Датчик высотного положения недоступной точки рабочего органа землеройной машины

 

Изобретение относится к автоматизации землеройной техники и позволяет повысить точность измерения. На рабочем органе (РО) 1 машины шарнирно закреплены маятник 8 и компенсатор ошибки, соединенный с механизмом перемещения через блок преобразования. Компенсатор ошибки выполнен в виде дополнительного маятника 7. Маятники 7 и 8 связаны между собой подвижно посредством ползуна 13. Механизм перемещения выполнен из шарнирно соединенной с РО 1 мачты 2 с фотоприемником (ФП) 3. Прямая, проходящая через точки А 1Б 1 подвеса маятников 7 и 8, параллельна прямой, проходящей через центр В днообразующей кромки РО 1 и точку А подвеса мачты 2. Блок преобразования перемещений состоит из потенциометров 5 и 9, электрические выходы которых подключены к входам сумматора 16. Выход сумматора 16 соединен с электроприводом 4. Подвижные части потенциометров 5 и 9 жестко соединены соответственно с ФП 3 и маятником 7. Независимо от величины и направления поворота РО 1 относительно точки В разность высот ФП 3 и точки В будет постоянной величиной. Вертикальное перемещение ФП 3 относительно лазерного луча будет полностью соответствовать вертикальному перемещению точки В относительно лазерного луча. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 02 F 9/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4211111/25-03 (22) 18,03,87 (46) 23.08.90. Бюл. N - 31 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт земле ройного машиностроения (72) Ю.П.Егоров, Ю.С.Козлов и Е.М.Файнзильбер (53) 621.879(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1208151, кл. Е 02 F 9/20, 1984.

Авторское свидетельство СССР

N 1068580,,кл,,Е 02 F9/20,,1981... Ж, 1587148 А1 (54) ДАТЧИК ВЫСОТНОГО ПОЛОЖЕНИЯ

НЕДОСТУПНОЙ ТОЧКИ РАБОЧЕГО OPГАHA ЗЕМЛЕРОЙНОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к автоматизации землеройной техники и позволяет повысить точность измерения. На рабочем органе (PO) 1 машины шарнирно закреплены маятник 8 и компенсатор ошибки, соединенный с механизмом перемещения через блок преобразования, Компенсатор ошибки . выполнен в виде дополнительного маятника

7, Маятники 7 и 8 связаны между собой

1587148

10 лом

30

45 подвижно посредством ползуна 13. Механизм перемещения выполнен из шарнирно соединенной с PO 1 мачты 2 с фотоприемником (ФП) 3. Прямая, проходящая через точки

А1Б1 подвеса маятников 7 и 8, параллельна прямой, проходящей через центр В днообразующей кромки PO 1 и точку А подвеса мачты 2. Блок преобразования перемещений состоит из потенциометров 5 и 9, электрические выходы которых подключены к входам сумматора 16. Выход сумматора 16

Изобретение относится к устройствам автоматизации землеройной техники, в частности предназначено для землеройных машин с системой стабилизации высотного положения днообразующего элемента рабочего органа относительно копирной линии, которой может служить трос, луч лазера или визирная ось теодолита и может быть использовано в любом случае, когда требуется непрерывно измерять высотное положение недоступной точки твердого тела, совершающего произвольное движение, относительно точки того же тела, высотное положение которой известно.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

На чертеже показан датчик высотного положения, установленный на рабочем органе землеройной машины, На рабочем органе 1 установлен механизм перемещения, включающий мачту 2 с фотоприемником 3 лазерного луча. Мачта связана с рабочим органом и оборудована электроприводом 4 для вертикального перемещения фотоприемника и потенциометром 5 перемещения фотоприемника относительно мачты, На выходе потенциометра 5 формируется сигнал, пропорциональный высотному положению точки А относительно лазерного луча. Поскольку мачта 2 шарнирно связана с рабочим органом. то точку А можно считать принадлежащей рабочему органу точкой, доступной для измЕрения ее высотного положения относительно копирной линии.

Недоступной для измерения высотного положения точкой рабочего органа является точка В на днообразующей кромке рабочего органа.

Внутри жестко закрепленного на рабочем органе корпуса 6 в точках А В подвешены маятники 7 и 8. С маятником 7 жестко связан потенциометр 9, На маятнике 8 в шарнире 10 установлен первый рычаг 11. На оси потенциометра 9 установлен второй рысоединен с электроприводом 4. Подвижные части потенциометров 5 и 9 жестко соединены соответственно с ФП 3 и маятником 7.

Независимо от величины и направления поворота РО 1 относительно точки В разность высот ФП 3 и точки В будет постоянной величиной, Вертикальное перемещение ФП

3 относительно лазерного луча будет полно. стью соответствовать вертикальному перемещению точки В относительно лазерного луча. 1 ил. чаг 12, который связан с рычагом 11 ползуном 13. Для уравновешивания рычагов 11 и

12 служат противовесы 14 и 15, Точки подвеса маятников расположены таким образом, что прямая А В параллельна прямой

AB.

Потенциометры 5 и 9 подключены к сумматору 16, сигнал с выхода которого управляет электроприводом 4. С целью демпфирования колебаний маятников и снижения трения корпус 6 заполнен масДатчик высотного положения работает следующим образом.

Любое движение рабочего органа можно представить как поступательное вместе с точкой В и вращательное относительно точки В. При повороте рабочего органа относительно точки B изменяется вертикальное положение точки А и фотоприемника 3, Одновременно с изменением вертикального положения точки А происходит изменение вертикального положения точки А относительно точки В>. Вследствие параллельности прямых AB и А В независимо от величины и направления поворота рабочего органа разности высот точек АВ и А В подобные величинам и с масштабом, равным отношению длин отрезков AB и А В, С этим же масштабным коэффициентом сигналы с потенциометров 5 и 9 суммируются в сумматоре 16 с разными знаками, При изменении разности высот точек

А В с потенциометра 9 на сумматор 16 поступает соответствующий сигнал, что ведет к включению электропривода 4 и перемещению фотоприемника 3. Как только величина этого перемещения станет равной величине вертикального перемещения точ40 ки А, вызванного наклоном рабочего органа. сигнал с потенциометра 5 с учетом упомянутого масштабного коэффициента становит-. ся равным сигналу с потенциометра 9 и отработка привода 4 прекращается, Таким образом, независимо от величины и направ1587148

Составитель О.Капканец

Техред М.Моргентал Корректор И.Муска

Редактор О,Головач

Заказ 2403 Тираж 537 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4(5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул.Гагарина, 101 ления поворота рабочего органа относительно точки В разность высот фотоприемника и точки В постоянная величина, и вертикальное перемещение фотоприемника относительно лазерного луча полностью 5 соответствует вертикальному перемещению точки В относительно лазерного луча.

Формула изобретения

Датчик высотного положения недоступной точки рабочего органа землеройной ма- 10 шины, содержащий маятник, шарнирно закрепленный на рабочем органе, и компенсэтор ошибки, закрепленный на рабочем органе и соединенный с механизмом перемещения через блок преобразования 15 перемещений, включающий два потенциометра, электрические выходы которых подключены к входам сумматора, выход которого соединен с электроприводом, о тл и ч а ю шийся тем, что. с целью повышения точности измерения, компенсатор ошибки выполнен в виде дополнительного маятника, который имеет шарнирное закрепление на рабочем органе, оба маятника связаны между собой подвижно посредством ползуна, а механизм перемещения выполнен из мачты с фотоприемником, шарнирно связанной с рабочим органом, при этом подвижные части обоих потенциометров жестко соединены соответственно с фотоприемником и дополнительным маятником,.а прямая, проходящая через точки подвеса маятников, параллельна прямой, проходящей через центр днообразующей кромки рабочего органа и точку подвеса мачты.