Система управления движением проходческогощита

ОП ИКАНИЕИ ЗОВРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски нСоциалистическинРеспублик и 1825939(61) Дополнительное к авт, саид-ву(22) Заявлено 20.07.79 (21) 2799688/22-03с присоединением заявки РЙ(51)М. Кл. Е 21 С 35124 Ъеуднретввннмй немнтвт СССР ао делам нзвбрвтеннХ н етнрмтнХ(72) Авторы изобретения В. Т, Загороцнюк, Н. А. Гпебов, А. Н, Вершинин и С. Н, Впасов ти управпя дейстИзобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам дпя направленного вождения горнопроходческих машин.Известно устройство направпенного вождения горной машиной, цвижушейся по кривопинейному участку, соцержашее оптический зацатчик направпения с привоцом, матрицы с фотоэпементами, связанными с измеритепьным бпоком, логический блок, бпок цапьномера, соединенный с приводом, и управпяюший бпок Я.Однако известное устройство не обеспечивает необхоцимой точности.и надежности управпения, так как дальномер:недостаточно точен и требует периодической переноски и установки. Кроме того, отсутствует устройство стабипизации направления оптического пуча, а управпяюший бпок не обеспечивает требуемого . качества процесса регупирования.Известна также система управления движением прохоцческого шита, соцержашая оптический задатчик направления,зеркальную откпоняющую призму с приводом и блоком управления приводом, матрицы с фотоэпементами, связанными с измерительным блоком, логический блок, непинейный бпок, блок измерения пройденного расстояния и уцравпяюший блок 2.Указанная система не обеспечивает требуемой точности и надежнос пения из-за отсутствия контро вительного поворота зеркальной отклоняющей призмы, неточности блока измерения пройденного расстояния и недостаточно высокого качества процесса регулирования, осуществпяемого управпяюшим бпоком.Цепь изобретения - повышение точности и надежности управления.Поставпенная цепь цостигается тем, что система сйабжена фегоэпектрической спедящей системой с шепевой диафрагмо и с цатчиком перемешений, при этом блок измерения пройденного расстояния содержит индуктивный цатчик,датчикначала движения, механизмы расцепленияи перемешения, реле, выпрямитель, счетчик и сумматор пройценного расстояния,в управляющий блок содержит цифференцируюший элемент, формироватепь моцупя, бпок умножения, сумматор и блокреле, причем фотоэпектрическая спецяшаясистема установпенв между зеркальнойотклоняющей призмой и измерительнымблоком и подкпючега к блоку управленияпривоцом зеркапьной призмы, второй вхоцкоторого соецинен с выходом бпока измерения пройденного расстояния, в которомпоцвижная катушка индуктивного датчика через механизм расцеппения, поцкпюченный к датчику начала движения, соединена с меканизмом перемешения и поцкпючена через репе и счетчик к сумматору пройценного расстояния, второйвход которого также поцкпючен к инцуктивному датчику через выпрямитепь, а вуправпяюшем блоке выходы аифференцируюшего эпемента и формирователя модулячерез бпок умножения подкпючены к одному вкоцу сумматора, цругой вхоц которого и входы цифференцируюшего эпементаи формироватепя моцупя соединены с выкодом погического бпока, в выхоц сумматора поакпючен к бпоку реле. На чертеже привецена бпок-схема системы управпения движением,проходческого шита,Предпагвемвя система состоит из задатчика 1 направпения (пазерв), оптически связанной с ним зеркапьной призмы 2 с привоцом 3, соециненным с блоком 4 управпения приводом, фотоэпектрической спецяшей системы с шепевой циафрагмой 5, снабженной матрицей 6 сфотоэлементами, установпенной межцузеркальной призмой и иэмеритепьнымбпоком и связанной с бпоком 7 усипитепей, с эпектроавигвтепем 8, с винтовой передачей 9 и цатчиком 10 перемещений, который соеаинен с бпоком 4управпения привоцом и установпен как ивсе перечиспенные.эпементы на обцепке,тоннепя матрицы с фотоэпементвми 11и 12, соединенными с измеритепьнымбпоком 13, выкоц которого связан с,погическим бпоком 14, второй вхоц которого соединен с непинейным бпоком 15,а выхоа - с .управпяюшим бпоком 16,состоящим из цифференцируюшего эпемента 17 и формироватепя 18 моцупя, свя-занных с блоком 19 умножения, которыйсоецинен с сумматором 20, связаннымс бпоком 21 репе бпока 22 измерения 5 10 15 20 25 Зо 35 40 45 50 55пройценного расстояния, снабженногоинцуктивным цвтчиком 23, подвижнаякатушка 24 которого связана со штокоммеканизма 25 перемещения с привоаом26 посрецством эпектромагнитного механизма 27 расцеппения, управпяемогосигнапом датчика 28 начала цвиженияи соединяющего жестко поцвижную катушку 24 с механизмом ее перемещениятопько на время цвижения шита, что искпючает нвкаппивание ошибки зв счет копостого хоца и аеформвции обцепки тоннепя; кроме того, бпок 22 вкпючает выпрямитепь 29 и репе 30, соециненноечерез счетчик 31 с сумматором 32 пройценного расстояния,- Щелевая циафрвгмв 5 устанавпивается в вертикапьной ппоскости межцу зеркапьной призмой и приемным устройствоми спужит цпя стабипизации в вертикальной плоскости и контропя попожения пучав горизонтапьной ппоскости,Прецпагаемая система.работает,спецуюшим образом,С помошью пуча пазера 1 заааетсянужное направпение цвижения. Луч, прохоця через зеркапьную призму 2 и отверстия в матрице 6 шепевой циафрагмы 5,поступает на матрицы с фотоэпементвми11 и 12, которые с измеритепьным бпоком 13 осушествпяют. измерение коорцинат цвух точек оси шита. С измеритепьного бпока сигнвп через логический бпокл14 поступает на управпяюший бпок 16.В управпяюшем бпоке 16 происхоцитдифференцирование сигнапа цифференцируюшим эпементом 1 7, опреаепение егомоаупя формироватепем 18, перемножениемоцупя и производной бпоком 19 умножения и спожение с основным сигнвпомв сумматоре 20, Затем сигнап поступаетв бпок 21 репе, который вкпючает гицрсцомкраты перецвижения шита.Таким образом, при формированииуправпяюшего возцействия учитываютсяоткпонения проходческого шита в ппанеи профипе Х, которые форсируются(ускоряются) за счет произведения моцупя откпонений на производную с 1 х ЯФ.,Апгоритмупрввпения имеет виц.О= х+х 1 -дхВ качестве механизма 25 перемешения можно испопьзовать винтовой ипигицравпический аомкрвт с ходом штокабопее 1 м, твк как апя установки оцного копьиа обцепки тоннепя шит цопженпереместиться на 1 м. Гоповка штока828030 6 му поцкпючается перемененный блок,4 управления и т.а. цо прямопинейного участка ипи прецепа чувствительности приемного блока устройства. 10 50 механизме перемещения упирается в торцовую часть обдепки тоннеля.Сигнал инцуктивного цатчика 23, пропорциональный. величине перемещения шита, поступает на выпрямитель 29 и репе 30, которое вкпючаЪтся при перемещении шита на оцин метр. Счетчик 31 отсчитывает в метрак расстояние, пройценное шитом, которое в сумматоре 32 скпацывается с расстоянием в миппиметрак (сантиметрак), поступающим с аатчике через выпрямигепь 29. Таким образом, в процессе циклической перецвижки шите с требуемой точностью опрецепяется пройценное им расстояние. 15В функции пройценного шитом расстояния произвоаится поворот пуча в горизонтеиьной ппоскости призмой 2 посрецством привоаа 3, и оцновременно автоматически ввоцится поправка в измерения коораинат 20 хвостовой точки оси шита с помощью нелинейного бпока 1 5. Сигнеп на управпение привоцом 3 поступает с бпока 22 измерения пройценного расстояния через блок 4 управпения привоцом. 25.В вертикальной плоскости поворот пу-ча не произвоцится, так как рациусы кривык более 3000 м, поэтому цостеточно топько автоматического ввеаения поправок в измерения. вертикепьнык коорцинат 30 от щита блоком 15 в функции пути.При повороте пуча зеркальной призмой 2 посрецством эпектроцвигатепя 8 и винтовой перецачи 9 перемешается матрица6.с фотоэлементами, Датчик 10 переме- з 5 шений, измеряя перемещение матрицы 6, измеряет угон поворота пуча. Сигнал с цатчика 10 поступает в бпок 4 упревпения привоцом, гце сравнивается с сигналом, поступающим с блока 22 измерения 40 пройценного расстояния, и разность сигналов поступает на управление привоаом 3. Таким образом, циафрагма 5, расположенная на расстоянии 5-15 м от зеркальной призмы 2, кроме стабипиэации попожения 45 пуча позволяет измерять угоп поворота пуча с высокой точностью. Прецпагаемое устройство обеспечивает прокожцение криволинейных участков тоннепя от 50 цо 100 м при рааиусак кривык 300- 1200 м соответственно. Дпя прокоаки спецуюшего участка откпючается привоц 3 эеркепьной призмы 2, аиафрагма 5 с бпоком 4 управления привоцом переносится. на цругое место. Устанавливается еше оано устройство откпонения пучв, состоящее иэ зеркапьной призмы 2 с привоаом 3, к котороПрименение прецпагаемого устройства позвоняет автоматизировать процесс управления направленным цвижением прохоцческого шита, что повышает проиэвоцитепьность трупа, улучшает условия и безопасность работы обслуживающего персонепа,формупа иэобрет ения Система управления цвижением прохоцческого шита, соцержашая оптический зацатчик направления, эеркапьную отклоняющую призму с привоаом и бпоком управпения привоцом, матрицы с фотоэлементами; связанными с измерительным блох , ком,логический блок, нелинейный блок, блок измерения пройденного расстояния и управл яющнй блок, о т л и ч а ю щ а я с я тем.что, с цепью повышения точности и нааежности управпения, она снабжена фотоэлектрической спецящей системой с шепевой циафрагмой и с цатчиком перемещений, при этом блок измерения пройценного расстояния соцержит инауктивный цатчик, цатчик начала цвижения, механизмы ресцеппения и перемещения, репе, выпрямитепь, счеч чик и сумматор пройценного расстояния, а управляющий бпок соцержит цифференцируюший элемент, формироватепь моцупя, блок умножения, сумматор и бпок реле, причем фотоэлектрическая спецяшвя система установлена межцу зеркаль- ной отклоняющей призмой и измеритепЪ- ным бпоком и поцкпючена к бпоку управ- пения привоцом зеркальной призмы, вто рой вкоц которого соецинен с выхоцом блока измерения пройценного расстояния, в котором поцвижная катушка инцуктивного цатчика через механизм расцеппения, поцкпюченный к цатчику начала цвижения, соецинена с механизмом перемещения и поцкпючена через рене и счетчик к сум матору пройценного расстояния, второй вкоц которого поцкпючен к инцуктивному цатчику через выпрямитель, а в управпяющем блоке выкоцы цифференцирующего элемента и формирователя моцупя через бпок умножения поцкпючены к оцному вхоцу сумматора, цругой вхоц которого и вкоцы цифференцируюшего эпемента и формирователя моаупя соецинены с вык Сеставитрпь М. СмиттенРедактор И. Михеева Техрец И.Асталош Корректор О. Билак каз 2366/32 Тиращ 627 ВНИИПИ Госуцарственного к по цепам изобретений и 113035, Москва, Ж, Ряап ППП Патент,г. Ужгород, уп. Проектная 7ходом логического блока, а выхоц сумматора подключен к бпоку реле.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе йб 8 1. Авторское свидетельство СССР 1 Ф 201936, кп. Н 02 Ю 13/00, 1961. 2. Авторское свицетепьство СССР по заявке И 2030636, 1974 (прототип).