Устройство автоматического управления вспомогательным рабочим оборудованием землеройной машины

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК Я 01490232 1), Е 02 Р 9/20 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ В. Ащеуловйтерштейн СССР981.ОГОАБОЧИММАИИНИавтома авл за сч повьше точнос ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ П 4 НТ СССР(71) Всесоюзный научно-исслецозателЬ.ский институт эемлеройного машиностроения(54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКУПРАВЛЕНИЯ ВСПОМОГАТЕЛЬН 1 М РОБОРУДОВАНИЕМ ЗЕМЛЕРОЙНОИ(57) Изобретение относится к ическому управлению вспомогательным рабочим оборудованием, землеойных машин, используемых при соору енин мелиоративных систем, 1 ел обеспечения воэможности измененияамплитуды и периода траектории циклического и показного перемещения вспомогательного рабочего оборудования. Устройство содержит датчик пути, счетчик, блок установки длительности Лаз цикла, генератор циклических последовательностей чисел, дешиф Изобретение относится к устройствам автоматического управления положением вспомогательного рабочего оборудования землеройных машин и может найти применение при сооружении мелиоративных систем, в частности при прокладке водопроводящих ратор, элементы ИЛИ и И, блок ручного обнуления, усилитель и индикатор, К выходу пульта управления подсоеди" нен исполнительный элемент (ИЭ), соединенный с ползуном механизма вертикального перемещения. При перемещении машины датчик пути выдает последовательность импульсов напряжения пропорциональных пройденному пути и подсчитываемых "четчиком, На выходе подключенного к счетчику блока установки длительности 1 аэ цикла после заданного числа импульсов появится сигнал "1". На выходах генератора появляется комбинация сигналов, которая через последовательно соединенные дешифратор и усилитель включит ИЭ, который переместит полэун . Пр и появлении сигнала 1 на втором выходе блока установки длит ел ьно с ти Ла з цикл а н а выходе дешиА- р ат о р а еди яи чный сигнал исчезает , Выключаются у силит ел ь , ИЭ и и ндик аМ тор и прекращается перемещение полэуна 16. Начинается Аормировапие нового участка траектории, Таким обра- Ж зом последовательно формируются траек- С) тории перемещения рабочего органа. К) 2 ил, МЮ элементов в процессе движения дреноукладчика, при образовании ложараструбных трубопроводов и в других случаях, когда необходимо обеспечитьвозвратно-поступательное перемещениевспомогательного рабочего оборудования землеройной малины по заданнойпрограмме с возможностью изменения амплитуды и периода траектории перемещения.Целью изобретения является повышение точности управления за счет обеспечения возможности изменения амплитуды и периода траектории циклического и показного перемещениявспомогательного рабочего оборудова- О 30 40 ния,На Лиг.1 изображена схема предлагаемого устройства автоматическогоуправления вспомогательного рабочего оборудования применительно к 5бестраншейному дреноукладчику; нафиг.2 - пример выполнения схемы генератора циклических последовательностей чисел,Дреноукладчик оснащается датчиком 1 пути, например, в виде бесконтактного концевого выключателя 2,в паз которого входит металлическая крыльчатка 3, закрепленная навращающемся валу 4. Датчик 1 подключен к входу счетчика 5, к выходамкоторого подключается блок 6 установки длительности Лаз цикла, составленного из механических переключателей, каждый из которых имеетодно направление и несколько положений, Все направления этих переключателей соединяются с управляющими входами генератора 7 циклическихпоследовательностей чисел. Выходы 35генератора 7, предназначенные дляобнуления азы цикла, подключены квходу элемента ИЛИ 8, а выходы управления подсоединены к входу дешифратора 9, выходы которого черезусилитель 10 соединены параллельнос исполнительным элементом 11 и индикатором 12, выполненным, например,на све 1 одиодах. К элементу И 13 подключен один иэ выходов управления 45генератора 7 и выход блока 14 ручного обнуления, а выход элемента И13 присоединен к входу обнуленияцикла генератора 7 и параллельно кодному иэ входов элемента ИЛИ 8,Блоки и элементы 5-10 и 12-14 смонтированы в пульте 15 управления, Исполнительный элемент 11 соединен сползуном 16 механизма вертикальногоперемещения. Все пеРеключатели блока 6 выведены на переднюю панельпульта 15, а их каждое положениепронулировано, например (0-9),(0-9) Х 10 и т,д. Оператор с помощью этих переключателей может установить разные значения чисел, соответствующих длительностям разных Ааэ траекторииперемещения лолзуна 16 механизмавертикального перемещения.Схема генератора .7 циклическихпоследовательностей чисел (фиг,2)представляет собой сдвиговой регистр,управляемый внешними сигналами через логическую схему умножения. Генератор собран на четырех последовательно соединенных ячейках 17-20 памяти, каждая иэ которых включает элемент И и КБ-триггер. Выход элементаИ в каждой ячейке памяти соединен свходом Я-триггера. Инверсный выходтриггера в первых трех ячейках соединен с входом элемента И, Выходытриггеров образуют выходы управлениягенератора, причем первый выход управления генератора связан с прямымвыходом триггера первой ячейки памяти, второй выход - с инверсным выходом триггера второй ячейки памяти,третий - с прямым выходом третьейячейки и четвертый - с инверсным выходом григгера четвертой ячейки. Всевыходы элементов И образуют выходыгенератора - выходы обнуления счетчика, а входы этих элементов, не задействованные внутри схемы генератора, образуют управляющие входы генера 1 ора 7, кроме этого, в генераторе7 имеется вход обнуления цикла.Устройство работает следующимобразом,При движении машины рабочееоборудование прорезает в боковойстенке щели канавку для закладкигибкого дчинномерного элемента потраектории, показанной на Фиг.1.Возвратно-поступательное перемещение ползуна 16 начинается с момента, когда он занимает верхнее положение (Лиг.1) . В этот момент включается пульт и при включенном пультенажимается кнопка ручного обнуленияблока 14, При этом по сигналу с блока 14 на выходе элемента И 13 появится сигнал "1", который поступитна элемент ИЛИ Я, по сигналу с которого устанавливается в нулевое состояние счетчик 5, а на обнуляющий входгенератора 7 циклических последовательностей чисел поступит сигнал"1", что приведет к его установкев исходное состояние, при котором40 45 50 55 на первом слева выходе управления появится сигнал "0", на втором"1", на третьем - "0" и на четвертом1 , а на всех выходах обнуления . генератора 7 появятся " 0 " .Ра входах усилителя 1 О сигналов управления не т , поэтому н а блоке 1 2 не светятся индикаторы , а исполнительный элемент 1 1 выключен и ползун 1 6 не перемещается . При и е ремещении машины датчик 1 пути начинает выдавать последовательность импул ьсо в напряжения , и одсчитыв аемых счетчиком и пропорциональных пройденному пути, При этом с помощью пер е ключ ат елей блока 6 , подключенных к выходам счетчика 5 , на выходе блока 6 получ ают цифровые коды сигн ал о в , с о отв ет с твующих заданному числу импуЛьсов на входе счетчика . В т ом случае , когда на вход счетчика поступило заданное к олич е ст в о импульсов , на е го с оо тв е тс твующих выходах " 1 " .После подсчета заданного числа импульсов н а первом ( св ерху вниз) выходе блока 6 появится сигнал При этом н а первом сл ев а выходе у ир авл ения генератора 7 появится " 1 " , н а втором - сохранится " 1 " , н а третьем - "О ", н а четвертом - " 1 , Н а выходе дешифр атор а и входе усилителя 1 О появится сигнал , включится исполни тел ьный элемент 1 1 и начнет перемещат ьс я пол зун 1 6 , Этим моментом заканчивается формиро в ани е тр ае к т ории 1 - 2 и начинается фо рми ров ание траектории 2 - 3 перемещения рабочего оборудования по сигналу с дешифр атор а 9 . Формир ов ани е э т ой траектории продлится до момента по с т у пл,ени я сигнала " 1 " с второго выхода блока 6 и будет опр едел ят ь ся положением соотв ет ствующе го переключателя , т акже з ар ане е установленного оператором и подключаемого к определенному выходу счетчика 5 , При этом н а выходах управления генератора 7 появятся сигналы 1 О О 1 , т , е . на втором слева выходе управления появится " 0 " , что приведет к исчезновению единичного сигнала н а выходе дешифр ат ор а 9 , выключению усилителя 1 О , исполнительного элемента 1 1 и индикатора 1 2 , а также прекращению перемещения и олз уна 1 6 . С этого момента начнется формирование участка 3 -4 траектории . Протяженность этой фа зы траектории будет определяться положением с оо т 5 10 15 20 25 30 35 ветствуищего переключателя, Она закончится при появлении сигнала "1" натом выходе счетчика, к которому подключен переключатель, соответствующий третьему выходу блока 6, При этомна выходах управления генератора 7появятся сигналы 1011, т.е. натретьем слева выходе управленияпоявится сигнал "1", что приведет кпоявлению единичного сигнала на выходе дешифратора 9, включению усилителя 10, исполнительного элемента 11и индикатора 12, а также перемещениюползуна 16 в сторону подъема рабочего механизма 1 т.е. в обратную сторону) . С этого момента заканчиваетсяформирование Фазы 3-4 траектории иначинается формирование фазы 4-5,Длительность этой Фазы траекторииткже будет определяться числом импульсов, накопленных в счетчике, квыходу которого подключается направление соответствующего переключателя. Поэтому при появлении сигнала"1" на выходе 4 блока 6 на вьходахуправления генератора 7 появятсясигналы 1010, т,е, слева на выходе4 управления генератора 7 появитсясигнал О. При этом на дешифратор9 поступит нулевой сигнал. Своимвыходным сигналом он отключит усилитель 10, который воздействуя на исполнительный элемент 11, прекратитперемещение вверх ползуна 16Одновременно с выхода управления генератора 7 сигнал "0" поступает на элемент И 13, который своим выходнымсигналом установит генератор 7 циклической последовательности чисел висходное состояние, а через элементИЛИ 8 вернет в нулевое состояниесчетчик 5. Последующая траекториябудет аналогична или может быть изменена оператором.Принцип действия генератора циклических последовательностей заключается в следующем. В исходном состоянии, когда на управляющие входы генератора сигналы не подаются, на выходах управления присутствуот логические сигналы слева направо 0101, а на выходах обнуления фазы 1 счетчика все сигналы равны нули, При поступлении сигнала с кодом единица-единица на первый управляющий вход (номера управляющих входов на фиг.2 снизу вверх) на выходе элемента умножения ячейки 17 памяти появит 14902321 О 15 55 ся сигнал "1", Этот сигнал поступитна выход обнуления, а также установит триггер этой ячейки в единичное состояние. При этом своим инверсным выходом этот триггер прекратит подачу сигнала с выхода элемента логического умножения на выходобнуления до конца цикла, своим жепрямым выходом подготовит к срабатыванию элемент логического умножения ячейки 18 памяти и обеспечитна выходах управления генераторасигнал с кодом 101, В таком состоянии генератор будет находиться доприхода сигнала "1" на второй управляющий вход, При его появлениина выходе логического элемента умножения ячейки 18 памяти формируется сигнал "1", который поступит навыход обнуления, а также установиттриггер этой ячейки в единичное состояние. При этом своим инверснымвыходом, имеющим логический сигналнуль, поступающим на один из входов логического элемента умножениясвоей ячейки памяти, прекратит подачу сигнала с выхода этого элементана выход обнуления генератора доконца цикла и обеспечит на выходахуправления сигнал с кодом 1001, Своим же прямым выходом, подключеннымк одному из входон логического элемента умножения ячейки 19 памяти,этот триггер подготовит его к срабатыванию, В таком состоянии генератор будет находиться до прихода сигнала "1 " на третий уп.являющий вход.При. его появлении на выходе логического элемента умножения ячейки 19памяги сформируется сигнал "1", который обнулит счетчик и установит триггер этой ячейки в единичное состояние. При этом своим инверсным выходом, имеющим сигнал 0 и поступающимна один из входов логического элемента умножения своей ячейки памяти,прекратит подачу сигнала с выходаэтого элемента на выход обнулениягенератора до конца цикла и обеспечит на выходах управления сигнал скодом 1011,При поступлении сигнала "1" на четвертый управляющий вход генератора на выходе логического элемента умножения ячейки 20 памяти сформируется сигнал , который поступит на выход обнуления фазы, а также уста 20 25 30 35 40 45 50 новит триггер этой ячейки памяти вединичное состояние, При этом на выходе управления установится сигнал скодом 1010 и одновременно с инверсного вь 1 хода триггера этой ячейки памяти поступит сигнал от генераторана элемент обнуления цикла с выходакоторого на вход обнуления генератора придет сигнал для установки егов исходное состояние. На выходах управления генератора при этом установится исходный код сигнала 0101. формула изобретения Устройство автоматического управления вспомогательным рабочим оборудованием землеройной машины, включающее механизм вертикального перемещения полэуна, о т л и ч а ющ е е с я тем, что,с целью повышения точности управления за счет обеспечения возможности изменения амплитуды и периода траектории циклического и пофазного перемешения вспомогательного рабочего оборудования, оно содержит датчик пути,1 счетчик, блок ус тано вк и длительности фаз цикла, генератор циклических последовательностей чисел, дешифратор, элемент ИЛИ, элемент И, блок ручного обнуления, усилитель и индикатор, причем выход датчика пути соединен с входом счетчика импульсов, выходы которого поразрядно соединены с блоком установки длительности фаз цикла, включающим несколько переключателей, все положения которых соединены с соответствующими выходами счетчика, а все направления - с соответствующими управляющими входами генератора циклических последовательностей чисел, имеющего выходы управления и управляющие входы, количество которых равно числу фаз цикла, а также выходь обнуления фазы цикла, соединенные с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с обнуляющим входом счетчика, при этом выходы управления генератора соединены через дешифратор и усилитель с исполнительным элементом механизма вертикального перемещенияползуна и с индикатором, а один извыходов управления генератора соединен также с первым входом элементаИ, к второму входу которого присоединен выход блока ручного обнуления,1490232 а выход элемента И соединен с входомобнуления генератора циклических последовательностей чисел и с одним извходов элемента ИЛИ. ению Чикгнию Капкан ецнич Корректор А, Козо оставител ехред М,Х актор еред 589 тета по изоб ва, Ж, Ра етениям 5, Мо ская ка роиэводственно-издательский комбинат "Патент , г,ужгород, Ул. Гагарина,1 аказ 3678/33НИИЛИ Государстве11 Тираж ого комаЮнуленирази одписное ткрытиям при ГКНТ СССР д, 4/5