Система управления движением горной машины

 

(F11682647

ОПИСАНИЕ

ИЗОбРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (С1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.06.74 (21) 2030636/22-03 с присоединением заявки Ме (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.08.79. Бюллстень М 32 (45) Дата опубликования описания 30.08.79 (51) М. Кл.-"

Е 21C 35/24

Государственный комитет (53) УДК 622.232.72 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. T Загороднюк, С. Н, Власов, Н. А. Глебов и В. П. Петрухин (71) Заявитель

Новочеркасский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. Серго Орджоникидзе (54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ ГОРНОЙ

МАШИНЫ

Изобретение касается автоматического управления направлением движения проходческих машин, проходческих щитов и др.

Известно устройство управления движением проходческого щита, содержащее оптический задатчик направления, модулятор, фотоприемный блок (1). Такое устройство не обеспечивает управления щитом на криволинейных участках движения.

Известна также система управления движением горной машины, содержащая оптический задатчик направления, модулятор, фотоприемный блок, измерительный блок, дальномер, привод поворота и блок индикации (2). К недостаткам известной системы относятся низкая точность и надежность управления движением горной машины на криволинейном участке.

Цель изобретения — повышение точности и надежности управления на криволинейных участках движения.

Для этого система снабжена зеркальной отклоняющей призмой, расположенной между оптическим задатчиком направления и проходческим щитом, полупрозрачным зеркалом, триппель-призмой, блоком передачи измеренного расстояния и нелинейным блоком, установленными на проходческом щите, причем зеркальная отклоняющая призма кинематически соединена с приводом поворота, подключенным к одному выходу дальномера, например, фазового лазерного дальномера, другой выход которого подключен к модулятору, а блок передачи измеренного расстояния взаимодействует с оптическим лучком, отраженным полупрозрачным зеркалом, и через нелинейный блок электрически соединен с изме10 рительным блоком.

На чертеже представлена блок-схема системы управления.

Оптический задатчик направления (лазер) 1 задает оптическим лучом 2 направ15 ление движения проходческого щита. На проходческом щите установлсн фотоприемный блок 3 с фотоэлементами 4, 5, 6, 7 и

8, 9, 10, 11, триппель-призмой 12 и полупрозрачным зеркалом 13. Выходы фотоэле20 ментов 4, 5, 6, 7 и 8, 9, 10, 11 поданы на соответствующие входы измерительного блока 14.

Отраженный полупрозрачным зеркалом

13 оптический луч поступает на блок 15 пе25 редачи измеренного расстояния.

Выход блока 15 подключен к нелинейному блоку 16, который, в свою очередь, соединен с измерительным блоком 14. Выход этого блока подключен к блоку 17 индика30 ции, на выходе которого включен индикатор

682647

18 координат проходческого щита и индикатор 19 номеров включаемых гидродомкратов.

Между оптическим задатчиком направления 1 и проходческим щитом установлены зеркальная отклоняющая призма 20, кинематически соединенная с приводом 21 поворота, подключенным к одному выходу фазового лазерного дальномера 22, другой выход которого подключен к модулятору

23. На входы дальномера подключены выходы фотоприемников 24 и 25. На вход фотоприемника 24 поступает часть оптического луча, отраженного светоделительным зеркалом 26 от луча задатчика направления 1.

На вход фотоприемника 25 поступает часть оптического луча, отраженного светоделительным зеркалом 26 от луча, отраженного триппель-призмой 12. 20

Система управления движением проходческого щита работает следующим образом.

Оптический луч 2 отклоняется отклоняющей призмой 20, закрепленной в выработ- 25 ке, в соответствии с радиусом кривизны участка движения щита. Части прямого оптического луча, отраженного от триппельпризмы 12 светоделительным зеркалом 26, направляются на соответствующие входы 30 лазерного дальномера 22. При этом используется фазовый способ, обеспечивающий необходимую точность измерения расстояния. Разность фаз между сигналами фотоприемника 24 и фотоприемника 25 соответ- 3,> ствует расстоянию до щита.

Сигнал с дальномера 22 поступает на привод 21 поворота, который осуществляет поворот зеркальной отклоняющей призмы

20 в функции пути в соответствии с кривиз- 40 ной проходимого щитом участка.

С выхода дальномера 22 подается также сигнал на модулятор 23, при помощи которого луч лазера 1 преобразуется в оптические сигналы определенной последовательности и длительности, пропорциональные измеренному расстоянию.

Фотоприемный блок 3 обеспечивает движение щита в направлении, заданном лучом 2. Для этого сигналы с фотоэлементов >0

4 — 7 и 8 — 11 поступают на измерительный блок 14, с которого через блок 17 индикации подаются сигналы управления на соответствующие гидродомкраты щита.

С помощью полупрозрачного зеркала 13 >э часть модулированного оптического луча 2, направляется на блок 15 передачи измеренного расстояния, где преобразуется в электрический сигнал, поступающий на нелинейный блок 16. 60

Блок 16 в функции пути вводит в измерительный блок 14 поправки, необходимые при проходке выработок, криволинейных в вертикальной плоскости. При различных радиусах кривых устанавливается соответствующий коэффициент передачи нелинейного блока. Зависимость поправки от радиуса кривой является линейной функцией, поэтому постоянный коэффициент устанавливается на весь криволинейный участок.

Блок 15 передачи измеренного расстояния конструктивно представляет три последовательно соединенных элемента: фотодетектор, усилитель модулированного сигнала и демодулятор.

Оптический модулированный луч 2, отраженный полупрозрачным зеркалом 13, принимается фотодетектором, в котором преобразуется в электрический модулированный сигнал. Далее сигнал поступает на усилитель модулированного сигнала, где он усиливается. С усилителя сигнал поступает на демодулятор, в котором происходит процесс выделения управляющего электрического сигнала из сигнала, подвергнутого модуляции.

B результате демодуляции на выходе блока 15 передачи измеренного расстояния получается электрический сигнал, величина которого пропорциональна расстоянию, измеренному дальномером 22.

Формула изобретения

Система управления движением горной машины, например, проходческого щита, содержащая оптический задатчик направления, модулятор, фотоприемный блок, измерительный блок, дальномер, привод поворота и блок индикации, о т л и ч а ю щ а яся тем, что, с целью повышения точности и надежности управления на криволинейных участках движения, она снабжена зеркальной отклоняющей призмой, расположенной между оптическим задатчиком направления и проходческим щитом, полупрозрачным зеркалом, триппель-призмой, блоком передачи измеренного расстояния и нелинейным блоком, установленным на проходческом щитс, причем зеркальная отклоняющая призма кинематически соединена с приводом поворота, подключенным к одному выходу дальномера, например, фазового лазерного дальномера, другой выход которого подключен к модулятору, а блок передачи измеренного расстояния взаимодействует с оптическим лучом, отраженным полупрозрачным зеркалом, и через нелинейный блок электрически соединен с измерительным блоком.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе !. Авторское свидетельство СССР № 310111,,кл. G 01 С 7/00, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР № 201936, кл. Н 02J 13/00, 1961.

682647

- †. г

Составитель М. Смиттен

Редактор А. Морозова

Техред Н. Строганова

Корректор А. Галахова

Заказ 2019)6 Изд. № 520 Тираж 658 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2