Машина для механизированного заряжания грунтов при взрывной проходке профильных выемок

 

Союз Соеетскин

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ к авто скому свиднельствь «i924495 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 08.09.80 (21) 2970901/40-23 (5! )М. Кл.

F 42 D 3/00 с присоединением заявки,%

Гасударственный каинтат (23) Приоритет

Опубликовано 30. 04. 82 ерюллетень,% 16 аа лелам нзабретеннй н аткрытнй (53) УДК 622.235 ° .5(088.8) Дата опубликования описания 30. 04. 82

И.А. Лучко, В.А. Долотин, Ю.А. Писарев Г и P.È. Уарова

Сектор геодинамики взрыва Института геофизики

АН Украинской ССР (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) МАШИНА ДЛЯ МЕХАНИЗИРОВАННОГО ЗАРЯЖАНИЯ

ГРУНТОВ ПРИ ВЗРЫВНОЙ ПРОХОДКЕ ПРОФИЛЬНЫХ

ВЫЕМОК

Изобретение относится к взрывным работам и может быть использовано при производстве зарядных работ для

f создания энергией взрыва профильных выемок специального назначения, а также каналов, коллекторов, водоемов и других сооружений.

Известен способ и машина для заряжания грунтов, включающие подачу в удлиненную горизонтальную зарядную полость раздельно подаваемых компонентов взрывчатого вещества (ВВ) с последующим их смешиванием под слоем грунта (1J.

Недостатком этого способа и машины является то, что они не обеспе15 чивают изменение погонной массы непрерывно формируемого удлиненного горизонтального заряда по длине трассы в зависимости от физико-механичес20 ких и динамических свойств грунта. . Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является машина для механизированного заряжания грунтов при взрывной проходке профильных выемок, включающая установленные на самоходную базу рабочий орган, емкости и приводные подающе-дозирующие механизмы (2) .

Недостатком этой машины является то, что она не обеспечивает необходимую эффективность ведения взрывных работ в грунтах с широким диапазоном изменения физико-механических и динамических свойств, так как изменение количества жидкого компонента возможно в ограниченных пределах.

Цель изобретения — повышение эффективности ведения взрывных работ в грунтах с различными свойствами.

Указанная цель достигается тем, что машина для механизированного заряжания грунтов при взрывной проходке профильных выемок, включающая установленные на самоходную базу рабочий орган, емкости и приводные подающе-дозирующие механизмы, снабжена программным устройством, выпол92449 ненным в виде послеДовательно соединенных датчика пройденного пути, масштабного блока, коммутатора, блока усилителей, блока кодовых цепей, исполнительного органа и дросселирую5 щего устройства, причем масштабный блок и блок кодовых цепей дополнительно связаны с панелью ввода задания, а дросселирующее устройство сблокировано с подающе-дозирующими 16 механизмами.:

Кроме того, датчик пройденного пути программного устройства выполнен в виде расположенных на,одной оси катка и зубчатого диска, контак. тирующего с путевым выключателем,причем каток установлен на грунт, а путевой выключатель соединен со входом двоичного счетчика.

При этом коммутатор программного 1О устройства выполнен в виде ряда пар двоичных логических элементов,каждая из которых содержит элемент запрета и RS-триггер с прямыми входами, причем вход элемента запрета любой из пар подключен.на S-вход триггера той же пары, прямой выход триггера последующей пары подключен на R-вход триггера предыдущей пары, а инверсный выход триггера предыдущей пары подключен на инверсный вход элемента запрета последующей пары.

Кроме того, блок кодовых цепей программного устройства выполнен в виде ряда групп двоичных логических эз элементов И, причем одни из входов каждого элемента в пределах группы связаны через свои выключатели с общей для данной группы входной цепью блока кодовых цепей, вторые из входов каждого элемента в пределах блока через источник тока соединены с корпусом, а выходы каждого элемента любой из групп объединены с выходами одноименных элементов осталь"

4$ ных групп и соединены с соответствующей выходной цепью блока.

Для надежности работы машины ис полнительный орган программного устройства выполнен в виде коаксиально расположенных е корпусе электромагнитной катушки, секции обмотки которой уложены слоями, и штока, состоящего из ферромагнитной и неферромагнитной частей, причем шток подпружинен относительно корпуса.

На фиг. 1 изображена схема машины для осуществления способа механизи,рования заряжания грунтов при взрыв.5 4 ной проходке профильных выемок; на фиг. 2 - структурная блок-схема программного устройства машины, на фиг. 3 - электрокинематическая принципиальная схема датчика пройденного пути программного устройства, на фиг. 4 - принципиальная электрическая схема масштабного блока программного устройства; на фиг. 5 - электрическая схема коммутатора программного устройства; на фиг. 6 - электрическая схема кодовых цепей программного устройства, на фиг. 7 - электрическая схема блока усилителей и исполнительного органа программного устройства машины, на фиг. 8 — исполнительный орган программного устройства машины.

Машина для механизированного заряжания грунтов при взрывной проходке профильных выемок состоит из программного устройства 1, установленных, на самоходной базе 2 рабочего органа 3, емкостей 4 и 5 для компонентов ВВ, например, дизельного топлива и аммиачной селитры с приводны.ми подающе-дозирующими механизмами би7.

Программное устройство 1 (фиг.2) машины выполнено в виде последовательно соединенных между собой дат.чика 8 пройденного пути, масштабного блока 9, коммутатора 10, блока 11 кодовых цепей, блока 12 усилителей, исполнительного органа 13 и дросселирующего устройства 14, причем масштабный блок 9 и блок 1l кодовых це пей дополнительно связаны с панелью l5 ввода задания.

Датчик 8 (фиг.3) пройденного пути программного устройства 1 выполнен в виде расположенных на одной оси

16 катка 17 и зубчатого диска 18,контактирующего с путевым выключателем

19, причем каток 17 установлен на грунте, а путевой выключатель 19 соединен с входом двоичного счетчика 20.

Выходные цепи двоичного счетчика являются выходными цепями а,Ь,...d датчика 8 пройденного пути.

Масштабный блок 9 (фиг.2 и 4) программного устройства 1 содержит кодовый преобразователь 21, входы которого являются входными цепями а,Ь,...d блока 9, а выходы соединены каждый с соответствующим неподвижным контактом многопозиционного переключателя 22, подвижный контакт

924495

15

25

55

5 которого связан с выходными цепями блока 9.

Коммутатор 10 (фиг.5) программного устройства 1 выполнен в виде ряда пар, например пара 23, логических элементов, каждая из которых содержит элемент 24 запрета и RS-триггер 25 с прямыми входами, причем вход элемента 24 запрета любой из пар подключен íà S-вход триггера 25 той же пары, прямой выход триггера

26 последующей пары подключен на

R-вход триггера 25 предыдущей пары, а инверсный выход триггера 25 предыдущей пары подключен на инверсный вход элемента 27 запрета последующей пары.

Блок 11 кодовых цепей (фиг.6) программного устройства I выполнен в виде групп, например группа 28, двоичных логических элементов И, причем одни из входов каждого элемента 29-31 в пределах группы 28 связаны через свои выключатели

32-34 с общей для данной группы входной цепью блока 11 кодовых цепей,. вторые из входов каждого эле- . мента 29-31 и всех остальных в пределах блока 11 соединены с источником 35 тока, а выходы каждого элемента любой из групп, например элемент 29, объединены с выходами одноименных элементов остальных групп и подсоединены к соответствующим выходным цепям блока 11, например выходной цепи g.

Блок 12 (фиг.7) усилителей прог- раммного устройства 1 содержит усилители 36-38 по числу выходных цепей g,x,...z блока tl кодовых цепей.

Исполнительный орган 13 (фиг.7) программного устройства 1 выполнен в виде коаксиально расположенных в корпусе 39 (фиг.8) электромагнитной катушки 40, секции обмотки которой, например секции 41-43, уложе. ны слоями, и штока 44, состоящего из ферромагнитной 45 и неферромаг.нитной 46 частей, причем шток подпружинен посредством пружины 47

50 относительно корпуса 39.

Шток 44 исполнительного механизма 13 программного устройства 1 механически связан с золотником (известного в данной области техни" . ки дросселирующего устройства 14, включенного в цепь питания гидродвигателей подающе-дозирующих механизмов 6 и 7). б

На панель 15 ввода задания выведены рукоятки выключателей 32-34 и всех остальных в пределах блока

11 кодовых цепей.

Машину устанавливают вдоль трассы укладки ВВ. B емкости 4 и 5 подают компоненты ВВ, например, соответственно дизельное топливо и аммиачную селитру. Рабочий орган

3 заглубляют на требуемую глубину.

8 зависимости от величин участков трассы и их количества выбирают масштаб измерения пути (величину масштабных отрезков) и на панели 15 ввода задания программного устройства 1 устанавливают рукоятку переключателя 22 в положение, соответствующее требуемому масштабу.

Там же на панели 15 устанавливают в требуемое положение "Включено" или "Выключено" рукоятки выключателей 32-34 и остальных в пределах блока ll кодовых цепей.

Этим задают величину погонной массы заряда 88 в пределах каждого масштабного отрезка трассы.

Затем включают программное устройство 1 привода машины и начинают проходку зарядной полости, формирование горизонтального непрерывно-. го заряда BB и укладку его от начальной отметки трассы.

Каток 17 датчика 8 пройденного пути передает вращательное движение зубчатому диску 18, зубец которого один раз за один оборот замыкает nv. — . тевой выключатель 19 и на вход дво- ичного счетчика 20 поступают электрические импульсы с частотой вращения катка 17. На выходе счетчика 20 (выходных цепях а,b,...d) с той же частотой меняются электрические сигналы, отражающие число поступивших на вход счетчика 20 импульсов в дво" ичном коде. Иначе говоря, учитывая длину окружности катка 17 и частоту

его вращения, на выходе датчика 8 появляется электрический сигнал, отражающий длину пройденного машиной пути в двоичном коде с точностью до одного оборота катка 17.

Двоичный код с выхода датчика 8 пройденного пути подается на вход масштабного блока 9, где он поступает на входы А, В...I3 кодового преобразователя 2 1, причем каждый разряд двоичного кода поступает на свой вход. На каждом из выходов

E,F...Í кодового преобразователя 21

924495

30

50 появляются электрические импульсы, соответствующие десятичному коду числа, поступающего на вход в виде двоичного кода. Частота появления импульсов на каждом из выходов кодового преобразователя 21 равна частоте вращения катка 17, деленной на декодируемое на этом выходе число.

На выход масштабного блока 9 электрический сигнал поступает через to многопозиционный переключатель 22, установленный в одно из фиксированных

t положений, например связывает выход

Н преобразователя 21 с выходными цепями i, j,...E. На выходе масштабно-15 го блока 9 появляются электрические импульсы с частотой, равной частоте вращения катка 17, деленной на величину заданного масштаба, например, соответствующего декодируемому на .выходе Н преобразователя 21 числу.

С выхода масштабного блока 9 электрический сигнал в виде импульсов поступает на вход коммутатора l0, где одновременно поступает на пря- 25 мые входы всех элементов И. Если до поступления первого импульса все триггеры коммутатора 10 отключены, а триггер последней пары включен (режим "сброс информации" ) и двоичный "0" с его инверсного выхода поступает на инверсный вход элемента 24 запрета первой пары 23, то только элемент 24 включается. На его выходе появляется "1"., поступающая íà S-вход триггера 25 и включающая его. "1" с прямого выхода триггера 25 отключает триггер.последней пары, который, в свою очередь, отключает элемент 24 запрета, 40 что не поивоаит к отключению триггера 25 и информация в нем сохраняется. "0" с инверсного выхода триггера 25 подается на инверсный вход элемента 27 запрета последующей пары и подготавливает его к включению.

Ори поступлении следующего электрического импульса на вход коммутатора

10 включается подготовленный элемент 27 запрета, "1" с выхода элемента И 27 запрета поступает на

$-вход триггера 26 и включает его.

"1" с прямого выхода триггера 26 отключает триггер 25 предыдущей пары 23, а "0" с инверсного выхода

55 подготавливает к включению при поступлении следующего импульса элемент запрета следующей пары, и т.д.

Итак, поступающие на вход коммутатора 10 электрические импульсы преобразуются в длительные электрические сигналы, переключающиеся на выходе коммутатора 10 с предыдущей выходной цепи на последующую с частотой вращения катка 17, деленной на величину выбранного масштаба.

Далее электрические сигналы поступают на вход блока 11 кодовых цепей,причем- первый проходит по входной цепи m и включает тот из элементов И группы 28, например элемент 30,чей выключатель находится в положении

"Включено", например выключатель 33.

Каждый последующий электрический сигнал проходит по каждой последующей входной цепи от и до р и включает в пределах соответствующей группы какой-либо элемент И, чей выключатель находится в положении пВключено". Это приводит к прохождению в соответствующую выходную цепь от с} до z электрического сигнала. Итак, на выходе блока 1I кодовых цепей длительные электрические сигналы переключаются с одной выходной цепи на другую с частотой прохождения маши ной масштабных отрезков трассы. Причем по какой из выходных цепей

q,x...z проходит сигнал, зависит от положения выключателей кодовых цепей, рукоятки которых выведены на панель lj ввода задания.

С выхода 11 кодовых цепей электрические сигналы поступают в блок

12 усилителей на усилители 36-38, а оттуда - на исполнительный орган

13 в соответствующие секции 41-43 обмотки электромагнитной катушкр

40. При этом шток 44, преодолевая сопротивление пружины 47, втягивается внутрь катушки 40 на величину, определяемую ампервитками соот>ветствующих секций 41-43 обмотки и перемещает золотник дросселирующего устройства 16, сблокированного с подающе-дозирующими механизмами

6 и 7 машины. Производительность подающе-дозирующих механизмов изменяется соответствующим образом и погонная масса непрерывно механически формируемого удлиненного горизонтального заряда меняется в функции пути.

Эффективность предлагаемой машины заключается в том, что она обеспечивает укладку в грунт заряда ВВ оптимального погонного расхода, в результате чего получается выемка, не

924 требующая доработки до проектного профиля, и показатель качества строительства выемки взрывным способом приближается к 1003. формула изобретения

1. Машина для механизированного заряжания грунтов при взрывной проходке профильных выемок, включающая установленные на самоходную базу рабочий орган, емкости и приводные подающе"дозирующие механизмы, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с . 35 целью повышения эффективности ведения взрывных работ в грунтах с различными свойствами, она снабжена программным устройством, выполненным в аиде последовательно соединенных датчийа zo пройденного пути, масштабного блока, коммутатора, блока усилителей, блока кодовых цепей, исполнительного органа и дросселирующего устройства,причем масштабный блок и блок кодовых 25 цепей дополнительно связаны с па" нелью ввода задания, а дросселирующее устройство сблокировано с подающедозирующими механизмами.

2. Машина по и.1, о т л и ч а ю- 30 щ а я с я тем, что датчик пройденного пути программного устройства выполнен в виде расположенных на одной оси катка и зубчатого диска, контактирующего с путевым выключателем,при-3> чем каток установлен на грунт, а путевой выключатель соединен со. входом двоичного счетчика.

3. Машина по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что коммутатор прог- 4О раммного устройства выполнен в виде ряда пар двоичных логических weментов, каждая из которых содержит

10 элемент запрета и RS-триггер с прямыми входами, причем вход элемента запрета любой из пар подключен на

$-вход триггера той же пары, прямой выход триггера последующей пары подключен íà R-вход триггера предыдущей пары, а инверсный выход триггера предыдущей пары подключен на инверсный выход элемента запрета последующей пары.

4. Машина по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что блок кодовых цепей программного устройства выполнен в виде ряда групп двоичных логических элементов И, причем одни из входов каждого элемента в пределах группы связаны через свои выключатели с общей для данной группы входной цепью блока кодовых цепей, другие из входов каждого элемента в пределах блока через источник тока соединены с корпусом, а выходы каждого элемента любой из групп объединены с выходами одноименных элементов остальных групп и соединены с соответствующей выходной цепью блока.

5. Машина по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, исполнительный орган программного устройства выполнен в виде коаксиально расположенных в корпусе электромагнитной катушки, секции обмотки которой уложены слоями, и штока, состоящего из ферромагнитной и неферромагнитных частей, причем шток подпружинен относительно корпуса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР и 480271, кл. Е 21 С 37/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

5"6197,.кл. E 21 С 37/ОО, 1974 (прототип).

924495

Составитель Р. Гильманов

Редактор M. Голаковски Техред С. Иигунова Корректор Н. Швыдкая

Тираж 477 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2799/56

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4