Устройство для слежения за световым лучом

 

ОПИСАНИЕ 263184

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВЙДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 22.1V.1968 (№ 1236705/18-10) K,ë 42с, 39/20

5b, 35/08 с приcîåäèíåíием заявки ¹

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

МПК Е 2!с 35/08

УДК 528.5-555.5 (088.8) Приоритет

Опубликовано 04.11,1970. -Бюллетень ¹ 7

Дата опубликования описания !7Л"1.!970

Авторы изобретения

В. Г. Бугров и Б. М. Стефанюк

Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт добычи угля гидравлическим способом

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЛЕЖЕНИЯ 3А СВЕТОВЫМ ЛУЧОМ

Изобретение относится к области оптического приборостроения и, в первую очередь. к использованию оптических следящих устройств для систем автоматизации управлению движением горнопроходческих комбайнов и т. п. машин.

Известны устройства, обеспечивающие слежение за световым лучом, задающим направление движения, в которых на светочувствительные .элементы с помощью фокусирующего объектива направляется световой поток от источника света.

Существенный недостаток известных устройств, в частности с призменными,датчиками, состоит в том, что их эксплуатационные характеристики снижаются при .росте диапазона допустимых углов крена, дифферента и поворота управляемой машины по азимуту, поскольку становится возмо>кной потепя луча источника света.

В предложенном устройстве отмеченный недостаток в значительной мере устраняется в результате удачного взаимного размещения фсткусиру1ощего объектива и светочувствительных элементов, а именно: фокусирующий объектив помещен в общем фокусе соединенных между собой эллипсоидальных зеркал, а светочувствительные элементы, например фотосопротивления, расположены в двух других фокусах зеркал.

Па фпг. 1 показан вариант построения предложенного устройства; на фпг. 2 и 3— оптические схемы при отклонении управляемой машины в горизонта IbHcH и вертикальной плоскости соответственно.

Свет от источника (на черте>ке не показан) попадает через объектив 1 на два фотосопротпвлепия 2, отражаясь от соединенных ме>кдх сооой эллипсоидальных зеркал,3. Зеркала прсдставля10T собой секторы эллнпсоида вращения, которые соединены между собой так, что ооъектив 1 установлен в их общем фокусе, а фотосопротивления 2 — в двух дпугнх фокусах.

Если комбайн идет по заданному курсу, т. е. прямолинейно, то луч =âåòà,,падающий на объектив, фокусируется на линни соединения сс! I оров, Ооа 1% IlcTpIIтсльных элемента ОсвеIII BIoTcH Одинаково Оа ссеянпым светох1, сигнал па выходе мостовой схемы, в которую вклточены оба фоторезпстора, равен нулю.

Если же машина отклоняется от заданного направления в ту или иную сторону, свет попадает на один из фоторезисторов, и на выходе схемы усиления появляется сигнал определенного знака.

Прп отклонении комбайна от заданного направления в вертикальной плоскости па угол э, зависящий от размеров зеркала и парамет30 ров объектива, световой поток по-прежнему

263184

Фиг. 1 попадает на чувствительный элемент. Так, при,диаметре объектива 89 мм, фокусном расстоянии f=120 мм, высоте зеркал о,=110 мм и ширине зеркал 6=210 мм угол р равен 24, в то время как практически угол отклонения машины не превосходит 15 .

Угол отклонения а в горизонтальной пло"кости, при котором луч не сходит с чувствительного элемента, при тех же параметрах равен 40 . Освещенность светочувствительного элемента остается достаточно высокой в пределах указанных значений углов Р,а, и, более того, освещенность возрастает с увеличением угла наклона в горизонтальной плоскости.

Предложенное устройство может работать нли с сильным источником света, или на небольшой дальности, поскольку потери света связаны в данном случае не только с оптикой объектива, но и с увеличением диаметра свеT0BoI о пятна на чувствительном элементе (этот диаметр равен входному диаметр объектива).

Предмег изобретения

Устройство для слежения за световым лучом, в первую очередь для систем автоматического управления движением горнопроход ческих комбайнов, содержащее объектив, фокусиру|ощий световой поток от источника света и направляющий его на светочувствительные элементы, отличающееся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных качеств устройства в широком диапазоне углов крена. дифферента и поворота управляемой машины по азимуту, фокусирующий объектив помещен в общем фокусе соединенных между собой эллипсоида IbHblx.,зеркал, в двух других фокусах которых расположены светочувствительные элементы, например фотосопротивления.

263184 //

// //

////

i/ / /

zJ1

Фиг.2

Составитель 10. М. Ферштман

Редактор А. В. Корнеев Техред Л. В. Куклина Корректор Н. С. Сударенкова

Заказ 1791/18 Тираж 480 Подписное

11ИИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4,5

Типография, пр. Сапунова, 2