Система управления движением проходческогощита

 

OllNCAHHK

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски и

Социалистических

Республик и>825939 (6I ) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 20.07.79 (21) 2799688/22-03 с присоединением заявки М.— (23) Приоритет

Опубликовано 30.04.81.Бюллетень Эй 16

Дата опубликования описания 30.04.81 (51)М. Кл.

Е 21 С 35124

Воударотееииый комитет

СССР ао делам изобретеиий и открытий (53) УДК622.232.

° 83 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Т. 3агороцнюк, Н. А. Гпебов, A. Н. Вершинин и С. Н. Впасов

ЩИТА

Изобретение относится к горной промышленности, в частносты K устройствам дпя направленного вожцения горнопроходческих машин.

Известно устройство направпенного вождения горной машиной, цвижушейся по кривопинейному участку, соцержашее оптический зацатчик направпеныя с приводом, матрицы с фотоэпементами, связанBbIMH с измеритепьным бпоком, логический блок, бпок цапьномера, соединенный с привоцом, и управпяюший бпок (1).

Однако известное устройство не обеспечивает необхоцимой точности и нацежности управпения, так как дальномер:недостаточно точен и требует периодической переноски и установки. Кроме того, отсутствует устройство стабилизации направления оптического пуча, а yapasnsюший бпок не обеспечивает требуемого . качества процесса регупирования.

Известна также система управления движением прохоцческого шита, соцержашая оптический задатчик направления, зеркальную откпоняюшую призму с приводом и блоком управления приводом, матрицы с фотоэпементами, связанными с измерительным блоком, логический блок, непинейный бпок, блок измерения пройденного расстояния и уцравпяюший блок (2).

Указанная система не обеспечивает требуеМой точности и надежности управ леныя из-за отсутствыя контроля действительного поворота зеркальной откноняюшей призмы, неточности блока измерения пройденного расстояния и недоста-, точно высокого качества процесса регупырования, осушествпяемого управпяюшим бпоком.

Uenb ызобретения - повышение точности и надежности управления.

Поставпенная цепь постигается тем, что система сйабжена фжоэпектрической, следящей системой с шепевой диафрагмой и с цатчиком перемешений, при этом блок измерения пройденного расстояния содержит индуктивный цатчик, датчик

825939 4 начала цвижения, механизмы расцепления и перемешения, реле, выпрямитель, счетчик и сумматор пройценного расстояния, а управпяюший блок содержит цифференцируюший элемент, формироввтепь моцупя, бпок умножения, сумматор и блок реле, причем фотоэпектрическая спецяшая система установпена между зеркальной откпоняюшей призмой и измерительным блоком и подкпючега к блоку управления привоцом зеркапьной призмы, второй вхоц которого соецинен с выходом бпока измерения пройценного расстояния, B котором поцвижная катушка инцуктивного цатчика через механизм рвсцеппения, поцкпюченный к датчику начала движения, соединена с меканизмом перемешения и поцкпючена через репе и счетчик к сумматору пройценного расстояния, второй вход которого также поцкпючен к инцуктивному цатчику через выпрямитепь, а в управпяюшем блоке выходы цифферендируюшего эпементв и формирователя модуля через бпок умнонсения подкпючены к одному вкоду сумматоре, цругой вхоц которого и входы цифферендируюшего эпемента и формироватепя моцупя соединены с выкоцом погического бпока, а выхоц сумматора поцкпючен к бпоку реле.

На чертеже приведена бпок-схема системы управпения цвижением. прохоцческоI O ULNT&

Предпагвемая система состоит из задатчика 1 направпения (пазерв), оптически связанной с ним зеркапьной приз-. мы 2 с привоцом 3, соециненным с блоком 4 управпения привоцом, фотоэпектрической спецяшей системы с шепевой циафрагмой 5, снабженной матрицей 6 с фотоэлементами, установпенной межцу зеркальной призмой и иэмеритепьным бпоком и связанной с бпоком 7 усипитепей, с эпектроцвигвтепем 8, с винтовой передачей 9 и цатчиком 10 перемешений, который соецинен с бпоком 4 управпения привоцом и уствновпен как и все перечиспенные.эпементы на обцепке ,тоннепя матрицы с фотоэпементвми 1.1 и 12, ооециненными с измеритепьным бпоком 13, выкоц которого связан с,погическим бпоком 14, второй вхоц которого соецинен с непинейным бпоком 15, а выхоц - с .управпяюшим бпоком 16, состояшим из цифференцируюшего эпемента 17 и формироввтепя 18 моцупя, свя- i занных с блоком 19 умножения, который соецинен с сумматором 20, связанным с бпоком 21 репе. бпока 22 измерения

Зо

55 пройценного расстояния, снабженного инцуктивным цатчиком 23, поцвижная катушка 24 которого связана со штоком меканизмв 25 перемешения с привоцом 26 посрецством эпектромвгнитного механизма 27 расцеппения, управпяемого сигнапом датчика 28 начала цвижения и соединяющего жестко поцвинсную катушку 24 с механизмом ее перемешения топько на время цвичсения шита, что искпючает нвкаппивание ошибки за счет копостого хоца и цеформвции обцепки тоннепя; кроме того, бпок 22 вкпючает выпрямитепь 29 и репе 30, соециненное через счетчик 31 с сумматором 32 пройценного расстояния.

- Щелевая циафрвгмв 5 устанавпивве° тся в вертикапьной tIIIocKocTH межцу зеркапьной призмой и приемным устройством и спужит цпя стабипизвции в вертикальной плоскости и контропя попожения пуча в горизонтапьной ппоскости.

Прецпагаемая система.работает,спецуюшим образом.

С помошью пуча пазера 1 задается нужное нвпрввпение цвижения. Луч, прохоця через зеркапьную призму 2 и отверстия в матрице 6 шепевой цивфрагмы 5, поступает на матрицы с фотоэпементвми

11 и 12, которые с измеритепьным бпоком 13 осушествпяют. измерение коорцинвт цвук точек оси шита. С измеритепьного бпокв сигнап через логический бпок

14 поступает на управпяюший бпок 16.

В управпяюшем бпоке 16 происхоцит цифферениирование сигнапа цифференцируюшим эпементом 1 7, опрецепение его моцупя формироватепем 18, перемножение моцупя и производной бпоком 19 умночсения и спожение с основным сигнапом в сумматоре 20. Затем сигнап поступает в бпок 21 репе, который вкпючает гицрс цомкраты перецвижения шита.

Таким образом, при формировании управпяюшего возцействия учитываются откпонения проходческого шита в ппане и профипе Х, которые форсируются (ускоряются) за счет произвецения моцупя откпонений на производную d x fgt .

Апгоритм упрввпения имеет виц

U=- x+}xf — °

dx

gt

В качестве механизма 25 перемешения можно испопьзовать винтовой ипи гицрввпический домкрат с ходом штока бопее 1 м, твк квк цпя установки оцного копьца обцепки тоннепя шит цопнсен переместиться на 1 м. Гоповка штока

828030 6 му поцкпючается перемененный блок 4 управпения и т.ц. цо прямопинейного участка ипи прецепа чувствительности приемного блока устройства.

50

55 механизма перемешения упирается в торцбвую часть обдепки тоннеля.

Сигнал инцуктивного цатчика 23, пропорциональный величине перемешения шита, поступает на выпрямитель 29 и репе

30, которое вкпючаЪтся при перемешении шита на оцин метр. Счетчик 31 отсчиl тывает в метрак расстояние, пройценное шитом, которое в сумматоре 32 скпацывается с расстоянием в миппиметрак (сантиметрак), поступаюшим с датчика через выпрямигепь 29. Таким образом, в процессе пикнической передвижки шита с требуемой точностью опрецепяется пройценное им расстояние. 15

В функции пройденного шитом расстояния произвоцится поворот пуча в горизонтальной ппоскости призмой 2 посрецством привода 3, и оцновременно автоматически ввоцится поправка в измерения координат 20 хвостовой точки оси шита с помошью нелинейного бпока 1 5. Сигнап на управпение привоцом 3 поступает с бпока 22 измерения пройценного расстояния через блок 4 управпения привоцом. 25.

В вертикапьной ппоскости поворот пуча не произвоцится, так как рациусы кривык более 3000 м, поэтому цостаточно топько автоматического ввецения поправок в измерения. вертикапьнык координат 30 от шита блоком 15 в функции пути.

При повороте пуча зеркальной призмой

2 посредством эпектроцвигатепя 8 и винтовой перецачи 9 перемешается матрица „

6. с фотоэпементами. Датчик 10 переме- 35 шений, измеряя перемешение матрицы 6, измеряет угон поворота пуча. Сигнал с цатчика 10 поступает в бпок 4 управпения привоцом, гце сравнивается с сигнапом, поступаюшим с бпока 22 измерения 40 пройценного расстояния, и разность сигнапов поступает на управпение приводом 3.

Таким образом, циафрагма 5, расположенная на расстоянии 5-15 м от зеркальной призмы 2, кроме стабипиэации попожения пуча позволяет измерять угоп поворота пуча с высокой точностью. Прецпагаемое устройство обеспечивает прохождение криволинейных участков тоннепя от 50 цо 100 м при рациусак кривык 3001200 м соответственно.

Дпя прокоцки спецуюшего участка откпючается привоц 3 эеркапьной призмы

2, диафрагма 5 с бпоком 4 управпения привоцом переносится. на цругое место.

Устанавливается еше одно устройство откпонения пуча, состояшее иэ зеркапьной призмы 2 с приводом 3, к котороПрименение прецпагаемого устройст- . ва позвоняет автоматизировать процесс управления направпенным движением прохоцческого шита, что повышает проиэвоцитепьность труда, улучшает условия и безопасность работы обспуживаюшего персонапа.

Формупа иэобрет ения

Система управления цвижением прохоцческого шита, соцержашая оптический зацатчик направления, эеркапьную откпоняюшую призму с привоцом и бпоком управпения привоцом, матрицы с фотоэлементами; связанными с измерительным блох, ; ком,логический блок, нелинейный блок, блок измерения пройденного расстояния и управл яющнй блок, отличающаяся тем>.по, с цепью повышения точности и надежности управпения, она снабжена фотоэпектрической спецяшей системой с шепевой диафрагмой и с цатчиком перемешений, при этом блок измерения пройценного расстояния соцержит индуктивный цатчик, датчик начапа цвижения, механизмы расцеппения и перемешения, репе, выпрямитепь, счеч чик и сумматор пройценного расстояния, а управпяюший бпок содержит цифференцируюший элемент, формироватепь модуля, блок умножения, сумматор и бпок реле, причем фотоэлектрическая спецяшвя система установлена межцу зеркальной откпоняюшей призмой и измеритепЪным бпоком и поцкпючена к бпоку управпения привоцом эеркапьной призмы, вто рой вкоц которого соецинен с выхоцом биска измерения пройценного расстояния, B котором поцвижная катушка инцуктивного цатчика через механизм расцеппения, поцкпюченный к цатчику качана цвижения, соецинена с механизмом перемешения и поцкпючена через реце и счетчик к сум« матору пройценного расстояния, второй вкоц которого поцкпючен к инцуктивному цатчику через выпрямитель, а в управпяюшем бпоке выкоцы цифференцируюшего элемента и формирователя моцупя через бпок умножения поцкпючены к оцному вхоцу сумматора, цругой вхоц которого и вкоды цифференцируюшего эпемента и формироватепя моцупя соецинены с выСаставитрль N. Смиттен

Техрец И.Астапош Корректор О. Видак

Реиеитер И. Михеева

Заказ 2366/32 Тираж 627 Поцписно е

ВНИИПИ Госуцарственного комитета СССР по цепам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент,г. Ужгород, уп. Проектная, 4

7 ходом логического блока, а выхоц сумматора подключен к блоку реле.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе йб 8

1. Авторское свидетельство СССР

l4 201936, кл. Н 02 J 13/00, 1 961.

2. Авторское свицетепьство СССР по заявке И. 2030636, 1974 (прототип).