Устройство для автоматического управления движением проходческого комбайна по заданному курсу

 

Изобретение относится к горнодобывающей технике и позволяет увеличить дальность прохождения оптичес кого луча в условиях высокой запъшен ности. Устройство содержит два оптических задатчика направления (ОЗН) 1 /////////////////// 7 7 ////Т7 ////// /////// ////////////// (риг.1 и 3 и два фотоприемника (ФП),2 и 6. ОЗН 1 расположен на устье выработки, а ОЗН 3 - на азимутально-стабилизированной платформе 4, кинематически связанной с комбайном (К) 5. На нем установлен ФП 6, который связан с ОЗН 3 так, что оси ОЗН 3 параллельны . Выходы ФП 2 и 6 подключены к сумматору 10, установленному на К 5. Выход сумматора 10 подключен к блоку 12 управления. Смещение платформы 4 на расстояние дХ от оси ОЗН 1 приводит к появлению сигнала наФП 2. При смещении К 5 на расстояниедУ от оси ОЗН 3 появляется соответствующий сигнал на ФП 6. Абсолютное смещение uZ К 5 от оси ОЗН 1 составляет дг uY-дХ. Сигналы с ФП 2 и 6 поступают на сумматор 10, где вырабатывается сигнал рассогласования, поступающий на блок 12, включающий соответствующие исполнительные органы К 5 . 2. ил. с (Л :3

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (5)) 4 Е 21 С 35 24.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2) ) 3991306/22 — 03 (22) 13.12 ° 85 (46) 15.06.87. Бюл. ¹ 22 (71) Белорусский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института галургии (72) М. В ° Волков, В, Ф. Муравьев, В. П, Назаров и А, Б. Шехтман (53) 622,232.72(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 754060, кл. Е 21 С 35/24, 1980, Авторское свидетельство СССР

1) 1)5555775500,, к л . . Е E 22) ) С 0 3355//2244,, 1)998855. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ ПРОХОДЧЕСКОГО

КОМБАЙНА ПО ЗАДАННОМУ КУРСУ (57) Изобретение относится к горнодобывающей технике и позволяет увеличить дальность прохождения оптического луча в условиях высокой запыленности ° Устройство содержит два оптических задатчика направления (ОЗН) 1 и 3 и два фотоприемника (ФП),2 и 6.

03Н 1 расположен на устье выработки, а ОЗН 3 — на азимутально-стабилизированной платформе 4, кинематически связанной с комбайном (К) 5, На нем установлен ФП б, который связан с

ОЗН 3 так, что оси ОЗН 3 параллельны. Выходы ФП 2 и 6 подключены к сумматору 10, установленному на К 5.

Выход сумматора 10 подключен к блоку 12 управления, Смещение платформы 4 на расстояние ьХ от оси ОЗН 1 приводит к появлению сигнала на ФП 2, При смещении К 5 на расстояние))У от оси ОЗН 3 появляется соответствую А сигнал на ФП 6. Абсолютное смещение 4Е К 5 от оси ОЗН 1 составляет 6Z = 6 Y-ьХ, Сигналы с ФП 2 и 6 поступают на сумматор 10, где вырабатывается сигнал рассогласования, поступающий на блок 12, включающий соответствующие исполнительные органы К 5, 2,ил.

13 (3) 45 I (4) 4

Изобретение относится к горно-. добывающей технике и предназначено для автоматического управления проходческим комбайном по заданному курсу °

Целью изобретения является увеличение дальности прохождения оптического луча в условиях высокой запыленности.

На фиг, 1 показан участок выработки с предлагаемым устройством для автоматического управления движением проходческого комбайна по заданному курсу; на фиг. 2 — устройство автоматического управления с горизонтальным смещением платформы.

Устройство включает оптический эадатчик 1 направления, расположенный в устье выработки, фотоприемный блок 2 и оптический задатчик 3 направления, установленные на азимутально-стабилизированной платформе

4, кинематически связанной с проходческим комбайном 5, на котором попомещается фотоприемный блок 6, оптический задатчик 3 установлен на платформе 4 с горизонтальным смещением в поперечном направлении относительно фотоприемного блока 2 так, что их оптические оси параллельны.

От оптических задатчиков ) и 3 параллельно оси штрека 7 направляются лучи, которые регистрируются фотоприемными блоками 2 и 6 соответственно, Фотоприемные блоки 2,6 связаны линиями 8,9 с сумматором 10.

Сумматор 10 соединен линией 11 с блоком 12 управления.

Смещение платформы 4 на расстояние Ь Х от оптической оси эадатчика 1 направления приводит к появлению на фотоприемном блоке 2 соответствующего сигнала, Аналогично смещение проходческого комбайна на расстояние

hY от первоначального положения оптической оси задатчика 3 направле" ния, установленного на платформе 4, вызывает появление соответствующего сигнала на фотоприемном блоке 6.

Тогда абсолютное смещение комбайна относительно оптической оси эадатчика 1 для случая, показанного на фиг. 2, составит

17122 2 датчика 1 направления, Сигналы с фотоприемных блоков 2 и 6 передаются на сумматор 10, выполняющий их алгебраическое с учетом знаков сложение. Сумматор вырабатывает в соответствии с выражением (1) сигнал рассогласования, поступающий далее на блок 12 управления комбайна, включающий соответствующие исполнительные органы, Поскольку азимутально-стабилизированная платформа кинематически связана с комбайном, то при его движении расстояние от установленного на нем фотоприемного блока 6 до размещенного на платформе оптического эадатчика 3 направления не изменяется и, следовательно, не влияет на дальность действия описываемого устройства, Всю трассу оптического луча от эадатчика направления до фотоприемного блока можно разбить на два

25 участка: участок от задатчика направления, расположенного в устье выработки, до начала рабочей зоны комбайна и участок от начала рабочей зоны до фотоприемного блока, установленного на щите комбайна, Тогда коэфЗ фициент пропускания оптического излучения по всей длине выработки можно представить как произведение вида (2)

35 где о„- коэффициент пропускания оптического излучения на участке от эадатчика направления до рабочей зоны комбайHG,1

4Î < — коэффициент пропускания on1 тического излучения в рабочей зоне комбайна. л ОБЦ

Тогда

О

При вынесении фотоприемного блока 2, установленнсгo на аэимутальностабилиэированной платформе, иэ зоны работы комбайна ксзффициент пролус« кания оптического излучения увеличится в К раэ К =- Ь7 — 1 Х.

Знаки смещений Х и Y в приведенном выражении определяются их направлением относительно оптической оси эаNэ фотОметрии известнО, что прН

55 равенстве освещенностей какого-либо участка, создаваемых двумя источниками излучения, находяшимися на расстоянии f, и f соответственно от!

317122 источниками, равно

g2 °

2 (5) (7) тогда

= -К г и = -- = 1К. г (9) освещаемой поверхности, отношение световых потоков, создаваемых этими

Вынесение фотоприемного блока 2 из зоны работы комбайна и связанное с этим увеличение коэффициента пропускания оптического излучения в К раз аналогично усилению светового потока в та же число раз, т,е. — К, (6) г

Из равенства левых частей выражений (S) и (6) вытекает

L — К

f 2 Ф

При одном и том же источнике излучения эадатчика направления вынесение фотоприемного блока из зоны работы комбайна аналогично увеличению дальности действия устройства в и раз,чта на основании выражения (8) равно

В результате экспериментальных исследований установлена, что цля расстояния 25 м от щита комбайна да источника излучения коэффициент пропускания оптического излучения находится в пределах 0,072-0,232 в зависимости ат момента времени технологического цикла комбайна, В расчете принимает коэффициент пропускания оптического излучения в рабочей зоне комбайна ь = 0,072 для случая наибольшего ослабления излучения. Коэффициент пропускания оптического излучения при расстоянии

200 м рт щита комбайна до источника излучения на основе эксперимента со" ставляет 0,0084, т.е. по всей длине выработки 7, = 0,0084.

Проводя расчет по приведенной методике и используя указанные значения коэффициентов пропускания оптического излучения, получим, что при вынесении фотоприемного блока из зоны работы комбайна дальность действия устройства увеличится в n-=3,7 раза, Д

Основой кон.трукции задатчика 1 направления в устье выработки служит серийно выпускаемый нивелир

Н10К, на котором устанавливается корпус светодиодного излучателя, На корпусе закреплен объектив, в фокальнай плоскости которого расположено острое ребро призмы с внешними отражаюшими гранями, которые освещаются светодиодами типа АЛ-107Б, Оптические оси излучателя и нивелира параллельны, С помощью зрительной трубы нивелира оптический задатчик ориентируют в требуемом направлении, f5 С ее помощью также осуществляется визуальный контроль за положением аэимутально-стабилизированной платформы. Конструкция задатчика 3 направления устанавливаемого на платформе, аналогична, Фотоприемные блоки 2 и 6 выполнены в цилиндрическом корпусе каждый, где устанавливается четырехлинзовый объектив с защитным стеклом. В фо25 кальной плоскости объектива расположен фотодиод типа ФД24К. Фотодиод электрически соединен с предусилителем, размещенным в экранированном стакане, 30 Основой конструкции азимутальностабилизированной платформы, на которой размещаются фотоприемный блок

2 и задатчик направления 3, служит гидрополукампас типа ГПК-52, выход которого через усилитель подключается к сервоприваду, обеспечивающему ориентирование платформы в заданном направлении и ее стабилизацию, Платформа устанавливается на хвостовой части бункера-перегружателя БП-ЗА, с которым работает проходческий комбайн, Такое место установки выбрано . с целью удаления платформы из зоны работы комбайна.

Формула из о брет ения.Устройства для автоматического управления движением проходческого 0 комбайна по заданному курсу, содержащее установленный в устье выработки оптический задатчик направления, фотоприемник, расположенный на проходческом комбайне, и блок управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения дальности прохождения оптического луча в условпях высокой запыленности, оно снабжено аэимутально-стабилизированной платфор3l 7122 б

Составитель О. Капканец

Редактор М. Келемеш Техред А.Кравчук Корректор В. Бутяга

Заказ 2401/28 Тираж 454 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 1 мой, дополнительными оптическим эадатчиком направления и фотоприемни- ком, оптически связанным с оптическим задатчиком направления, расположенными на азимутально-стабилизированной платформе, кинематически связанной с проходческим комбайном, при этом фотоприемник комбайна оптически связан с дополнительным оптическим эадатчиком направления так, что оптические оси оптических задатчиков направления параллельны, при этом выходы фотоприемников подключены к входам сумматора, установленного на проходческом комбайне, выход которого подключен к блоку управления.