Датчик высотного положения недоступной точки рабочего органа землеройной машины Советский патент 1990 года по МПК E02F9/20 

подвижно посредством ползуна 13. Механизм перемещения выполнен из шарнирно соединенной с РО 1 мачты 2 с фотоприемником (ФП)3. Прямая, проходящая через точки AiBi подвеса маятников 7 и 8, параллельна прямой, проходящей через центр В днооб- разующей кромки РО 1 и точку А подвеса мачты 2. Блок преобразования перемещений состоит из потенциометров 5 и 9, электрические выходы которых подключены к входам сумматора 16. Выход сумматора 16

соединен с электроприводом 4. Подвижные части потенциометров 5 и 9 жестко соединены соответственно с ФП 3 и маятником 7. Независимо от величины и направления поворота РО 1 относительно точки В разность высот ФП 3 и точки В будет постоянной величиной. Вертикальное перемещение ФП 3 относительно лазерного луча будет полно- . стью соответствовать вертикальному перемещению точки В относительно лазерного луча. 1 ил.

Изобретение относится к автоматизации землеройной техники и позволяет повысить точность измерения. На рабочем органе (РО) 1 машины шарнирно закреплены маятник 8 и компенсатор ошибки, соединенный с механизмом перемещения через блок преобразования. Компенсатор ошибки выполнен в виде дополнительного маятника 7. Маятники 7 и 8 связаны между собой подвижно посредством ползуна 13. Механизм перемещения выполнен из шарнирно соединенной с РО 1 мачты 2 с фотоприемником (ФП) 3. Прямая, проходящая через точки А 1Б 1 подвеса маятников 7 и 8, параллельна прямой, проходящей через центр В днообразующей кромки РО 1 и точку А подвеса мачты 2. Блок преобразования перемещений состоит из потенциометров 5 и 9, электрические выходы которых подключены к входам сумматора 16. Выход сумматора 16 соединен с электроприводом 4. Подвижные части потенциометров 5 и 9 жестко соединены соответственно с ФП 3 и маятником 7. Независимо от величины и направления поворота РО 1 относительно точки В разность высот ФП 3 и точки В будет постоянной величиной. Вертикальное перемещение ФП 3 относительно лазерного луча будет полностью соответствовать вертикальному перемещению точки В относительно лазерного луча. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам автоматизации землеройной техники, в частности предназначено для землеройных машин с системой стабилизации высотного положения днообразующего эдемента рабочего органа относительно копирной линии, которой может служить трос, луч лазера или визирная ось теодолита.,и может быть использовано в любом случае, когда требуется непрерывно измерять высотное положение недоступной точки твердого тела, совершающего произвольное движение, относительно точки того же тела, высотное положение которой известно.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

На чертеже показан датчик высотного положения, установленный на рабочем органе землеройной машины.

На рабочем органе 1 установлен механизм перемещения, включающий мачту 2 с фотоприемником 3 лазерного луча. Мачта связана с рабочим органом и оборудована электроприводом 4 для вертикального перемещения фотоприемника и потенциометром 5 перемещения фотоприемника относительно мачты. На выходе потенциометра 5 формируется сигнал, пропорциональный высотному положению точки А относительно лазерного луча. Поскольку мачта 2 шарнирно связана с рабочим органом, то точку А можно считать принадлежащей рабочему органу точкой, доступной для измерения ее высотного положения относительно копирной линии.

Недоступной для измерения высотного положения точкой рабочего органа является точка В на днообразующей кромке рабочего

органа.

Внутри жестко закрепленного на pabo- чем органе корпуса 6 в точках AiBi подвешены маятники 7 и 8. С маятником 7 жестко связан потенциометр 9. На маятнике 8 в шарнире Юустановлен первый рычаг 11. На оси потенциометра 9 установлен второй рычаг 12, который связан с рычагом 11 ползуном 13. Для уравновешивания рычагов 11 и 12 служат противовесы 14 и 15. Точки подвеса маятников расположены таким обра- зом, что прямая AiBi параллельна прямой

АВ.

Потенциометры 5 и 9 подключены к сумматору 16, сигнале выхода которого управляет электроприводом 4. С целью 0 демпфирования колебаний маятников и снижения трения корпус 6 заполнен маслом.

Датчик высотного положения работает

следующим образом.

5Любое движение рабочего органа можно представить как поступательное вместе с точкой В и вращательное относительно точки В. При повороте рабочего органа относительно точки В изменяется вертикаль- 0 ное положение точки А и фотоприемника 3. Одновременно с изменением вертикального положения точки А происходит изменение вертикального положения точки Ai относительно точки Bi. Вследствие парал- 25 лельности прямых АВ и AiBi независимо от величины и направления поворота рабочего органа разности высот точек АВ и AiBi подобные величинам и с масштабом, равным отношению длин отрезков АВ и AiBi, С этим 30 же масштабным коэффициентом сигналы с потенциометров 5 и 9 суммируются в сумматоре 16 с разными знаками.

При изменении разности высот точек AiBi с потенциометра 9 на сумматор 16 по- 35 ступает соответствующий сигнал, что ведет к включению электропривода 4 и перемещению фотоприемника 3. Как только величина этого перемещения станет равной величине вертикального перемещения точ- 40 ки А, вызванного наклоном рабочего органа, сигнал с потенциометра 5 с учетом упомянутого масштабного коэффициента становит- ся равным сигналу с потенциометра 9 и отработка привода 4 прекращается. Таким 45 образом, независимо от величины и направления поворота рабочего органа относительно точки В разность высот фотоприемника и точки В постоянная величина, и вертикальное перемещение фотоприемника относительно лазерного луча полностью соответствует вертикальному перемещению точки В относительно лазерного луча. Формула изобретения Датчик высотного положения недоступной точки рабочего органа землеройной машины, содержащий маятник, шарнирно закрепленный на рабочем органе, и компенсатор ошибки, закрепленный на рабочем органе и соединенный с механизмом перемещения через блок преобразования перемещений, включающий два потенциометра, электрические выходы которых подключены к входам сумматора, выход

которого соединен с электроприводом, о т- личающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, компенсатор ошибки выполнен в виде дополнительного

маятника, который имеет шарнирное закрепление на рабочем органе, оба маятника связаны между собой подвижно посредством ползуна, а механизм перемещения выполнен из мачты с фотоприемником,

шарнирно связанной с рабочим органом, при этом подвижные части обоих потенциометров жестко соединены соответственно с фотоприемником и дополнительным маятником, .а прямая, проходящая через точки

подвеса маятников, параллельна прямой, проходящей через центр днообразующей кромки рабочего органа и точку подвеса мачты.