Фотоприемное устройство для направленного вождения горных машин

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<11730963 (61) Дополнительное к авт, свид-ву (51)М. Кл. (22) Заявлено 14.0278 (21) 258234 2/22-03 с присоединением заявки Hо (23) Приоритет

Е 21 С 35/24

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 300480. Бюллетень М16 (53) УДК 622.232, . 72 (088, 8) Дата опубликования описания 300480 (72) Авторы изобретения

Ф.A. Абрамов, В.Е. Фрундин, Г.А. Мирошник и В.В. Захаров

Институт геотехнической механики AH Украинской CCP (71) Заявитель (54) ФОТОПРИЕМНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАПРАВЛЕННОГО

ВОЖДЕНИЯ ГОРНЫХ МАШИН

Изобретение относится к авто1чатизации горных ма1 ин, а именно к устройствам для контроля направления дви. жения проходческих машин, использующим курсозадающий световой луч. 5

Известно фотоприемное устройство, содержащее матрицу из 400 фотоэлементов, расположенных в шахматном порядке (1).

Недостатком такого устройства яв- 10 ляется его сложность из-за большого числа применяемых фотоэлементов.

Наиболее близким к предлагаемому является фотоприемное устройство для направленного вождения горных машин, содержащее четыре фотоэлемента,. расположенных на вертикальных и горизонтальных полуосях (21.

Недостатком этого устройства является зависимость ширины его зоны нечувствительности, а, следовательно, и точности контроля, от изменяющегося при удалении от источника света диаметра светового луча. Для устранения этого недостатка требует- 25 . ся применение специального автоматического устройства, регулирующего угол расходимости светового луча в зависимости от удаленности фотоприемного устройства. 3О

Цель изобретения — повышение точности контроля положения светового луча.

Укаэанная цель достигается тем, что фотоприемное устройство снабжено четырьмя группами фотоэлементов, двумя группами логических элементов 2И-НЕ и четырьмя многовходовыми логическими элементами 2И-ИЛИ; причем входы логических элементов

2И-HE каждой группы подключены к парам фотоэлементов, располо женных на одноименных полуосях и равноудаленных от центра пересечения полуосей, а выходы логических элементов 2И-HE подключены к первым из объединенных входов двух логических элементов 2И-ИЛИ, А вторые входы которых подключены к фотоэлементам, расположенным соответственно на одной из одноименных полуосей.

На чертеже приведена блок-схема части фотоприемного устройства, относящаяся к контролю положения луча в вертикальной плоскости и поясняю,щая сущность изобретения, Схемы частей устройства для контроля положения луча в вертикальной

730963

20

Формула изобретения

40

55

60 и Гoj>H 3QHTa JIE> нОЙ п11оск Остях ан длО—

Гичны.

Устройство содержиT четыре группы фотоэлементов (на чертеже показаны только две группы 1 и 2, расположенные соответственно на верхней и нижней вертикальных полуосях). Фотоэлементы 1 и 2 располагаются на отрезках оси, ограниченных окружностями с диаметрами D и If и по одному фотоэлементу, расположенному .вне окружности с диаметром Э,. Число фото- 10 элементов определяется выражением где D — диаметр луча на выходе из о источника света;

D — диаметр луча на предель1 ном удалении фотоприемного устройства;

С1 — установочный размер фотоэлемента.

Число N округляется до ближайшего большего целого числа.

Элементы 3, реализующие логическую функцию 2И-НЕ, подключены по входам к парам фотоэлементов, равноудаленных от центра фотоприемного устройства, например, входы первого на чертеже элемента 3 подключены к нижнему фотоэлементу 1 и верх нему фотоэлементу 2 и т. д. Элемент

4 является многовходовым и реализует по каждым объединенным входам логическую функцию 2И-HJIH. Элемент

4 подключен по первым из объединенных по И входам к фотоэлементам 1, а по вторым — к выходам элементов 3.

Аналогичный элемент 5 подключен по первым из объединенных по И входам к фотоэлементам 2, а по вторым — к выходам элементов 3. Выходы элементов 4 и 5 являются выходами устройства.

Устройство работает следующим образом.

При некотором диаметре D светового луча, падающего на фотоприемник, причем Э„<11(И„засвечены нижний из

Ф фотоэлементов 1 и верхний из фотоэлементов 2.

В этом случае логические сигналы 1 поступают. на входы первого элемента 3 2И-НЕ и на первые входы из первых пар объединенных по И входов элементов 4 и 5. На вторые вхофг этих пар с выхода элемента 3 поступает сигнал 0 . На выходах элементов 4 и 5 при этом существуют сигналы 0, что говорит об отсутствии отклонения от луча. Схема работает аналогично при попарной засветке фотоэлементов, равноудаленных от центра пересечения полуосей.

При смещении луча с центра фотоприемного устройства засвечивается неодинаковое число фотоэлементов, расположенных на верхней и нижней полуоси. Пусть, например, засвечены два нижних из фотоэлементов 1 и верх. ний из фотоэлементов 2. Состояние схемы при засветке равноудаленных фотоэлементов рассмотрено выше. C приходом дополнительного сигнала 1 с выхода среднего из фотоэлементов 1 и сигнала 0 с выхода среднего из фотоэлементов 2 на входы второго элемента 3, на его выходе сохранится сигнал 1 . При этом на вторую пару объединенных по И входов элемента 4 проходят сигналы 1 и на его выходе появляется сигнал 1, фиксирующий от клонение луча вверх.

Схема работает аналогично при других комбинациях засвеченных фотоэлементов.

Применение устройства для автоматического вождения горнопроходческого комбайна в условиях газовых шахт прежде всего создает условия для безопасного труда горнорабочих.

Фотоприемное устройство для направленного вождения горных машин, содержащее фотоэлементы, расположенные на вертикальных и горизонтальных полуосях, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности контроля положения светового луча, оно снабжено четырьмя группами фотоэлементов, двумя группами логических элементов 2И-НЕ и четырьмя многовходовыми логическими элементами 2И-ИЛИ, причем входы логических элементов 2И-НЕ каждой группы подключены к парам фотоэлементов, расположенных на одноименных полуосях и равноудаленных от центра пересечения полуосей, а выходы логических элементов 2И-HE подключены к первым из объединенных входов двух логических элементов

2И-ИЛИ, вторые входы которых подключены к фотоэлементам, расположенйым соответственно на одной из одноименных полуосей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. DirectionaI ControI by Gas, Laser. — Minimy JournaI, Мау 1966, М 6821, V, 266.

2. Загороднюк В.Т. Логическая схема системы автоматического контроля положения горных машин с испо1гьзованием оптического луча.-Труд1.1 Новочеркасского политехнического института, т. 176, 1968 (прототип) .

730963

Составитель М. Смиттен

Редактор Н. Горват Техред A.Ùåïàíñêàÿ

Корректор В. Бутяга

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 1484/18 Тираж 626 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР пс делам изобретений и открытий

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