УСТРОЙСТВО для АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ВСКРЫШ НЫЛ1 ЭКСКАВАТОРОМ Советский патент 1969 года по МПК G05B11/01 

Предложенное уетройство для автоматического во кден1 я векрышного экекаватора по оси трубопровода иредназначено для установки на вскрышных экскаваторах, применяемых л;ри ка:И1Италы10м ремонте магистральных трубой р оводов. Известны устройства для а втоматичеекого управления вскрышным экскаватором прн движении но осн трубопро вода, содержащие нндукционны преобразователь, усилитель, фазовый дискриминатор и генератор о-порного нан:ряжен 1я с фазовращателем. Недостатка. известных устройств являются невысокая точность и надежность управления. Предложенное уетройетво отличается от известных тем, что в нем нндукционньп преобразователь, расположенный над осью трубо-провода, |подключен через усилнтель к фазовому дискриминатору, ко вторО:Му входу которого иодсоединеи через фазовращатель генератор онорного напряжения. Это дает возможность новысить точность и надежность унра-вления. Па фиг. 1 изображена блОК-.схема устройства. тель 4 с вертикальной осью, фазовращатель 5, генератор 6 онорного напряжения, триггеры Шмитта 7 п 7, промежуточные реле S и 8 электрогидравличеекий сервомеханизм 9 управления поворотом вокрыш ного экскаватора. Преобразователи 3 4 образуют датчик 10. Па фиг. 2 изображена схема расположения датчнка над осью трубонровода. В состав схемы входят трубопровод И, генератор 2, подключаемый к трубе, график 13 изменения амплптуды э. д. с, наводимой в преобразователе 3. в завпснмости от его горизонтального перемепшния вираво или влево, график 14 изменения амплитуды э. д. с. для нреобразователя 4. Ка фиг. 3 показана диаграмма, характеризующая нанравлеппые свойства индукционного 11реобразователя. Принцнп действи., устройства основан на исг:ользозании направленных свойств цндукци(Л1НЫХ преобразователей, помещенных в переменпое магнитное поле. При подключении к трубопроводу 11 генератора пере ленниго тока 12 (см. фиг. 2) часTOToii норядка 1000 гц, в окруЛ;ающее иростран:тво трубопровода излучаются электромаппппые волны. Силовые лппин переменного магнитного Г1оля образуют вокруг груботцзонапряженности магнитного ноля is 1каждоп точке нространства направлен но касагельной К силовой лннии. В индукционно.м иреобразователе, Г смсще1нном в магннтнос ноле, наводится э. д. с., зиачеи е для которой в комнлексной форме онределяется ,но формуле

е -/о)Л1/-/,„со8 0 sin {о;/Ч-Y) гдесо - круговая частота лгагннтного ноля, //,„ - амплитуда папря/ксиности

магинтного Г1оля, В - угол между векторОМ напряженности 1 CCbKj преобразователя (рамки),

Л1 /(, S) -магиигпый момент )алтли, Lij, -л.тагмитная сердечника

, я,

5-нлощадь рамки.

Как видно из формулы, величина и фаза э. д. С. зависят ог угла между иапра;; елием вектора ианр 1жениости и осью нреоб1)азователя. Графи1, xajiaKTepHsyioHiiiii направленные свойства ин ниоииого Иреобразовате.тя, Т1меет вид иравильлой восьлгерки (см. . 3).

Еели 1и;дукнионг |)1Г1 нреобразОБа1ель (см. фиг. 2) уетаиов1тгь на траеее трубоировода так, чтобы осв его на.ходилась л торизонтальном иоложенн; (нри этом угол 9 0), то сигнал В нем будет максимальным.

При иеремегцении нреобразователя от вертнкалвно илоскоети, ироходящей через ось трубот1ровода, Бнраво или влево иа расстояние /, э. д. с. будет менятьея но закону, иредставлениому Б Внде графика 13 иа фиг. 2, а утол между нанравлеиием вектора iianpn/i eHiiOCTH переменного магнитного ноля н оеыо иреобразователя 3 будет сттределятьея из еледугогцето

0--:arc:g .

где /г--раеетояине от преобразователя до оен 1 рубон Ю;30да (глубИНа залегания трубоирОЗОда).

При емещенни нреобразователя от сей трубоировода iia pa::Ci()4iiHC -10 см, угол В изменится на величиич i (2-5°) ири глубине залегания трубонровода /г 3-1 м.

Таким образом, в индукционном иреобразователе с горизонталь ной осью нри горизонтальном его емещенни внраво или влево от оеи трубопровода фаза э. д. с., наводнмая в иреобразователе, изменяется в обе стороны от иервоначального значения на 2°-5. Па фиг. 3 иоказан характер изменения фазы э. д. с. , наводимой в иреобразователе с горизогпальной осью ири отклонении его BiipaBO-влево отнОеительио оси трубонровода.

Изменение фазы э. д. е. лреобразователя в ;ре;1лагаемом устройстве используется в качестве гсточиика информации, об отклоиении оеи трубонровода внраво пли влево от индукнпонного нреобразователя 5.

иреобразователь 3 с горизонтальной осью, служантнй дл}; В1)1дачи инсрормации об отклонении оеи 1рубо1гровода отиосительно датчика вира/ю-в.тево, соединеи через уеилитель со

:в::одом д::окримииатора 2, собраииого, например, иа нолунроводн 1ко 5ых днодах но кольцеах)й схеме (е:л. фиг. 1). ДругоГ вход фазового дис1;рим;11иатора -соедниен через фазовраща1ел ; ;; j i еиератсфом оиорного нанряжеиия 6,

; выход соед1и;еи ео 1входами триггеров Шмитla / ii /. Выходы триггеров еоеди11ены через грОКжугодные электромагнитные реле 8 и 8 : улекгроги.травлическим еервомехаиизмом 9 и;),1вле:1;1Я iiooopOTOM векрышного экекава-юра.

точиой установки датчика 10 иа оеи т)ас.ы трубонровода елуЖ1 т иид -книонный и.реобразователь 4 с ве(ртикальиой осью, жестко евязаипой с иреобразователем 3 и еоедипеины через уеилигель 15 со етрелоч11ым указателем 16.

Работает устрой::гво следующим образом. Для создания неременного магиит;01Ч) поля подключают к трубоироводу генератор liepeмеи 1ого тока. С иомощью иреобразсвагеля / с вертикально осью по пу:гевому по:;а;анню етрелочиого указателя /6 точно уетаиавливакот иад осью трассы тр боировода преобразователь е :горизоиталыюй осью. График, выражающий завиеимость амплигуды э. д. с., наводимой в нреобразовагеле с вертикальной осью, от его неремещення вправо илн влево от оси трубопровода, изображен на фп.г. 2 (крнвая 14). После точной ориентации иидуки,иониого .преобразователя 3 с горизоитальной ocbio устанавливают .с иомон ью ф|азовращателя 5 фазу оиорного напряжения Lon генерато: а 6, отлнчающуюся от фазы едвнга, сиимае.иого с иидукциоииого преобразователя 3,

иа угол, равный 90 С (см. фиг. 3). В этом случае иа выходе фазового дискриминатора 2 :аиряжеине paBiio иулю. При емещеиии датчика устройства влево от трубопровода иа некоюрое оаестоя И1е, определяемое точиостью

гч)ждеиия вскрьлпиого экскаватора, фаза э. д.с. С;, снимаемо е преобразователя .3, будет отли;fbc ;()T фазы онориого иаиряжения иа угол, ме;:ьл1П . В SJTOM елучае на выходе дискрим1И{аго)а 2 ноявится наирлжеиие отрицателыюй поляр :осги, в результате чего орабагывает триггер Ш 1итта 7, .который через иромежуточиое реле 8 воздейетвует па эле1чтроги:1,ра 5личсский сервомеханизд 9, поворачивая вск1)ышиый экекаватор вправо. При откло1 еппп трубоировода ог вскрылиюго экекаватора, пли от датчи1.а, влево, чго соответствует отк,т(И1е1И1Ю датчи ка уетройетва от оси трубоиров::Да вираво , фаза э. д. е. ez, е1н- маемой с преобразователя 3, будет отличап ся ет фазь; опорного иаиряжеиия иа угол, больп ий 90° (-м. фиг. 3). В этом елучае на выходе фазон::гс. .дискриминатора 2 иоявится иаиряжеиие П;)„ о;;чительиой нолярности, от чего срабатывает oHPiep Шмитта 7, который через ирогидравлический сервомеханизм 9, поворачивая вскрышный экскаватор влево. При нахождеиии датчика устройства над осью трубоировода, фаза э. д. с. е, снимаемой с преобразователя, отличается от фазы опорного наиряжения на 90, сигиал иа выходе дискриминатора отсутствует, вскрышной экскаватор точио вскрывает трубу.

Предмет изобретения

Устройство для автоматического управления вскрышным экскаватором при движении ло

оси трубопровода, содержашее индукционный (преобразователь, усилитель, фазовый дискриминатор и генератор опорного напряжения с фазоврашателем, отличающееся тем, что с целью повышения точности и надежности управления, в нем индукционный преобразователь, /расположенный над осью трубопровода, подключен через усилитель к фазовому ди.скриминатору, ко второму входу которого подсоединен через фазовращатель генератор опорного напряжения. 1I 7 1-

/2

I. УК.

Рие.З