Устройство для управления машиной на круговых кривых

11 741050 ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскыиСоцыалыстыческыкРеслублык(51) М. К . 6 01 С 1/06 Государстееииый комитет Опубликовано 15.06.80. Бюллетень22Дата опубликования описания 25.06.80до дедам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения В. ф. Лукьянов, В. П. Ментюков и Е. А. Подгорбунский Всесоюзный научно-исследовательский институт по строительству магистральных трубопроводов(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ МАШИНОЙ НА КРУГОВЫХ КРИВЫХ1Изобретение относится к строительству линейных сооружений, а точнее к управлению строительными машинами и механизмами при движении их по круговым кривым, н может быть использовано при проходке тоннелей, выемке грунта в траншеях и укладке покрытия дорог,Известно устройство для управления идущей вдоль трассы машиной, содержащее излучатель с источником излучения, систему отклонения луча, экран со светочувствительными элементами, самопишущий прибор и регулировочное устройство 1 . В излучателе оптическое приспособление поворота луча связано с щаговыми исполнительными органами. Система отклонения луча содержит отклоняющее оптическое приспособление с шаговыми исполнительными органами и приспособление для разделения луча на два световых потока, один из которых характеризует отклонение машины по горизонтальному направлению, а другой - по высоте. Самопишущий прибор содержит последовательно связанные устройство для ввода программы, устройство для приема сигналов, логическое решающее устройство для приема сигналов, логическое решающее уст 2ройство и устройство выработки сигналов управления.Регулировочное устройство имеет каналысвязи с самопишущим прибором и исполнительными органами оптических приспособлений.Недостатком устройства является сложность конструкции (пять узлов с каналами связи, каждый из узлов содержит несколько блоков), что приводит к высокой стоимости оборудования и снижению надежности его 1 О работы, особенно в условиях строительныхплощадок.Цель изобретения - повышение надежности работы.Это достигается тем, что в устройство, содержащее йзлучатель, отклоняющую систему и экран со светочувствительными элементами, введен счетчик пути, связанный с отклоняющим приспособлением через водило с установленным на нем с возможностью перемещения зубчатым сектором, входящим в 20 зацепление с выходным валом счетчика пути, при этом величина перемещения зубчатого сектора вдоль водила определяется в соответствии с радиусом круговой кривой, устанавливаемым по шкале на водиле, причем передаточное отношение от счетчика пути к зубчатому сектору составляетпр ., а передаточное отношение от зубчатого сектора к отклоняющему приспособлению м= -Яи 15 й И 39 ы 40 Излучатель содержит источник излучения 9 (например, лазер) и сканирующее приспособление 10, связанное с лимбом 11 для ориентирования плоскости сканирования, Отклоняюшая система 4 имеет отклоняюшее оптическое приспособление 12 (например, узкое зеркало), связанное со счетчиком 13 пройденного пути через водило 14 и зубчатый сектор 15. Счетчик 13 пути имеет постоянное передаточное отношение п,=Р, а зубчатый сектор может перемещаться вдоль водила 14, жестко скрепленного с приспособлением 12. Перемещения зубчатого сектора 15 регистрируются указателем 16 по шкале 17 радиусов окружности. Зубчатый сектор 15 находится в зацеплении с выходным валом 18 счетчика 13. Экран 6 снабжен светочувствительными элементами для преобразования энергии света в электрические сигналы. По стойкам 19, соединенным с рабочим органом машины, экран передвигается по высоте.Устройство работает следующим образом.Перед началом работы излучатель 1 устанавливают над точкой К, а отклоняющую систему 4 и экран 6 устанавливают на машине 3, находящейся в точке Н. В излучатеНа фиг. 1 изображена схема движения машины по окружности; на фиг. 2 - устройство для управления машиной на круговых кривых.При управлении машиной на круговой кривой заданного радиуса К излучатель 1 устанавливают в произвольной, например конечной точке окружности К, и сканируют луч в плоскости 2, параллельной проектной плоскости окружности. Затем в начальной точке Н движения машины 3 на отклоняющей системе 4 устанавливают проектный радиус окружности К и начальный угол поворота ц при этом часть световой плоскости 2 в виде луча 5 с помощью поворота оптического приспособления направляют на экран 6-см луч 5 . В процессе движения машины, например в текущей точке ), часть световой плоскости 2 в виде луча 7 автоматически отклоняют с помощью отклоняюшей системы 4 на угол . в зависимости от пройденного машиной по окружности пути 5, при этом преломленный луч 8 располагается по касательной ЗМ к окружности. Отклонение светового пятна луча 8 от центра экрана 6, характеризующее отклонения машины от курса и по высоте, с помошью светочувствительных элементов экрана 6 преобразуется в электрические сигналы. Используя эти сигналы периодически корректируют движение машины 3 по курсу и по высоте. ле 1 луч 20 после выхода из сканирующегоприспособления 10 развертывается в плоскость 2, Часть светового потока в виде луча 5 попадает на оптическое приспособление 12. Для установки начальных параметров движения передвижением зубчатого сектора 15 вдоль водила 14 устанавливают пошкале 17 значение данного радиуса окружности К, что приводит к установке передаточного отношения п д= - - (при отклоняю 1щем приспособлении в виде зеркала и = -1).1Вращением приспособления 12 вокруг осиАА направляют луч 5 на ось Х экрана 6,чем достигается автоматическая установканачального угла у р= . ПеремещениемО а,экрана 6 по стойкам 19 добиваются совме 1щения луча 5 с осью У, что приводит кавтоматической установке заданного расстояния между плоскостью сканирования и проектной плоскостью окружности. При прохождении машиной 3 отрезка пути 51, поворотвыходного вала 18 передается приспособлению 12, Вследствии этого луч 7 отклоняетсяна угол и уп й= -- Ь;, (гдето - радианРв угловой мере), что совместно с начальнойустановкой угла о = - - составит общеео -Ротклонение 11 = ---- Ь, т,е. на угол2, йКмежду лучом К,1 и касательной )М. Отклонения продольной оси машины от трассыприводит к смещению луча 7 с оси Х экрана 6, а отклонение рабочего органа по высоте - к смещению луча 8 с оси У. Сиещения луча преобразуются в электрическиесигналы, которые служат для показа ихна табло в кабинете машиниста или дляавтоматического управления машиной. Поворотом машины 3 осуществляют совмещениесветового пятна луча 8 с осью Х, чем добиваются направления машины по заданнойокружности. Передвижением рабочего органа машины 3 по высоте добиваются совмешения светового пятна луча 8 с осью У, чемдостигается проектная глубина выемки грунта или высота укладки покрытия дороги. При вертикальном расположении проектной плоскости окружности плоскость сканирования 2 устанавливают вертикально, приспособление 12 поворачивают вокруг луча 5 на 90, на экране 6 переключают выходы сигналов с осей Х и У. При произвольном расположении окружности к горизонту плоскость сканирования 2 располагают параллельно проектной плоскости.Устройство предусматривает возможность установки излучателя в любой точке пройденного пути. Например, при работе в тоннелях излучатель устанавливают в пройденной точке трассы, при этом отклоняющую систему 4 устанавливают между излучателем 1 н экраном 6, а счетчик 13 переключают на обратный ход.На прямолинейных участках трассы отклоняющая система может быть отключена.Устройство для управления машиной на круговых кривых, содержащее излучатель, отклоняющее приспособление и экран со светочувствительными элементами, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы, в него введен счетчик пути, связанный с отклоняющим приспособлением через водило с установленным на нем с возможностью перемещения зубчатым сектором, входящим в зацепление с выходным валом счетчика пути, при этом величина перемещения зубчатого сектора вдоль водила определяется в соответствии с радиусом круговой кривой, устанавливаемым по шкале на водиле, причем передаточное отношение от счетчика пути к зубчатому сектору составляет п - в , , а передаточное отношение отРзубчатого сектора к отклоняющему приспособлению п = - -, где Я - пройденный машиной путь; К - заданный радиус круговой кривой. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент ФРГ1658721, кл. 19 ГЗ/00,опублик. 1962.Кол УФР едакт аказ 3 ригорук ЦНИИПИ по 113035, М илнал ПППм шска род,Е. Яковчик7/40 СоставительТехред К.ШТираж 801Государственноголам изобретенийква, Ж - 35, РауПатент, г. Ужго юбакинаич КорректоПодписиитета СССРткрытийя наб., д. 4/5ул. Проектная, 4