Устройство для контроля положения горной машины

 

5СТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПОЛОЖЕНИЯ ГОРНОЙ МАШИНЫ, содержащее задатчик направленного света, установленный в выработке, и два экрана с индексными метками, установленные на машине параллельно друг другу и на одной линии, параллельной продольной оси машины, отличающееся тем,-что, с целью повышения точности, надежности и удобства обслуживания, индкесные метки на экранах выполнены в виде одинаковых и симметричных отверстий, расположенных с шагом по горизонтали и вертикали L--A-buC, I L ,- шаг размещения отверстий где на экране; А расстояние между экранами; d,заданный диапазон контроля угловых перемещений горной (Л машины по 1оризоитали и по вертикали, причем экраны установлены так, что контуры противостоящих отверстий совпадают в пространстве.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСГ1УБЛИ К,SUÄÄ 1116157 А

31511 Е 21 С 35/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ с

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3453165/22-03 (22) 08.06.82 (46) 30.09.84. Бюл. 11 - 36 (72) Е.С.Иванов, К.К.Войтюк, А.П.Безбатченко и А.Е.Рябчиков (71) Научно-производственное объединение по созданию и выпуску средств автоматизации горных машин "Автоматгормаш" (53) 622.232.83(088.8) (56) I. Патент США И 3321248, кл. 299-1,1965.

2. Патент США Ф 3484136, кл. Е 21 D 29/02, 1969(прототип1 (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

ПОЛОЖЕНИЯ ГОРНОЙ МАШИНЫ, содержащее задатчик направленного света, установленный в выработке, и два экрана с индексными метками, установленные на машине параллельно друг другу и на одной линии, параллельной продольной оси машины, о т л и ч а ющ е е е я тем,.что, с целью повышения точности, надежности и удобства обслуживания, индкесные метки на экранах выполнены в виде одинаковых и симметричных отверстий, расположенных с шагом по горизонтали и вертикали (.-4. с ос, где 1 — шаг размещения отверстий на экране;

4 — расстояние между экранами, d — заданный диапазон контроля угловых перемещений горной машины по горизонтали и по вертикали, причем экраны установлены так, что контуры противостоящих отверстий совпадают в пространстве.

l I 1 61 57

Изобретение относится к устройст-. вам для ориентации и контроля поло" жения горной машины в выработке и может быть использовано, например, для ориентации бурошнековых машин перед эабуриванием или контроля положения проходческих комбайнов в выработке при их движении в заданном направлении, Известно устройство для контроля 10 положения проходческого комбайна с помощью отражения луча лазера на паре объектов, установленных на машине С12.

Устройство содержит лазерный 15 эадатчик направленного света и два экрана, установленные на проходческом комбайне параллельно друг другу.

Оператору видно световое пятно луча, которое проектируется на два экрана, одновременно, что позволяет определить любое угловое или линейное отклонение машины в горизонтальной ! или вертикальной плоскости.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для контроля положения горной машины, содержащее источник света, излучаю" щий эталонный луч в заданном направлении, и два экрана, расположенные на определенном расстоянии друг от друга на горной машине. Каждый экран имеет определенное количество индексных меток, расположенных по псмво экрана, которые соответствуют определенным точкам вдоль заданного на" правления.

Оператор судит о положении машины. по пересечению лучом экранов относительно соответствующих индкесных меток, Однако форма и размеры пятна луча влияют на точность контроля изэа отсутствия на нем контрастных отсчетных точек. Шахтная атмосфера

;ухудшает(различает)крнтрастность светового пятна и определить момент начала смещения пятна, а также величину смещения затруднительно, так как необходимо визуально опреде- 50 лять центр размытого светового пятна и сравнивать его с положением меток экрана, это вызывает погрещность в определении отклонения машин от заданного направления и запаздывание 55 в подаче корректирующего воздействия, что в конечном счете снижает точность контроля устройства и ухудшает прямолинейность проведения выработки, Недостатком известного устройства является постоянное загрязнение поверхностей экранов и потеря их прозрачности в шахтных условиях иэ-sa осаждения на них пыли при выключении машины(когда система обдува экранов не работает), а также из-эа появления микротрещин и царапин на прозрачной поверхности экранов, обусловленных их взаимодействием с частицами скаливаемой и падающей породы.

Это затрудняет считывание информации, так как еще более размывает световое пятно и уменьшает его интенсивность, что в итоге снижает точность и оперативность контроля отклонения машины от заданного направления °

Возможность повреждения прозрачных экранов из хрупиого материала, а также сложность устройства из-эа наличия специальных систем воздухообдува экранов снижает надежность применения устройств в шатных условиях.

Кроме того, устройство характери.— зуется трудоемкостью обслуживания известных устройств из-за их сложности и необходимости постоянного контроля чистоты поверхности экранов.

Цель изобретения - повышение точности, надежности и удобства обслуживания устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для контроля положения горной машины, содержащем эадатчик направленного света, установленный в выработке, и два экрана с индексныки метками, установленные на машине параллельно друг другу и на одной линии, параллельной продольной оси машины, индексные метки на экранах выполнены в виде одинаковых и симметричных отверстий, расположенных с шагом по горизонтали и вертикали

1 =А-чо, где L — - шаг размещения отверстий на экране;

4 — расстояние между экранами; заданный, диапазон контроля угловых перемещений горной машины по горизонтали и по вертикали, причем экраны установлены так, что контуры противостоящих отверстий совпадают в пространестве.

I 6I 57

Э II

На фиг. 1 представлено предлагае- мое устройство; на фиг. 2 - экран.

Устройство содержит установленный. в выработке задатчик направленного света I(например, лазерный), экраны

2 и 3, установленные на .горной машине друг ва другом на одной линии, параллельной продольной оси машины.

Экраны 2 и 3 содержат отверстия 4, выполненные, например, прямоугольными или квадратными. Экраны 2 и 3 могут содержать дополнительные неI подвижные или подвижные метки 5 для облегчения определения величины и направления смещения светового пятна.

Расстояния между отверстиями 4 на экранах 2 и 3, а также, между экранами 2 и 3 определяются требуемой точностью ориентации и диапазоном контроля угловых перемещений горной машины в горизонтальной и вертикальной плоскостях и могут быть рассчитаны по формуле

L-A.tqoL где L — расстояние между отверстиями экранов(по горизонтали или вертикали);

Д - расстояние между экранами; (. — заданный диапазон контроля угловых перемещеьий горной машины<в горизонтальной или вертикальной плоскостях).

Минимальные размеры светового пятна луча выбираются такими, чтобы была обеспечена засветка полностью как минимум одного отверстия. При необходимости на расстояниях между отверстиями могут быть нанесены дополнительные масштабные метки,позволяющие определить с достаточной точностью величину засветки и, соответственно, величину углового перемещения горной машины.

Устройство работает следующим образом.

При ориентировании горной машины параллельно заданному задатчиком направленного света I направлению световой луч произвольной формы направляется на экран 2, при пересечении с которым часть луча обрезается, образуя на нем световое пятно, а часть луча проходит через отверстия к экрану 3. Если ось машины совпадает.или параллельна заданному направлению, противостоящие отверстия 4 на экранах 2 и 3 соосны с заданным

1О

t5

55 направлением, и контуры отверстий экрана 3 не засвечиваются прошедшей .через экран 2 частью светового— луча. Если же ось машины не совпадает с заданным направлением, на экране 3 появляется засветка вокруг контуров отверстий 4 в виде пятен с четкими границамч контуров 6, имеющих форму соответствующих отверстий экрана 2(фиг. 2). Эти границы конту" ров луча используются как отсчетные метки при определении местоположения пятна на экране и, соответственно, величины угловых перемещений горной машины. Появление засветки вокруг контуров отверстий экрана

3. является для оператора сигналом индикации поворота горной машины.

Используя эти показания, оператор выравнивает горную машину до исчезновения засветки экрана 3 световьвк лучом, что соответствует параллельности оси машины заданному направлению. После окончания ориентирования положение светового пятна на экране 2, соответствующее заданному направлению, может быть зафиксирова" но с помощью меток 5.

При необходимости ориентации горной машины только в одной as плоскостей, например горизонтальной, форма отверстий 4 экранов 2 и 3 может быть в виде вертикальных параллельных полос, что еще бояее упрощае1 конструкцию предлагаемого устройства.

При работе устройства по контролю положения горной машины контролирует1 ся отклонение машины в заданной плоскости и угол поворота оси машины относительно требуемого напряжения.

Так например, если машина сместилась параллельно вправо в горизонтальной плоскости, световое пятно на экране 2 смещается из фиксированного положения в противоположную сторону(влево). Момент отклонения машины и его величина легко и точно могут быть определены оператором по переходу светового пятна на соседний промежуток между отверстиями, что позволяет своевременно производить требуемое корректирующее воздействие. Аналогично определяется смещение горной машины и производится коррекция ее движения в вертикальной плоскости.

Угол поворота машины определяется аналогично как при ее ориентировании

1116157 по засветке контуров отверстий экрана 3. При интенсивном движении горной машины, когда происходит частая засветка контуров отверстий, конт-. роль отклонения машины может осуществляться только по экрану 3.

В реальных условиях при работе горной машины происходит одновременно поворот ее оси и параллельное смещение относительно заданного направления, поэтому оператор, наблюдая за световыми метками на экранах 2 и

3, может своевременно получать информацию об отклонении машины и оперативно управлять ее движением, а при необходимости определить с заданной точностью величину отклонения машины от. заданного направления.

Технико-экономические преимущестс ва предлагаемого устройства по сравнению с известными заключаются в более высоких показателях точности контроля, надежности устройства и удобства его обслуживания; что в конечном счете способствует повышению производительности и безопасности труда.

Так, точность контроля предлагаемого устройства не зависит от формы и размеров светового пятна луча.

Индикация углового перемещения горной машины появляется только при

его возникновении, при этом засветка появляется сразу иа нескольких отверстиях экрана, что повышает надеж" ность и точноеть контроля, так как можно визуально определить достаточно малую величину засветки, очень малый угол поворота, машины и применить корректирующее воздействие..

Зто улучшает качество проведения выработки.

Наличие в экранах отверстий сохраняет свойства прозрачности экранов.и вместе с тем позволяет получить контрастные отсчетные метки при пересечении. световсго луча с экранами, что повьш ает точ- ность. отсчета при определении отклонения светового луча. При этом экраны не теряют прозрачность в

5 шахтной атмосфере и не боятся загрязнения, так как наличие отверст тий препятствует осаждению пыли и позволяет выполнять экраны из любого прочного непрозрачного материала, что уменьшает трудоемкость изготовления, повышает надежность устройства за счет его упрощения и исключения из него воздухообдувающих систем экранов. Предлагаемые

15 технические решения по конструкции экранов с отверстиями снижают трудоемкость обслужйвания устройства за счет исключения необходимости постоянного контроля поверхности

20 экранов, а также устраняют влияние частоты поверхности экранов на точность контроля, что в комплексе позволяет снизить требования к высокой фокусировке и форме светового

25 луча.

Выполнение отверстий в экранах одинаковыми и симметричными позволяет получить требуемую точность ориентации и контроля положения

50 машины при любом диапазоне ее отклонения в горизонтальной или вертикальной плоскости.

Расположение экранов на одной линии так, чтобы контуры их противо35 стоящих отверстий совпадали в пространстве, позволяет повысить точность метода контроля угловых перемещений машины, так как благодаря четким отсчетным меткам величину

40 углового отклонения можно определить сразу же после его возникновения с требуемой точностью и непосредственно по размерам метки и месту ее проекции на втором экране, что дает возможность оперативно

45 управлять ориентациеи и направлением движения горной машины.

1116157

Cue 1

Составитель Н.Назаркина

Редактор В.Ковтун Техред 3.Палий Корректор Г.Решетник

Закаэ -6886/25 Тираж 564 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам ияобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4