Устройство автоматического регулирования положения рабочего органа мелиоративной машины

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

„„964076 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.01.80 (21) 2864259/29-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

Е 02 F 9/20

Гасударственные комитет

СССР

Опубликовано 07.10.82. Бюллетень №37

Дата опубликования описания 17.10.82 (53) УДК 621.878 (088.8) йо делам лзовретенкй и открытий (72) Авторы изобретения

А. Н. Павлинов, Г. В. Бешнов и С. П. Изюмце

Московский гидромелиоративный институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ПОЛОЖЕНИЯ РАБОЧЕГО ОРГАНА МЕ,ЛИОРАТИВНОЛ

МАШИНЫ

Изобретение относится к автоматизации мелиоративных и строительных работ и может быть использовано в частности для обеспечения движения по заданному уклону рабочего органа мелиоративной машины.

Известны системы и устройства регулирования уклона по оптической оси, например устройство с ручным регулированием, базирующееся на оптической оси, которая задается с помощью нивелира (1).

Однако данное устройство не обладает высокой точностью.

Известно также устройство ПУЛ вЂ” 3, содержащее источник модулированного светового луча установленного на трассе сооружаемого объекта, приемное устройство, установленное на управляемой машине, рабочий орган, гидроцилиндр рабочего органа, золотник с электромагнитным управлением (2).

Однако пределы использования этого известного устройства ограничены.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство автоматического регулирования положения рабочего органа мелиоративной машины, содержащее неподвижный источник излучения в виде генератора направленного светового луча, расположенный на трассе сооружаемого объекта, приемник излучений, выполненный из двух пар фотосопротивлений, соединенных по мостовой схеме, и расположенный на машине, рабочий орган придания уклона, гидроцилиндр управления рабочим органом, электромагнитный золотник, блок питания и усилители (3).

Недостатком этого известного устройства является низкая точность выдерживания заданного уклона дна траншеи.

Цель изобретения — повышение точности выдерживания заданного уклона дна траншеи.

Поставленная цель достигается тем, что система снабжена генератором пилообразного напряжения, триггером, выпрямителем со сглаживающим фильтром, элементом сравнения, делителем напряжения и индикатором, причем источник излучения выполнен в виде щита со светлым фоном и темной горизонтальной полосой на этом фоне, а приемник излучения выполнен в виде оптической системы и телевизионной передающей трубки, обмотка вертикального отклонения электрон964076 ного луча которой подключена к одному из выходов генератора пилообразного напряжения, а сигнальная пластина телевизионной трубки через усилитель связана с входом триггера, к сбрасываюшему входу которого подключен второй выход генератора пилообразного напряжения, выход триггера через выпрямитель со сглаживающим фильтром подключен к одному из входов элемента сравнения, ко второму входу которого подключен через делитель напряжения блока питания, а выход элемента сравнения через второй усилитель подключен к обмотке электромагнитного золотника и индикатору.

На фиг. 1 изображена мелиоративная машина и мишени, общий вид; на фиг. 2— оптическая часть предлагаемой системы; на !5 фиг. 3 — блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 4 — показана диаграмма сигналов блок-схемы, поясняющая работу устройства.

Система содержит мишень 1, выполненную в виде черной горизонтальной линии на белом поле, установленной на трассе сооружаемого объекта, рабочий орган 2 мелиоративной машины, приемник излучения 3, ус- тановленный на рабочем органе машины гидроцилиндр 4 привода рабочего органа, блок управления исполнительного элемента

6, выполненного в виде золотника 5 с электромагнитным управлением. Приемник излучения системы состоит из оптической системы 7, передающей телевизионной трубки 8, обмотки 9 вертикального отклонения электронного луча телевизионной трубки. Сигнальная пластина телевизионной трубки соединена с входом согласующего усилителя

10, выход которого подсоединен ко входу триггера 11. Выход триггера подключен к входу выпрямителя 12, выполненного в совокупности с сглаживающим фильтром. Выход выпрямителя связан с одним входом элемента 13 сравнения, другой вход которой связан с выходом регулируемого делителя 14 напряжения, вход которого подключен к бло- 40 ку 15 питания устройства. Выход схемы сравнения подключен к входу усилителя-ограничителя Ю, выход которого соединен с индикатором !7 и обмоткой 18 исполнительного элемента 6. Исполнительный элемент гид45 равлически связан с гидроцилиндром привода рабочего органа (и может управлять им) .

Обмотка 9 вертикального отклонения электронного луча телевизионной трубки 8 подсоединена к выходу генератора 19 пилообразного напряжения. Сбрасывающий вход so триггера 11 также соединен с генератором пилообразного напряжения.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии, при нормальной работе мелиоративной машины, черная горизонтальная линия мишени при помощи оптической системы проектируется на светочувствительную поверхность телевизионной трубки, причем проекция проходит через центр светочувствительной поверхности.

Электронный луч, пробегающий по этой поверхности, управляется обмотк "ч 9„ питающимися от генератора пилообразного напряжения. С сигнальной пласт,шы -елевизионной трубки импульсы напряжения Vq (см. фиг. 4) запускают триггер. Сбрасывающий вход триггера соединен с генератором пилообразного напряжения и триггер сбрасывается обратным фронтом пилообразных импульсов. Импульсы с постоянным периодом, равным периоду пилообразных импульсов, и по стоянной длительности с выхода триггера 1 поступают на выпрямитель 12, с выхода которого снимается постоянное напряжение, которое сравнивается элементом сравнения

13 с заданным, с помощью делителя напряжения 14. На выходе элемента сравнения сигнала нет, на выходе усилителя-ограничителя 16 сигнал также отсутствует, стрелка индикатора 17 находится в нулевом поло- жении, обмотка электромагнитного золотника 18 обесточена.

Исходное состояние сохраняется при движении машины в режимах, при которых проекция горизонтальной линии мишени на светочувствительную поверхность будет проходить через центр этой поверхности.

При смещении проекции этой линии относительно центра светочувсствительной поверхности вверх или вниз, импульсы на выходе триггера 11 изменяют свою деятельность и, следовательно, изменяют свою величину выпрямленное напряжение, подаваемое на элемент 13 сравнения. На выходе элемента 13 сравнения появляется сигнал усиливаемых усилителем-ограничителем 16.

Стрелка индикатора, с нулем посередине, показывает полярность усиленного сигнала.

Золотник, на обмотку которого поступает сигнал с усилителя-ограничителя 16, обрабатывает полученную команду и приводит в работу гидроцилиндр 4, который поднимает, либо заглубляет рабочий орган.

В описанном состоянии устройство находится во время перемещения рабочего органа до такого положения, при котором вышеуказанная проекция совпадает с центром светочувствительной поверхности телевизионной трубки.

При совпадении проекции линии мишени с центром светочувствительной поверхности устройство приходит в исходное состояние.

Настройка устройства перед началом работы. В начале трассы, машина при помощи ручного управления заглубляет рабочий орган на требуемую глубину. Щит устанавливается так, чтобы горизонтальная линия находилась на требуемой высоте относительно уровня земли. Приемник излучения, установленный на рабочем органе, ориентируется относительно линии на щите таким образом, 964076

Формула изобретения

Фиг.1 чтобы проекция линии проходила через центр светочувствительного слоя телевизионной трубки. Для этого отключают выход усилителя ограничителя 16 от обмоток электромагнитного золотника 5 и производят ориентировку приемника излучения до тех пор, 5 пока стрелка индикатора 17 не установится в нулевом положении.

Конкретное исполнение лабораторного макета устройства на базе приемной телевизионной трубки ЛИ вЂ” 421.

Генератор пилообразного напряжения, согласующий усилитель, схема сравнения, триггер и усилитель-ограничитель выполнены на кремниевых транзисторах. Частота сигналов генератора пилообразного напряжения 1 кГц. Коэффициент усиления согласующего усилителя 200. Постоянная времени сглаживающего фильтра на выходе выпрямителя 0,5 с. Усилитель-ограничитель имеет коэффициент усиления 1000, на выходе усилителя включены 2 реле с напряжением +3 и -3 В через контакты которых, при сбрасывании, напряжение аккумулятора подается на обмотку управления золотником.

Делитель напряжения запитывается от того же источника напряжения (аккумуляторной батареи) что и триггер.

Использование устройства позволяет повысить эксплуатационную надежность и точность прокладки траншеи с выдержанным уклоном. Устройство не содержит прецизионных блоков, требующих периодической проверки, оно нечувствительно к нестабиль- ЗО ности питающего напряжения. Это позволяет, использовать для обслуживания устройства непосредственно машиниста мелиоративной машины.

Устройство автоматического регулирования положения рабочего органа мелиоративной машины, содержащее гидроцилиндры управления рабочим органом, электромагнитный золотник, неподвижный источник излучения, приемник излучения, установленный на рабочем органе, блок литания и усилители, отличающееся тем, что, с целью повышения точности выдерживания заданного уклона дна траншеи, оно снабжено генератором пилообразного напряжения, триггером, выпрямителем со сглаживающим фильтром, элементом сравнения, делителем напряжения и индикатором, причем источник излучения выполнен в виде щита со светлым фоном и темной горизонтальной полосой на этом фоне, а приемник излучения — в виде оптической системы и телевизионной передающей трубки, обмотка вертикального отклонения электронного луча которой подключена к одному из выходов генератора пилообразного напряжения, сигнальная пластина телевизионной трубки через усилитель связана с входом триггера к сбрасывающему входу которого подключен второй выход генератора пилообразного напряжения, выход триггера через выпрямитель со сглаживающим фильтром подключен к одному из входов элемента сравнения, ко второму входу которого подключен через делитель напряжения блок питания, а выход элемента сравнения через второй усилитель подключен к обмоткам электромагнитного золотника и индикатору.

Источникй информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Мер И. И. Мелиоративные машины.

«Колос», 1964, с. 28.

2. Автоматизация землеройных машин в мелиоративном строительстве и пути повышения ее эффективности. Обзор «Строительные и дорожные машины», М., ЦНИИТЭстроймаш, сер. 1, разд. 5, 1974, с. 29.

3. Авторское свидетельство СССР № 155057, кл. Е 02 F 9/20, 1962.

964076

Фаг.2

Фиг. Я г

Us

UU

Редактор Е. Кинив

Заказ 7162/1

Составитель P. Гладун

Техред А. Бойкас Корректор Ю.Макаренко

Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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