Способ автоматического управления положением рабочего органа землеройной машины

 

Изобретение относится к области механизации и автоматизации технологических процессов гидромелиоративного строительства. Цель изобретения - повышение точности управления путем поддержания оптимального угла резания рабочего органа (РО). Для этого из пучка оптического излучения дополнительно формируют плоскость 6, сканируемую в вертикальном направлении соосно с трассой землеройной машины. С помощью чувствительных элементов (ЧЭ) 7-9 фотоприемного устройства 10 измеряют временные интервалы между моментами контакта плоскости 6 с первым по ходу сканирования и вторым ЧЭ, вторым и третьим ЧЭ. При этом вертикальные оси ЧЭ 7-9 расположены в вершинах треугольника, находящегося в плоскости 6. Сравнивают измеренные интервалы в узле 11 обработки и сравнения и по сигналу рассогласования формируют управляющий сигнал на изменение углового положения РО. Плоскость заданного уклона, воздействуя на средний ЧЭ 8, поддерживает заданное . высотное положение РО. Т.обр., устрво 10 поочередно контактирует с плоскостью 6 и плоскостью заданного уклона, осуществляя автоматическое управление положением РО и поддержание заданного угла резания. 3 ил. I (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) .

А1 (g1) 4 Е 02 F 9/20, 5/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3997 1 95/29-03 (22) 15.10.85 (46) 07.08.87.Бюл. 9 29 (71) Новочеркасский инженерно-мелко" ративный институт им.А.К.Кортунова (72) Б.Я.Ногребцов, В.А.Лисовин, А.А.Сафонов и В,Г.Осипов (53) 621.879 (088.8) (56) Заявка ФРГ Ф 2913521, кл. 4 05 () 3/00, опублик.1980.

Авторское свидетельство СССР

У 505773, кл. Е 02 F 5/10, 1974. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЕМ РАБОЧЕГО ОРГАНА ЗЕМЛЕРОИНОЙ МАШИНЫ (57). Изобретение относится к области механизации и автоматизации техно-. логических процессов гидромелиора- . тивного строительства. Цель изобретения - повышение точности управления путем поддержания оптимального угла резания рабочего органа (РО). Для этого из пучка оптического излучения дополнительно формируют плоскость 6, сканируемую в вертикальном направлении соосно с трассой землеройной машины. С помощью чувст вительных элементов (ЧЭ) 7-9 фотоприемного устройства 10 измеряют вреО менные интервалы между моментами контакта плоскости 6 с первым по ходу сканирования и вторым ЧЭ, вторым и третьим ЧЭ. При этом вертикальные оси ЧЭ 7-9 расположены в вершинах треугольника, находящегося в плоскости 6. Сравнивают измеренные интервалы в узле 11 обработки и сравнения и по сигналу рассогласования формируют управляющий сигнал на изменение углового положейия PO. Плоскость заданного уклона, воздействуя на средний ЧЭ 8, поддерживает заданное

tO высотное положение PO. Т.обр., устрво 10 поочередно контактирует с плоскостью 6 и плоскостью заданного уклона, осуществляя автоматическое С управление положением PO и поддержание заданного угла резания. 3 ил.

1 !328

Изобретение относится к механизации и автоматизации технологических процессов гидромелиоративного строительства.

Цель изобретения - повышение точности управления путем поддержания оптимального угла резания рабочего органа.

Из пучка оптического излучения до- 1 полнительно формируют плоскость, сканируемую в вертикальном направлении соосно с трассой движения землеройной машины. С помощью чувствительных элементов фотоприемного устройства измеряют временные интервалы между моментами контакта сканируемой в вертикальном направлении плоскости с первым по ходу сканирования и вторым чувствительными элементами, вторым и третьим чувствительными элементами, сравнивают эти временные ин-. тервалы и на основании сравнения формируют управляющий сигнал на изменение углового положения рабочего органа.

На фиг,l показано формирование плоскости излучения, сканируемой в вертикальном направлении„ на фиг.2 — фотоприемное устройство с чувствительными элементами; на фиг.3 — схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство, реализующее способ автоматического управления высотным положением и поддержания оптимального угла резания рабочего органа эемлеройной машины, состоит из передатчика оптического излучения (фиг.1), содержащего вращающуюся вокруг вер1, 2 излучения, параллельной линии заданного уклона, цилиндрической линзы 3 и двух плоских зеркал 4 и 5, плоскости 6 оптического излучения, сканируемой в вертикальном направлении чувствительных элементов 7 — 9, расположенных в вершинах равностороннего треугольника, являющегося фотоприемным устройством 10, при этом вертикальные оси чувствительных элементов находятся в плоскости треугольника.

Фотоприемное устройство 10 кинематически связано с рабочим органом эемлеройной машины (фиг.3) так, что при изменении углового положения рабочего органа на угол, устройство

10 так же поворачивается по отноше450 г нию к горизонту на угол 71 . Плоскость фотоприемного устройства 10 перпендикулярна плоскости 2 оптического излучения и параллельна продольной оси эемлеройной машины, Первый.7 и третий 9 по ходу оптического излучения плоскости 6 чувствительные элементы фотоприемника 10 состоят лишь из одной секции, а второй чувствительный элемент .содержит как минимум три секции, собранные в вертикальную матрицу (например, секции а, Ь и с на фиг,2а), Электрические сигналы, образованные в результате воздействия оптической вертикальной плоскости б на чувствительные элементы 7 — 9, поступают на узел 11 обработки и сравнения

0 (фиг,2б) .

Устройство работает следующим образом.

При вращении головки 1 иСточника оптического излучения (фиг,1) вок-, руг вертикальной оси в пространстве над участком работ создается плос- . кость 2, параллельная дну отрываемой траншеи, а с помощью цилиндрической линзы 3 и двух плоских зеркал 4 и 530 оптическая плоскость 6, сканированная в вертикальном направлении, распространяющаяся вдоль трассы движения землеройной машины 12 (фиг,3).

При сканировании в вертикальном.

36,íànðàâëåHèè оптическая плоскость 6 поочередно пересекает чувствительные элементы 7 — 9 фотоприемного устройства 10 (фиг.2), и электрические импульсы, сформированные в результа40 те контакта оптического излучения с секциями чувствительных элементов фотоприемника, поступают на узел 11 обработки и сравнения, в котором производится измерение временных ин46 тервалов между моментами контакта оптического излучения с чувствительными элементами 7 и 8, 8 и 9 и фор- мирование сигнала для управления угловым положением рабочего органа.

В случае равенства временных интервалов f u f команда на иэмене—

1 ние углового положения рабочего органа не формируется, hpn неравенстве этих интервалов (f 4 f ) формиру55 ется управляющее воздействие на гидросистему 13 с целью изменения углового положения рабочего органа так, чтобы интервалы f u f стали рав1 1 ны. В результате рабочий орган 14

3 3284 принимает заданное положение, при котором угол резания ъ имеет оптималь» ное значение, а средняя секция Ь чувствительного элемента 8 фотоприемного устройства 10 располагается по отношению к дну траншеи на заданной высоте Н.

Плоскость 2 заданного уклона, периодически воздействуя на среднюю секцию Ь чувствительного элемента 8 фотоприемного устройства 10 осуществляет поддержание с помощью гидроцилиндра 15 заданного высотного положения рабочего органа 14. Чувствительный элемент 8 состоит из нечетного. количества секций, а, Ь, с (фиг,2), поэтому отработка высотного положения рабочего органа происходит до тех пор, пока центральная секция Ь не вступает в контакт с оптической плоскостью 2.

Таким образом, благодаря тому, что фотоприемное устройство 10 поочередно контактирует с плоскостями

6 и 2, осуществляется автоматическое управление положением и поддержание заданного угла резания рабочего органа землеройной машины.

Формула изобретения

Способ автоматического управления положением рабочего органа землерой50 ной машины, включающий создание над участком работ плоскости оптического излучения, параллельной линии заданного уклона, и расположение в этой плоскости трех чувствительных элементов, при выходе которых из указанной плоскости формируется сигнал рассогласования, по которому формируют сигнал управления высотным положением рабочего органа, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности управления путем поддержания оптимального угла резания рабочего органа, пучком оптичес» кого излучения дополнительно формируют плоскость излучения, сканируемую в вертикальном направлении и соосно с направлением движения землеройной машины, при этом вертикальные оси чувствительных элементов фотоприемного устройства расположены в вершинах треугольника, находящегося в сканируемой в вертикальном направлении плоскости, измеряют временные интервалы между моментами контакта сканируемой плоскости с первым по ходу сканирования и вторыми чувствительными элементами, вторым и третьим чувствительными элементами, сравнивают эти временные интервалы и на основании сравнения формируют управляющий сигнал на изменение углового положения рабочего органа.

Составитель В.Чуприн

Редактор И.Горная Техред И.Верес Корректор Л.Патай

Заказ 3459/32 Тираж 606 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Ю Ю

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