Стесненные условия угловых забоев требуют изыскания возможностей повышения производительности угловых комбайнов
без увеличения габаритов машин. К настоящему времени определились два главных направления в разрешении данного противоречия:
1) повышение энерговооруженности комбайнов путем увеличения установленной мощности электродвигателей с сохранением их размеров;
2) увеличение нагрузочной способности привода резания за счет улучшения режимов подачи машин.
Нынешний уровень развития первого направления достиг такого положения, когда при решении задачи увеличения энерговооруженности комбайнов
разработчики двигателей все острее сталкиваются с техническими трудностями по дальнейшему повышения мощности электрических машин при
ограниченной пропускной способности протяженных шахтных кабельных сетей.
В связи с этим весьма важное значение имеет активизация работ второго направления.
Находясь в начале технологической цепи угледобычи и являясь наиболее нагруженным ее звеном, подвергающимся воздействию интенсивных
силовых возмущений, комбайны не достигают технически возможностей производительности вследствие высокого уровня динамических нагрузок в их узлах.
Наиболее низкими динамическими показателями характеризуется работа комбайнов с цепным тяговым органом, динамическая нагруженность которых в
значительной степени определяется неравномерным(колебательным) характером скорости их перемещения вдоль линии забоя.
Скачкообразный характер скорости подачи таких машин(с частотой 3-3,5 Гц) создает режим нагружения, часто приводящий к поломке их узлов,
опрокидыванию электродвигателя режущих органов или периодическим перегрузкам, что вынуждает эксплуатировать комбайны на пониженной средней скорости подачи.
Опубликованный материалы, предлагающие различные способы подавления колебаний скорости подачи комбайнов с цепным тяговым органом, нашедшие наибольшее
применение в угольных шахтах, подтверждают возможность существенного увеличения нагрузочной способности машин, но объем имеющихся разработок не позволяет
создать пригодные для применения в промышленности средства подавления.
Все известные способы гашения колебаний скорости подачи сводятся к двум основным группам:
1) пассивные(параметрические), осуществляемые выбором параметров системы подачи;
2) активные, реализуемые средствами управления.
Изучение демпфирующих возможностей всех этих способов показало, что в максимальной степени удовлетворительная динамика системы подачи достигается реализацией
вязкого демпфирования колебаний активным способом с помощью малоинерционного привода подачи, управляемого по ускорения движения комбайна.
Предлагается вашему вниманию один из возможных вариантов исполнения привода подачи с высокомоментным гидравлическим двигателем и датчиком ускорения(рис.1)
Состоящего из эксцентрикового насоса Н, высокомоментного тихоходного
гидродвигателя Д, редуктора Р и ведущей цепной звезды ЗВ.
Подавление колебаний скорости подачи комбайна осуществляется путем изменения скорости вращения ведущей звезды по сигналам электромагнитного датчика ускорения ДУ.
Сигналы ДУ, пропорциональные ускорению, поступают через тиристорный преобразователь ТП и тяговый электромагнит ЭМ к золотнику гидродросселя Др, включенного
параллельно гидродвигателю Д. Обратные клапаны ОК соединяют с дросселем лишь один из маслопроводов МП, находящиеся под рабочим давлением.
Расход рабочей жидкости Qд через гидродвигатель определяется разностью между подачей Qн насоса и утечкой Qу через дроссель(подпиточные клапаны ПК компенсируют утечку).
Величина последней зависит от степени открытия отверстия дросселя при движении золотника, что приводит к колебаниям скорости ведущей звезды относительно средней скорости.
Это вызывает изменения усилия в тяговой цепи ТЦ комбайна, растянутой вдоль лавы, с помощью которой комбайн перемещается на скребковом конвейере. Эти изменения находящиеся
в противофазе к возмущающим усилиям, действующим на комбайн со стоны режущих органов машины, чем обеспечивается демпфирование колебаний скорости подачи.
В настоящее время на основе функциональной схемы данного привода(рис. 2) разрабатывается уточненная математическая модель системы подачи для исследований режима подачи
на компьютере. На функциональной схеме обозначены:
Mк – масса комбайна; С – жесткость тяговой цепи; V~, Vз~ – переменные значения скорости подачи и скорости ведущей звезды; В – коэффициент естественного демпфирования; ЭСП – электромагнитный сервопривод.