Устройство для управления рабочим органом землеройной машины

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 271179 (24) 2843012/18-24

Союз Советскии

Социалистических

Республик

<»941941 (И)М Кп з

G 05 D 1/00 с присоединением заявки ¹

Государствеимый комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет

Опубликовано .070782.Бюллетень ¹ 25

)$3} УДК 62. 50; (088. 8),.

Дата опубликования описания 07.07

A.Ì. Кушер и Е.Г. Филиппов

Ф т

-Ь

Всесоюзный ордена Трудового Красного Замени . научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РАБОЧИИ

ОРГАНОМ ЗЕМЛЕРОИНОЙ МАШИНЫ

Изобретение относится к автоматическому регулированию и может найти применение для автоматического выдерживания заданного уклона при проведении мелиоративных, землеройных и дорожных работ, например при строительстве закрытого дренажа с применением бестраншейных дреноук" ладчиков, Известно устройство для управления различными машинами, содержащее отражатель н модулятор светового потока, расположенные в пункте наведения flj .

Недостатком этого устройства является наличие погрешности задания сптической оси, связанной с наличием системы модуляции светового потока.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для управления различными подвижными объектами, содержащее источник света и фотоприемник, связанный через датчик команд с блоком управления приводом объекта, причем источник света установ.лен в пункте управления, а фотоприемник с датчиком команд — на объекте (2J .

B реальных условиях эксплуатации землеройной машины (например, дреноукладчика) пункт управления располагается на участках, где отсутствует стационарная электрическая сеть. Поэтому для питания источника света, который в известном и ему подобных устройствах находит10 ся в пункте управления, применяются автономные источники питания — аккумуляторы, имеющие большуто емкость и вес. Кроме того, источники света (лазерные излучатели) систем управления земперойными машинами имеют

%лысой собственный вес (несколько десятков килограмм), что обусловлено наличием высоковольтных блоков питания (до 10000 В) и требованиями техники безопасности при эксплуатации устройств в полевых условиях. Эти обстоятельства создают неудобства при транспортировке излучателя в полевых условиях что является недостатком известного устройства.

Пель изобретения — улучшение условий эксплуатации устройства.

Поставленная цель достигается тем что в устройстве, содержащем пункт управления и источник света,. оптичес

941941 ки связанный с фотоприемником выходом, подключенным к входу командного блока, выход которого связан с вхо.дом блока управления приводом рабочего органа, источник света установлен на рабочем органе, а фотоприемник и командный блоК расположены в пункте управления, причем командный блок связан с блоком управления приводом рабочего органа посредством радиоканала. 30

На фиг.l схематически изображено пространственное расположение землеройной машины (бестраншейного дреноукладчика) и предлагаемого устройства для управления рабочим органому на фиг.2 — блок-схема предлагаемого устройства.

Система устройств содеРжит источник 1 света, укрепленный на рабочем органе 2 машины 3, и установленные в пункте 4 управления оптический прибор. 5, оптическая ось которого установлена параллельнопроектному уклону (в качестве оптического прибора использован усовершенствованный, с целью увеличения глубины резкости 25 изображаемого пространства, теодолит), бленду б для исключения попадания прямых солнечных лучей в объек- . тив оптического прибора и фотоприемник 7. Фотоприемник 7 (фиг.2) состо- 30 ит из четырех фотоэлементов, размещенных в плоскости, на которую сфокусировано в виде светового пятна 8 изображение источника 1 света, причем

Фотоэлементы 9 и 10 включены в мос- 35 товую схему и служат для управления высотным положением рабочего органа, а фотоэлементы 11 и 12 предназначе- ны для задания направления движения машины. Устройство содержит также 40 блок обработки сигналов 13, который включает полосовые фильтры 14-17, настроенные на частоту пулЪсаций источника 1 света, и блок 18 анализа сигналов, командный блок 19, радиопередатчик 20 с антенной 21, радио- 45 приемник 22 с антенной 23, блок 24 управления приводом рабочего органа, состоящий из дешифратора 25 командwx сигналов и блока 26 сигнализации, привод 27 рабочего органа. 50

Кроме того, устройство содержит модулятор, периодически изменяющий яркость источника 1 света, с целью надежного выделения его в дневное вре55

Устройство для управления рабочим органом землеройной машины работает следующим образом.

Источник 1 света устанавливают на заданном расстоянии от днообраэующей 60 кромки рабочего органа 2 машины 3.

Световой поток, промодулированный по амплитуде с помощью модулятора, проходит через оптический прибор 5, снабженный блендой б; и фокусирует- 65

Оя в плоскости фотоприемника 7 в виде светового пятна 8. Перед началом работы производится заглублеиие рабочего органа 2 до тех пор, пока площади засветки фотоэлементов 9 и 10 не окажутся. равными. Вертикальное перемещение рабочего органа 2 в процессе работы вызывает изменение соотношения площадей засветки этих фотоэлементов и их проводимости. При этом в измерительной диагонали мосювой схемы появляются сигналы разбаланса. Эти сигналы проходят через полосовые фильтры 14 и 15 и поступают в блок 18 анализа сигналов, где производится сравнение их амплитуд.

ВМходные сигналы этого блока управляют работой командного блока 19, в котором вырабатываются команды на перемещение рабочего органа 2 в направлении, противоположном смещению светового пятна 8 на мишени. При изменении направления движения машины 3 световое пятно 8 попадает на

Фотоэлемент 11 или 12. Сигналы с этих фотоэлементов проходят через фильтры 16 или 17 и поступают на командный блок 19, где формируется команда поворота машины 3 влево или вправо. С выхода этой схемы сигналы

1юступают в радиопередатчик 20. Излучение антенны 21 передатчика принимается радиоприемником 22 с антенной 23, установленным на машине 3.

С выхода радиоприемника 22 сигналы подаются на блок 24,управления. Выделение команд управления из приня.того сигнала производится с помощью дешифратора 25 команд. Команды изменения высотного положения рабочето органа .управляют приводом рабочепэ органа 27, с помощью которого производится подъем или опускание рабочего органа 2 с укрепленным на нем источником 1 света до тех пор, пока площади засветки фотоэлементов

9 и 10 не будут равны. Командные сигналы изменения направления дви жения машины поступают в блок 26 сигнализации, где производится форжрование звуковых или световых сигналов для оповещения водителя о необходимости поворота влево или вправо.

Если в процессе работы рабочий орган 2 машины 3 смещается от заданной линии, например иэ-за попадения на каменистое включецие, то световое пятно 8 также перемещается за пределы светочувствительных поверхностей фотоэлементов 9 и 10. В режиме автоматического возврата рабочего органа 2 на заданную линию в блоке 18 анализа сигналов производится запоминание направления ухода светового пятна 8, и в блоке 19 формируется команда перемещения рабочего органа 2 в противоположном направлении. После прохождения участка с каменистым вклю941941 чением рабочий орган 2 автоматически возвращается на первоначальную линию. Иногда, например, при строительстве закрытого дренажа с применением бестраншейного дреноукладчика донус« каются очень незначительные отклонения от заданного уклона. В этом случае при отклонении светового пятна 8 за пределы фотоэлементов 9 и 10 в блоке 18 анализа сигналов формируется сигнал остановки машины, а коман- 10 ды управления высотным положением рабочего органа 2 блокируются. После отметки указанного участка дренажной линии для последующего исправления или после перестановки источника 1 света на рабочем органе 2 на некоторую заданную величину по вертикали блокирование команд управления снимается, и укладка дренажной трубы продолжается соответственно по первоначальной линии или по линии, параллельной исходной.

Таким образом, в связи с тем, что питание источника 1 света осуществляется от бортовой сети машины 3, предлагаемое устройство позволяет заключить необходимость наличия на пункте управления источника электропитания большой емкости, что упрощает эксплуатацию устройства в полевых условиях. Кроме того, в отличие от известных устройств в предлагае.мом устройстве к источнику света не предъявляется жестких требований, например, в части расхождения луча, так как функцию задания опорной линии выполняет не световой луч, à. оптическая ось оптического прибора.

Формула изобретения

Устройство для управления рабочим органом землеройной машины, содержащее пункт управления и источник света, оптически связанный с фотоприемником выходом, подключенным к входу командного блока, выход которого связан с входом блока управления приводом рабочего органа, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения условий эксплуатации устройства, источник света установлен на рабочем органе, а фотоприемник. и командный блок расположены в пункте управления, причем командный блок связан с блоком управления приводом рабочего органа посредством радиоканала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 336513, кл. G 05 Д 3/02, 1970.

2. Патент Франций 9 2022022, кл. кл. G 05 Д 1/00, 1970 (прототип).

941941

Фис. Г

Составитель В.Певзнер

Редактор Р.Пицика Техред К.Мыцьо Корректор А. Дэятко

Заказ 4836/35 Тираж 914 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул. Проектная, 4