Датчик вертикального положения рабочего органа землеройной машины

 

ДАТЧИК ВЕРТИКАЛЬНОГО ПОЛОЖЕНИЯ РАБОЧЕГО ОРГАНА ЗЕНПЕРОЙНОЙ МАШИНЫ , включающий шарнирно связанный с рабочим органом маятник и механизм с рычагами преобразования угловых перемещений маятника относительно рабочего органа в перемещеи-ие указателя положения рабочего органа относительно копирной линии на величину , равную ошибке датчика из-за наклонов рабочего органа в плоскости качания маятника, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения его точности за счет умепьпюния люфтов, он снабжен шариирно соединенными короь ыслом и шатуном, причем свободный конец коромысла шарнирно спязам с мaятникo и жестко - с рычагом механизма преобразова-ния угловых перег ;еще}Гий i-sanTHifKa, а свободный конец шатуна шарнирно связан с рабочий органом, при этом при отсутстви - наклоисв последнего шатун установлен перпе1щикулярно коромыслу , а угол между короьыслом и геометрической прямой, проходящей через шарниры связи маятника и шатуна с рабочим органом, равен уг.чу между горизонтапьной плоскостью и геометрической прямой, проходящей через шарнир связи маятника с рабочим органом и ТОЧКО1 на рабочем оргшге, вертикальное положение которой оп .ределяет его глубину копания. СО 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4 (51) Е 0 2 F 9 / 20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Г10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3624615/29-03 (22) 21.07.83 (46) 15,02. 85. Бюл. »1- 6 (72) Ю.П.Егоров, Ю.С. Козлов, В. К.Муратов и F. М.Файнзильбер (71) Научно-производственное объединение "ВНИИземмаш" (53) 621.879.44(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство ССС?

11 - 863786, кл. Е 02 F 9/20, 1979.

2. Патент США М 4034490, кл. 37/86, опублик. 1977 (прототип). (54)(57) ДАТЧИК ВЕРТИКАЛЬНОГО ПОЛОЖЕНИЯ РАБОЧЕГО ОРГАНА ЗЕ11ЛЕРОЙНОИ IIAIiIHHbi включающий шарнирно связанный с рабочим органом маятник и механизм с рычагами преобразования угловых перемещений маятника относитель-но рабочего органа в перемещение указателя положения рабочего органа относительно копирной линии на величину, равную ошибке датчика иэ-за наклонов рабочего органа в плоскости качания маятника, о т л и ч а ю-шийся тем, что, с целью повышения его точности за счет уменьшения люфтов, он снабжен шарнирно соединенными коромыслом и шатуном, причем свободный копен коромысла шарнирно свлза., с маятником и жестко — с рычагом механизма преобразова.ния jгловьГ перемещe <»1Й I!аятнr|ка» а свободный конан шатуна шарнирно связан с рабочим срганом, при этом при отсутствии наклонов после»нашего шатун уста .овлен перпеГ;.икулл»рно коромыслу, а угол между коромыслом и геометрической грямой, проходлщей через шарниры связи маятника н патуна с рабочим органом, ра".åí углу между горизонтгльно»й плоскостью и геометрической прямой, проходлщей через шарнир связи маятника с раба гнм органом и точкой на рабочем органе, вертикальное положение которой ог.— ,ределяет его глубину копания, ) 1398)(i

C O (7 7 P. P Т С Т В У Е Т

;»f Tj се,c;Hi: (>О>)мои, f!<Я)> Н>» )

ПЛОСК!)Còbl<>, 0и цли! à с ко7 что в среднем гол, между ГеоnJ« f)pn7; o>< silt)eti че—

КОГоМ icjint! 5 ме тр)lче ско >,->ям

P e "3 J,t > < > Р > !, l )) (! 7

О 3 П Е. j! ) г п ".< !

MbJCJIOIf 5 >1 !HТ) li накло>!» рабочего

НОЙ !3(lpтикальнои

На Ti>1 !. и s?! <, Г

У .О ) С) М<<ЖДУ >COP Oâ

О) 7 Р. Вен 90", ПРи

o,7ãе1ка в про,)оль-! tJ! nc кс>с ти }1 а <. ) с!.<> ол и:)меняется угол

1t < б»е . ><1!(, l! l<,l l;; r(! . l;;l>.! l! ((Г>!

1! о .": < 1! t;: !" l i)(ач Го: ч) >! <"" >С<7(<> Г г !" у"

<-:>>! f "! l Ч«;.;.;; -; . i) l! (>— г, l) В Б !)(. 1 (- и jf<77 11 К с:)ТJ "ЯЛЬ >! 0> O ПО г<0><(е jr;< t >>;){7 r<r>! !»7jg>!!i!! > (reòÅ -ИНО)lr.т)>, Н :: 1;nт(рО<-" ааrc))EЕПЛ rH < i 1(РЯ>. !. (й : .. К: тИ()ккй ТРОС !

1(()>1 t

>i tr Г icn (i! \ i («1,1 я E>J)яе I с я "0 (т ° ) г Г О >(7;! ь < ПР! !) ! (3 <1СГГЕМЯХ

«н» r>7 H )(!;-Гс >>},,(:;;. а В ->7н с>! о >;уч;} .

j) >i(!l<) Tr>с! <, ii< i,lj <- 0 < -Е <.! )>>>Pr(!

С)"ft(þi<0<(. TJT >< ПГ)Е,»,на> i)r3 1<-,М;,; II)JJ>)(37 CSI . 20

<ТЯ7 >}и>с вер Гик;»; 1, >Ог 0 оло)(сепия -.>Я(> о—

<1 Е Г l Орга с! а В P f j - .1)()it><ÎÉ Мащи! IЬI Т3 К НО ча}О!Б()j )((ар))и))н<7 с >3>яя-> .)н()й с. 3)абочим (7(>(ЯНОМ МЯЯТН>1К И i t» ХГ-,!1): ..М Г рЫ Ir7} с7 (си «)т) е\>бр я i<)R а (1 и>(i .J i .: IT 1õ <> ег>емс !(е

>flic! "; f5 I E> i11Vа СТ>1! И i (}3< r t(<ПИ»НОЙ, >1«jj>T> а Вc. r! Ii),3} f < > .1 >;!,, <>К<1!с! К« "т» !

ЧИК tt1-Çe К)1!(нnl!" 1 (i: 5 7 . j -! ОР) "

}1= 1! !0 " i ОСТII TC Irj l!>!f>l ! ! -<>>

))е(<(ос" а"Ок навес-ч:.Оf а устр: ис Гва -зо

r,>Iг),L;}tnr ", ЕГ 0 ИВ О > (В! (Р >>>

>)< б>)> ГeHITSI " npi ill>)Н?<Е )OЧ

НО«- ) >r Я C !. <.)(Е }«I,ք— 1(! -, TI !>>; 1;7 Да l- .>Lf?(BЕ-;7 >;;->>(.,; > l!)(Еl«ИЯ рябо (е> о Ор} с}i! Яе)(>(С ) ">!Оi. .:.)щнкы ,;Crit)-: а><>>>>ИИ !>1})» >к()Ч. :„,: :. ;.:: Н()Ь<И (1 Р;,— i ОЧ)Л! ОРГЯ((ОМ i lсlл I: 1<, и . ".::)<:.. :Н)(О М С

»l7b!T>а.(.а<м}! <>реc>GН :.:,,...;i .. 1..:.)р! (х !)е—

ИЕМ,eIIH? >А> !! .,И>< а rli,<-C;1 Е г!Ь?(О Р<>{70-,)о

<(<ъ} О р (а!>а к 1>< г!.е (, !!>«! у)< (3 я а 1(- .>>я

Ji<7JIojtce>!ия ра 70" ((! <, ;; >(,i <г> носит (- л il! iо }(!)i(i!pl>О) J: ll it ! i it а ji< 1!,> <>l>ri! v

>7 <ПН >К> 0(ГИбjCС. ".ЯТ. >;! 117 клс нов раб о >< с) 1 : )li и пlii<70!(<7<) )5

ТИ .))I! r -!.!)! >i!i J;, i Г il .! . (>

r i;:1 l7 i! T 3 j) (<1 (- Cl e j c i! t l Р: " г ! К -. )) о << .. ((Ii nl r! il! < ;» ;) >r ( !)r < и 77с с;тlco с >"! !li I it! !! -.<а как>а тl))е, б 5О раз О В<> fili?I »>>) 3)О}3Ь>)С Ii!) t c:b>et) . IH> 1 . cIH

i 1>i-Р СРНВF)> C . (>с<0ОЧI>М Оp" » i )М 1! >H

М >1>ltl ) "< i>Т(! Tt)IT)! 1>ЯКЛОНO ;inc". ICji.,. Я) < (;";C!i I< )7ijà.HКУ— ! у ) у г о> t e æ i>,ó к о р: l bi c :!< > ;:;;;<.-- t! .! l „tjp ° I, j T Lf <<«а r!H

". t1!", f le} с ?7;(боH H! opl 7но»!.., ра}.:.< )уг.)у

I n,: i -«(.;НТЯЛЬ?!i>!1;B>с)Ci(0 1 }Е H.!-;>,)! )>, <, (<;1;;l, i»,, U>-t III<< 0)>I <3 !

11, 1 !: <)>(„<7:j;; i: .: О

Г.>!)r () r:t>,! T,,))><) 1!i>r .

>) F< (с ll i P };Е И.)СЕ >) а)КС-?1, <1 ) <

> ч!.к! На рабочef< О)0! Вне .-:емлеройной мащ! Iны„в}3» сб Оку . ()ая7 ник ) подле..(с}(к Ве)с!еройному

P.7()>Очс f):.>)7E dfIУ . i(!а:!(ЯРНИ;>с > . С Iяяткиком 1 Г(осредствс)м (>арн? ра ->

СРЯВBI:O КО;)ОМЫ<.ЛО . 7 КР гоРС)Е -ЕР В ((а )"- -?? ß::Ä:ln С t!7 I It(7"« /. ;. )ЯТУН

> Б»:;.,>! < >)>1< r)(>?(> (r„-р г а но)< „>по н>!— !

) С. . 1 Ь . I(.". <(:!СЛ C) О mP . 1 КО 1! Я:3;>КО С

-РЫЧЯ С (С) )COT;средачи д>3?(жгн>(я коромысла

) ук а<а! а те>11<> 1 5, ()ар пир(с! (>, 6 1! 8, Ico—

РОМЫ СJ! О 7 ЩЯТУrl >Ы-. ЯГИ 1 <.

1)араллелогpjl,ft;II.>t!> Маханиям, с Остоя()(ий

И< 3 1>!!Ча(>В ) 2 ) lt . .r3 COIJO>C c IIÊÎÑ ". «I с (<б >>а B 7 !<77 .> cT - o! .OT:3<> ) 0 ир с об )7 J 3 0!3 3H?Isj

"I 10 .b!: > С)7(3.".1(НИС. i> i !(1>l 1 НИ К а O I

H0С <1 ГС t) l) I I(; )>:! .? (7Ч (. > Р C7i). акса ? > ПС;7Е

I:.å!i;e!iJtå; к,.1 ате.ts! 5 на ве:(ичину о и,бки и"-.- 3а };ра;..:с;>ия ра")or- его орга-! а 2 в прс>дс»ьноц "e > ! ка..!ь!«Оц и ioc кос <11 вокруг точки, всртика>)ь}(ое положение которо.: определяет глубиilу ко)1>п(ия рабо! его органа.

)) с.pcjt!!e! »оложе>ши (аятника от! <>Сительно рабс;чего оргака >) кот(7)70(. Име е т ме с 7 (7 ((рEi oTc7 T c ò Â>)è

КJ>nнoB E:ос (еднего н прод>ольно(вертикальной !IJtnc}-oc T)l) щаркир 7 занимает по:fo)Ke ..1 ив, к От j>0 (у ! ."

„; O! П Г,! Е Ж д -„> С.- ... г-

ПР )Х О/>JH!Рна.:: )ГВ>(ь>1)>й

ЛОЖЕ .1!Hf= Щ 7!) f! И ":3

p O >r!,;. t с! а >, }Ь i < ) r l 1 < ("г Е> j по.по).КС!Jèи и;)я! -. >! Ик еоме(рической -:.;>ямс.и, пj);7ходящей через тс чку D и .!Opt(è)> 3, и гори <Онтальной I)J)nc!(<>с.гьк), а -ак}ке у го.) ((е)>))! Прямой, проходящей чеРЕ .3 I(Id PI! IIPbf 3 ) («, If vl ß")7 Tit It!(Orb>

1139810 (3) 2, Я

3 ду =0

40

На чертеже положение шарнира 3 определяется по положению его центра в точке С радиусом-вектором R относительно неподвижной системы отсчета ХОУ с началом в точке 0 и с 5 осью ОХ, совмещенной с горизонтальной плоскостью. Положение шарнира 8 определяется по положению его центра в точке А радиусом-вектором r относительно подвижной системы координат Х„СУ„, связанной с маятником

Начало координат Х1СУ„ совмещено с точкой С, а положение оси СХ1 выбрано так, что угол между осью СХ и прямой ДС (вектор r) равен углу межЛ5 ду осью и прямой 0С(вектор R). Поскольку начало системы Х„СУ помещено в точку С и она связана с маятником 1, то равенство укаэанных углов соблюдается независимо от угла г 20 наклона рабочего органа 2 в продольной вертикальной плоскости. Положение шарнира 6 определяется ло положению его центра в точке 6.

При наклоне рабочего органа 2 в 25 продольной вертикальной плоскости на угол g радиус-вектор R поворачивается в системе координат ХОУ на тот же угол относительно начального угла 1, при этом изменение ордина- З0 ты Ус точки С выражается формулой

ДУ = Rsin(V +® — Кззп (1) Наклон рабочего органа на угол

Ч сопровождается поворотом радиусавектора r в системе Х СУ„ на тот же угол, при этом изменение ординаты

У>1 точки A в системе Х СУ„ определяется аналогичной (1) формулой дУА„=гэ1п(М + ) — rsin4 (2) Из формулы (1) и (2) следует

Поскольку в среднем положении маятника угол В = 90, то изменение ординаты У „ точки В достаточно точно соответствует изменению ординаты

У,Х точки А. Ордината У точки D фотоприемника характеризует его ве ртикальное положение в системе ХОУ. Изменение ординаты У точки П складывается иэ вертикального перемещения

AY точки С и перемещения фотоприемника под действием устройства 1б преобразования угловых перемещений маятника. В пределах небольших изменений угла 4 с достаточной точностью изменение ординаты У можно выразить формулой

Условие компенс ации ошибки датчи! ка из-за наклонов рабочего органа выражается условием

Из формулы (4) с учетом (3) и (5) следует выражение для выбора длин рычагов 9, 11 и 12:

r (б)

Применение предлагаемого изобретения упрощает технологию изготовления устройства и точность era работы эа счет уменьшения люфтов.

Составитель В. Прокофьев

Редактор И.Ковальчук Техред С.Мигунова Корректор А.Обручав

Заказ 240/22 Тираж б49 Подписное

ВНИИПИ Государственногокомитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал !П!П "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4