Устройство для определения отклонения рабочего

О П И С А Н И Е 324422ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Соеетскик рокиалистическик РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 04 111.1970 ( 1411976/29-14)с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 20.Ш,1973, Бюллетень15Дата опубликования описания 11.И.1973 М. Кл. Е 021 9/26 комитет по аелам изобретений и открытий при Ссеете Министрое СССРЗаявитель УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОТКЛОНЕНИЯ РАБОЧЕГО ОРГАНА РОТОРНОГО ЭКСКАВАТОРА ОТ ПОВЕРХНОСТИ БОКОВОГО ОТКОСАИзобретение относится к автоматизации производственных,процессов на открытых горных разработках, в частности к средствам автоматического контроля технологических процессов на карьерах,Известно устройство для определения отклонения рабочего органа роторного экскаватора от поверхности бокового откоса, включающее блоки задания вертикальных опорных плоскостей в неподвижной системе координатподключенные к блокам определения отклонений контрольных точек относительно опорных плоскостей, датчик определения высоты подъема центра роторного колеса в подвижной системе координат и блоки определения углов поворота роторной стрелы, рыскания и поперечного наклона корпуса экскаватора.Целью изобретения является автоматический контроль величины отклонения рабочего органа,Для этого устройство выполнено с блоком определения радиуса резания, вход которого соединен с выходом датчика определения высоты подъема центра роторного колеса и с блоком определения синуса суммы углов рыскания и поворота стрелы, входы которого соединены с выходами блоков определения углов поворота роторной стрелы и рыскания корпуса экскаватора, блоком определения действительной ординаты конца радиуса резания, соединенного с блоком определения отклонения рабочего органа от заданной поверхности бокового откоса, входы которого 5 связанны с блоком задания ординаты, определяющей положение границы поворота стрелы в сторону бокового откоса.На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - схема при вязки устройства к роторному экскаватору;на фиг. 3 - подвижная и неподвижная системы координат в плане с,привязкой к забою; на фиг. 4 - радиус резания рр, связанный с параметрами г, е, Ь и 2 ц; на фиг. 5 - по движная система координат, связанная с неподвижной.Для определения отклонения рабочего органа роторного экскаватора от бокового откоса в качестве неподвижной системы коор динат используется ортогональная системаОХИ, ось ОХ которой ориентирована горизонтально в направлении заданного курса движения экскаватора, ось ОУ - влево по горизонтали от направления оси ОХ и ось ОЛ - 25 вертикально вверх.Подвижная система координат ОХУГтакже ортогональная и ориентирована следующим образом: оси ОХ и ОУ - параллельно плоскости поворотного круга экскава тора соответственно вперед и влево по отно30 35 60 65 шению к корпусу экскаватора, ось ОГ - вверх по оси вращения поворотиой,платформы. Поверхность, огр аничивающая поворот стрелы по концу радиуса резания при отработке того или иного слоя, может быть задана в неподвижной системе координат в виде продольной (вдоль заходки) вертикальной плоскости, описываемой уравнением Уз. Предлагаемое устройство состоит из блоков 1 и 2 задания вертикальных опорных плоскостей в неподвижной системе координат в виде резко выраженных равносигнальных зон на границе частей излучаемых ими световых пучков, модулированных двумя разными частотами. Блоки 1 и 2 устанавливаются сзади экскаватора на подошве отрабатываемого уступа и представляют собой прожекторы устройства ПУЛ. Блок д,предназначен для определения отклонений ЛУ, контрольных точек Т относительно фиксированной точки Т, или, что то же самое, смещение точки Т, относительно опорных, плоскостей, создаваемых на границе частей светового пучка, модулированных частотами 11 и , и представляет одномерную фотоэлектрическую следящую систему. Блок 8 состоит из фотоприемника, предназначенного для преобразования оптического сигнала, излучаемого прожектором, в электрический, который поступает на вход частотно-избирательного усилителя, остро настроенного на частотыи 2, релейного элемента, электродвигателя, который через редуктор и винтовую передачу соединен с кареткой, способной перемещаться параллельно оси ОГ. Через редуктор электродвигатель связан с датчиком смещения ЛУ точки Т относительно точки Т, параллельно оси ОУ, Блок 8 устанавливается на неповоротной части экскаватора. Блок 4 предназначен для измерения смещения ЛУз контролируемой точки Я относительно фиксированной точки 50 (или, то же самое, смещения точки 50 относительно опорной плоскости, создаваемой на границе частей светового пучка, модулированных частотамии 12). Блок 4 по устройству аналогичен блоку 8 и также устанавливается на неповоротной части экскаватора.Датчик 5 является .преобразователем угла поворота вала двигателя подъема стрелы в величину, пропорциональную действительной аппликате (высоте подъема) Лц центра роторного колеса в подвижной системе координат. Датчик 5 с приводом подъема стрелы связан (по входу) через следящую систему, Блок б, предназначенный для измерения синуса и косинуса угла поворота стрелы (поворотной платформы), устанавливается на поворотиой платформе и представляет собой синусно-косинусный преобразователь угла, Блок б соединен с приводом поворота стрелы. Блок 7, представляющий собой электромеханическое счетно-решающее устройство на по 10 15 го г 5 4 О 45 50 55 воротных трансформаторах, решает и расшифровывает зависимость Входы блока 7 соединены с выходами блоков 8 и 4. Блок 8, предназначенный для измерения тангенса угла поперечного наклона экскаватора, устанавливается на неповоротной части экскаватора. Блок 8 включает в себя отвес в виде груза, подвешенного с помощью нити к кронштейну, закрепленному на неповоротной части экскаватора. Нить подвижно через щель связана с кареткой, способной перемещаться в направляющих параллельно поперечной оси симметрии корпуса экскаватора (ось ОГ), Каретка через зубчатую рейку и зубчатое колесо подвижно связана с датчиком тантенса угла поперечного наклона экскаватора.Блок 9 представляет электромеханическое счетно-решающее устройство на поворотных трансформаторах, которое решает и расшифровывает зависимость Р 1+Г+ / 12 2 определяющую радиус резания, Один вход блока 9 электрически соединен с выходом блока 5, два других входа соединены с ручными задатчиками конструктивных параметров Х. и е+Г. Блок 10 - это электромеханическое счетно-решающее устройство на поворотных трансформаторах, которое решает и расшифровывает зависимостьз 1 п ( + Ф) = з 1 п з соз Ф + за Ф,определяющую синус суммы угла ср рыскания экскаватора и угла Ф поворота стрелы. Входы блока 10 электрически соединены с выходами блоков б и 7. Блок 11,представляет собой электро механическое счетно-решающее устройство на поворотных трансформаторах, которое решает и расшифровывает зависимостьР /Ь = х, зШ- узы - Л уЪ - з, тд й, определяющую ординату начала подвижной системы координат в неподвижной системе. Входы блока 11 электрически соединены с выходами блоков 4, 7 и 8. Блок 12 является электромеханическим счетно-решающим устройством на поворотных трансформаторах, которое решает и расшифровывает зависи- мость У= Ь + р за ( + Ф) + Г 2 Э, определяющую действительную ординату конца радиуса резания в неподвижной системе координат. Входы блока 12 электрически соединены с выходами блоков 5, 8, 9, 10 и 11. Блок 18 представляет линейный поворотный трансформатор, с помощью которого задается величина, пропорциональная заданной ор5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 60 динате конца радиуса резания в неподвижной системе координат. Блок 14, определяющий величину отклонения рабочего органа от заданной поверхности бокового откоса, ,представляет собой алгебраический сумматор сигналов, поступающих на его входы от блоков 12 и 18.Перед началом обработки заходки прожекторы (блоки 1 и 2) устанавливаются так, чтобы,создаваемые ими вертикальные опорные плоскости в виде равносигнальных зон совпадали с осью ОХ неподвижной системы координат, были параллельны траектории движения экскаватора и проходили через рабочие диапазоны зон перемещения фотоприемников блоков 3 и 4, В блок 13 вводится сигнал, пропорциональный величине У., - заданной ординате конца радиуса резания в неподвижной системе координат. Величины, пропорциональные конструктивным параметрам Е и е+г вводятся в блок 9 при первоначальной настройке устройства. После этого предлагаемое устройство вводится в действие.При наклоне экскаватора и отклонении его от заданной траектории происходит следующее. В блоках 8 и 4 фотоприемники смещаются относительно нулевого положения, в результате чего нарушается равенство количества энергии, модулированных частотами , и ь 5 и 4 и попадающих на фоточувствительные элементы фотоприемников, В зависимости от преобладания ча фоточувствительных элементах той или иной частоты ( или ь з или Д, частотно-избирательные усилители, куда поступают сигналы от фотоприемников, через релейные элементы включают электродвигатели в направлении, необходимом для восстановления состояния равновесия фотоэлектрических следящих систем.Электродвигатели через редукторы и винтовые передачи перемещают параллельно оси ОУ каретки до совмещения фотоприемников с опорными плоскостями, создаваемыми соответственно прожекторами (блоками 1 и 21,Электродвигатели через редукторы поворачивают датчики в новое положение, что вызывает появление на их выходах сигналов, пропорциональных смещениям АУ, и ЛУ фотоприемников параллельно оси ОУ относительно соответствующих опорных плоскостей.В блоке 8 под действием груза нить смещается относительно нулевого положения и передвигает по направляющим параллельно оси ОУ каретку, которая через реечную передачу поворачивает датчик, что вызывает на выходе появление сигнала, пропорционального тангенсу угла поперечного наклона экскаватора (1 д О). Сигналы из блоков 8 и 4 поступают на вход блока 7, на выходе которого появляется сигнал, пропорциональный величине яп ср. Сигнал из блока 5 поступает на вход блока 9, сигналы из блоков б и 7 - на входы блока 10, а сигналы из блоков 7 и 8 - на входы блока 11.На входах блоков 9, 10 и 11 появляются сигналы, пропорциональные величинам соответственно ор яп(ср+Ф) и О, которые поступают на входы блока 12. На входы блока 12 поступают также сигналы из датчика 5 и блока 8. На выходе блока 12 появляется сигнал, пропорциональный величине У (действительная ордината конца радиуса резания в неподвижной системе координат).В блоке 14 происходит суммирование сигналов. поступивших на его входы из блоков 12 и 13, в результате чего на выходе блока 14 появляется сигнал, пропорциональный величине отклонения рабочего органа от заданной поверхности бокового откоса. Устранение этого отклонения с помощью ручного или автоматического управления приводом поворота стрелы 15 и приводом подъема стрелы 1 б позволяет отрабатывать заданную поверхность бокового откоса с учетом смещения экскаватора в пространстве забоя. Предмет изобретения Устройство для определения отклонения рабочего органа роторного экскаватора от поверхности бокового откоса, включающее блоки задания вертикальных опорных плоскостей в неподвижной системе координат, подключенные к блокам определения отклонений контрольных точек относительно опорных плоскостей, датчик определения высоты подъема центра роторного колеса в подвижной системе координат и,блоки определения углов поворота роторной стрелы, рыскания и поперечного наклона корпуса экскаватора, отличающееся тем, что, с целью обеспечения автоматического контроля величины отклонения рабочего органа, устройство выполнено с блоком определения радиуса резания, вход которого соединен с выходом датчика определения высоты подъема центра роторного колеса и с блоком определения синуса суммы углов рыскания и поворота стрелы, входы которого соединены с выходами блоков опреде= ленья углов поворота роторной стрелы и рыс= канья корпуса экскаватора, блоком определения действительной ординаты конца радиуса резания, соединенного с блоком определения отклонения рабочего органа от заданной поверхности бокового откоса, входы которого связаны с блоком задания ординаты, определяющей положение границы поворота стрелы в сторону бокового откоса.374422 Составитель Б, Спина Техред Е. борнео едактор 3. Твердохлебов орректор А. дзесова Изд.452 елам изобретениМосква, Ж-ЗБ, Ра пография, пр. Сапунова 2 Заказ 16171 ЦНИИПИ Комите Тираж 602 Подписноеоткрытий при Совете Министров СССР ская набд, 4/5