органа в угле. Относительная дисперсия погрешности оценки вероятности определения положения исполнительного органа по вышеописанному способу находится в виде [48]

Похожие диссертации на Разработка и исследование электрогидравлической цифровой системы автоматического регулирования исполнительных органов угольных комбайнов по гипсометрии пласта