Устройство управления рабочим органом дреноукладчика

(71) Ленинградское научно-производствен ное объединение землеройного машиностроения(56) 1. Патент ФРГ2364508,кл. Е 02 В 11/02, 1974.2. Лазерный указатель проектного уклона. Рекламный проспект (прототип).(54) (57) 1, УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ РАБОЧИМ ОРГАНОМ ДРЕНОУКЛАДЧИКА, содержащее неподвижно установленный на земле источник излучения, закрепленный на рабочем органе фотоприемник с верхним и нижним фоточувствительными элементами и усилительно-преобразовательный блок с верхним и нижним каналамиравления, соединенный с исполнительым механизмом, отличающееся тем, что,целью повышения точности управления и надежности укладки дрены, оно снабжено вторым фотоприемником, закрепленным на рабочем органе ниже первого фотоприемника, и двумя блоками переключения с нижнего на верхний канал, причем выходы верхГ рх по- эле- люоевы- яв- юче- авлеУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ОПИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ СВИДЕ него фоточувствительного элемента верхнего фотоприемника и нижнего фоточувстви тельного элемента нижнего фотоприемника непосредственно соединены соответственно с верхним и нижним каналами управления усилительно-преобразовательного блока, а выходы нижнего фоточувствительного элемента верхнего фотоприемника и верхнего фоточувствительного элемента нижнего фотоприемника подключены соответственно к входам блоков переключения с нижнего на верхний канал управления, первые выходы которых подключены к верхнему каналу управления, а вторые выходы блоков переключения к нижнему каналу управления усилительно-преобразовательного блока.2. Устройство по и. 1, отличающееся что блок переключения с нижнего на в ний канал управления выполнен в виде мыкающего и размыкающего ключей и следовательно соединенных порогового мента и триггера, выходы которого под чены к входам ключей, входы которых динены с входом порогового элемента и ляются входом блока переключения, в замыкающего ключа является первым ходом, а выход размыкающего ключа ляется вторым выходом блока перекл ния с нижнего на верхний канал упр ния.151647 11Изобретение относится к строительному и дорожному машиностроению и предназначено для управления рабочим органом дреноукладчика по направленному лучу.Опыт эксплуатации как траншейных, так и бестраншейных дреноукладчиков показывает, что при высоких рабочих скоростях, а также при встрече рабочих органов с крупными каменистыми включениями увеличивается вероятность отклонения режущей кромки рабочего органа от заданной проектом линии на величину, превышающую допустимую.Известен способ выдерживания уклона дрены и устройство для устранения брака дрены, обусловленного отклонениями, превышающими допустимые. В этом устройстве лазерный излучатель установлен на ножевом рабочем органе бестраншейного дреноукладчика, а приемное устройство - стационарно в конце трассы, либо спереди по ходу машины, либо позади ее. Приемное устройство включает вертикальный ряд фотоэлементов с центральной нулевой зоной. Перед началом прокладки дрены рабочий орган заглубляют до заданного исходного положения, а лазерный излучатель наводят путем изменения угла наклона рабочего органа так, чтобы луч лазера падал в нулевую зону приемника 1. Недостатком этого устройства является то, что система управления принципиально одинаково реагирует как на отклонение рабочего органа вверх от проектной линии, так и при его перемещении вниз. Причем при отклонении вверх, превышающем допустимое, на осевой линии дрены получается выступ, который не приводит к браку дрены, а при отклонении рабочего органа на аналогичную величину вниз получается впадина большой протяженности, которая классифицируется как брак.Кроме того, в начале рабочего процесса, когда дреноукладчик удален от приемного устройства на большое расстояние (80 - 100 м), даже небольшие угловые перемещения рабочего органа вызывают линейные перемещения проекции светового луча, относительно приемного устройства, с большой амплитудой и с высокой скоростью, что, в свою очередь, обуславливает необходимость существенно увеличивать высоту приемного устройства, а соответственно - и количество используемых в нем фотоэлементов, и создает известные трудности при проектировании системы управления из-за опасности возникновения автоколебаний. Известны устройства управления рабочим органом дреноукладчиков по лучу лазера, выполненные по традиционной схеме, при которой лазерный излучатель установлен стационарно в конце трассы, позади 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 машины, а фотоприемное устройство установлено на рабочем органе дреноукладчика. По такой схеме работает устройство управления рабочим органом дреноукладчика, содержащее неподвижно установленный источник излучения, закрепленный на рабочем органе фотоприемник с верхним и нижним фоточувствительными элементами и усилительно-преобразовательный блок с верхним и нижним каналами управления, соединенный с исполнительным механизмом 2.Недостатком известного устройства является то, что независимо от величины отклонения рабочий орган всегда возвращается на заданную проектом линию, вследствие чего при отклонениях рабочего органа вверх на величину, превышающую допустимую, и последующем возврате его на проектную линию образуется выступ дна дрены, что в процессе дальнейшей эксплуатации дрены служит причиной выхода ее из строя.Целью изобретения является повышение точности управления и надежности укладчика дрены.Поставленная цель достигается тем, что устройство управления рабочим органом дреноукладчика, содержащее неподвижно установленный на земле источник излучения, закрепленный на рабочем органе фото- приемник с верхним и нижним фоточувствительными элементами и усилительно-преобразовательный блок с верхним и нижним каналами управления, соединенный с исполнительным механизмом, снабжено вторым фотоприемником, закрепленным на рабочем органе ниже первого фотоприемника, и двумя блоками переключения с нижнего на верхний канал управления, причем выходы верхнего фоточувствительного элемента верхнего фотоприемника и нижнего фоточувствительного элемента нижнего фотоприемника непосредственно соединены соответственно с верхним и нижним каналами управления усилительно-преобразо- .вательного блока, а выходы нижнего фоточувствительного элемента верхнего фотоприемника и верхнего фоточувствительного элемента нижнего фотоприемника подключены соответственно к входам блоков переключения с нижнего на верхний канал управления, первые выходы которых подключены к верхнему каналу управления, а вторые выходы блоков переключенияк нижнему каналу управления усилительно-преобразовательного блока.При этом блок переключения с нижнего на верхний канал управления выполнен в виде замыкающего и размыкающего ключей и последовательно соединенных порогового элемента и триггера, выходы которого подключены к входам ключей, выходы которых соединены с входом порогового элемента и являются входом блока переключе1151647 3ния, выход замыкающего ключа является первым выходом, а выход размыкающего ключа является вторым выходом блока переключения с нижнего на верхний канал управления.В предлагаемом устройстве если после отклонения рабочего органа вверх от проектной линии на величину, превышающую допустимую, рабочий орган не возвратить обратно на проектную линию, а продолжить управление им по новой условной линии, параллельной проектной, по расположенной выше ее на величину этого отклонения (с прежними требованиями к точности), то такое изменение положения оси дрены не классифицируется как брак, и дрена не теряет своей работоспособности. При этом до-. пускается параллельное смещение такой условной линии вверх от заданной проектом на величину до 100 мм, что позволяет практически полностью устранить брак дрены.При отклонениях рабочего органа вниз на величину, превышающую допустимую, то, учитывая, что используемые системы управления рабочим органом дреноукладчика обладают достаточно высоким быстродействием, протяженность этих отклонений обычно невелика (10-20 см), а укладываемые дренажные трубы (пластмассовые и гончарные) в силу своей жесткости не копируют образуемые короткие впадины и соответственно не возникает брака дрены.На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - то же, блока переключения с нижнего канала на верхний. Устройство (фиг. 1) содержит источник 1 светового излучения, верхний фотоприемник 2 с верхним 3 и нижним 4 фоточувствительными элементами и декодирующим блоком 5, а также нижний фотоприемник 6 с верхним 7 и нижним 8 фоточувствительными элементами и декодирующим блоком 9, усилительно-преобразовательный блок 10 и исполнительный механизм 11, включающий электрогидравлический преобразователь и гидроцилиндр, а также блоки 12 и 13 переключения с нижнего канала управления на верхний.Блок переключения (фиг, 2) с нижнего канала управления на верхний содержит размыкающий 14 и замыкающий 15 ключи, пороговый элемент 16 и триггер 17.Выходы верхнего фоточувствительного элемента 3 верхнего фотоприемника 2, нижнего фоточувствительного эЛемента 4 нижнего фотоприемника 6 непосредственно соединены соответственно с верхним и нижним каналами усилительно-преобразовательного блока 10, выходы нижнего фоточувствительного элемента верхнего фотоприемника и верхнего фоточувствительного 4элемента нижнего фотоприемника подключены соответственно к входам блоков 12 и 13 переключения. Кроме того, каждый блок переключения выполнен в виде нормально замкнутого и нормально разомкнутого ключей, первые выходы которых подключены к верхнему каналу, а вторые выходы блоков переключения - к нижнему каналу управления блока 10.Устройство работает следующим обра зом. В процессе перемещения дреноукладчика вдоль трассы рабочий орган отклоняется в соответствии с профилем трассы и законом движения в вертикальной плоскости.15При этом вертикальное положение рабочего органа стабилизируется относительно плоскости луча генерируемого источником 1 светового излучения 1. Луч в равновесном положении рабочегооргана находится между двумя фоточувствительными элементами верхнего фотоприемника 2. При этом усилительно-преобразовательный блок выключается, электрогид равлический преобразователь и гидроцилиндр также выключаются. Если рабочий орган перемещается вниз на величину, равную половине величины зоны нечувствительности, то луч попадает на верхний фоточувствительный элемент верхнего фотоприемника, при этом на выходе фотоприемника появляется сигнал, который после усиления включает исполнительный механизм и сторону устранения отклонения рабочего органа от положения равновесия, при этом рабочийнорган перемещается вверх. Если рабочии 35орган перемещается вверх на такую же величину, то луч попадает на нижний фоточувствительный элемент верхнего фотоприемника, при этом на выходе фотоприемника появляется сигнал, который после усиле ния в ючает исполнительный механизм ирабочий орган перемещается обратно вниз. Сигнал нижнего фоточувствительногоэлемента поступает на вход усилительного 45 элемента через размыкающий ключ блока12 переключения. Если отклонение рабочего органа в силу высокого уровня внешнего возмущения либо в результате встречи с крупным каменистым включением достигает большого значения, превышающего допус тимое, с точки зрения агротехнических требований, то пороговый элемент блока 12 срабатывает и на его выходе появляется сигнал, который переводит триггер в новое состояние, В момент перехода триггера в 55 новое состояние замыкающий ключ замыкается, а размыкающий ключ размыкается, Это приводит к тому, что сигнал нижнего фоточувствительного элемента через замы51647 фиг 2 Составитель Р. Гладун Редактор О, Черниченко Техред И. Верес Корректор М. Демчик Заказ 2274/22 Тираж 649 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб д. 4/5 филиал ППП сПатентэ, г. Ужгород, ул. Проектная, 4115кающий ключ, который теперь стал замкнутым, управляет верхним каналом усилительно-преобразовательного блока, что приводит к перемещению рабочего органа вверх, В новом положении блока 12 переключения нижний фоточувствительный элемент управляет перемещением рабочего органа вверх, а верхний фоточувствительный элемент нижнего фотоприемника управляет перемещением рабочего органа вниз. Таким образом, в этом положении блока 2 переключения луч находится между нижним фоточувствительным элементом верхнего фотоприемника и верхним фоточувствительным элементом нижнего фотоприемника и, следовательно, рабочий орган стабилизируется уже в новом высотном положении. Однако если в этом случае он перемещается вверх, так, что сигнал с верхнего фоточувствительного элемента на входе порогового элемента превышает определенное допустимое значение, соответствующее предельно возможному высотному положению,срабатывает пороговый элемент блока 13 переключения, замыкающий ключ его замыкается, а размыкающий размыкается. При этом верхний фоточувствительный элемент нижнего фотоприемника управляет верх.ним каналом усилительно-преобразовательного блока, а нижний фоточувствительный элемент этого же фотоприемника управляет нижним каналом усилительно-преобразовательного блока. Следовательно, рабочий 10 орган вновь стабилизируется относительнонового высотного положения, когда луч излучателя находится между верхним и нижним фоточувствительными элементами нижнего фотоприемника.При переключении блока переключенияпоследний в процессе одного этапа работы не может возвратиться в исходное состояние и может быть переведен в него только посредством выключения аппаратуры и повторного ее включения.20 Использование предлагаемого устройства позволяет повысить надежность укладки дрен без брака.