УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО СЛЕЖЕНИЯ ЗА КАБЕЛЕМ Советский патент 1974 года по МПК H02G9/00 

1

Изобретение относится к устройствам, обеспечивающим автоматизированное управление кабелеизвлекаюпдей машиной с прицепным или навесным вскапывающим органом при извлечении или обнаружении кабеля с током, проложенного в грунте.

Известно устройство для автоматического слежения за кабелем к кабелеизвлекающей машине, состоящее из индуктивных датчиков и схемы преобразования сигналов с датчиков в сигналы управления исполнительными устройствами.

Отличительная особенность предлагаемого устройства состоит в том, что к выходу преобразователя сигнала через диоды подключен блок формирования импульса реверсирования, выходом соединенный с одним из входов схем совпадения, к другим входам которых подключены выходы триггера, соединенного входами с преобразователем сигнала, а выходы схем совпадения включены в соответствующие цепи, соединяющие исполнительные механизмы с развязывающими элементами, подключенными также к преобразователю сигнала.

Это увеличивает скорость машины при извлечении кабеля.

На фиг. I представлена блок-схема описываемого устройства; на фиг. 2 - графики.

поясняющие действие устройства: I - трасса залегания кабеля; II - траектория движения кабелеизвлекающей машины; III-траектория движения кабелеизвлекающей машины,

снабженной описываемым устройством; IV и V - границы зоны нечувствительности; на фиг. 3 - диаграммы напряжений на отдельных элементах устройства. Устройство содержит индуктивный датчик

1, соединенный с преобразователем 2 сигнала, к выходам (левому и правому) которого через диоды 3 и 4 подключен блок 5 формирования импульса реверсирования, выходом соединенный с одним из входов а схем совпадения 6 и 7, к другим входам б которых подключены выходы виг триггера 8, соединенного входами г и в с левым и правым выходами преобразователя сигнала.

Выходы схем совпадения включены в соответствующие цепи, соединяющие исполнительные механизмы 9 и 10 с развязывающими элементами 11 и 12, подключенными также к левому и правому выходам преобразователя

сигналаБлок формирования импульса реверсирования содержит дифференцирующие цепи 13 и 14, схему запоминания 15, генератор 16 пилообразного напряжения, триггер 17 с двумя

устойчивыми состояниями и диод 18. Вход дифференцирующей цепи 13 соединен с левым входом схемы запоминания 15 и является входом блока 5. Выход дифференцирующей цепи 13 соединен с одним из входов триггера 17, выход которого, являющийся выходом блока 5, соединен также с входом генератора 16. Выход последнего соединен с правым входом схемы запоминания 15, выход которой соединен через диффёренцирующую Цепь 14 с другим входом триггера 17. С выхода дифференцирующей цепи 13 имеется дополнительная связь через диод 18 с правым входом схемы запоминания 15. Устройство работает следующим образом. При выходе кабелеизвлекающей машины из зоны нечувствительности (см. фиг. 2) в момент пересечения левой границы зоны (по ходу движения машины) на датчике 1 появляется сигнал определенной величины и 2Э фазы. После преобразования, на правом выходе преобразователя 2 сигнала, появляется сигнал управления в виде положительного импульса (см. фиг. 3, диаграмма 1). Этот сиг- 25 нал поступает через развязывающий элемент 12 на правый исполнительный механизм 10 поворотного устройства машины. Включается поворотное устройство, и машина начинает разворачиваться по окружности в сторону зо кабеля. Положительный импульс прекращается в момент вхождения машины в зону нечувствительности, одновременно выключается поворотное устройство.35 Дальнейшее движение машины должно было бы происходить согласно кривой II (см. фиг. 2). Однако сигнал управления поступает .на вход триггера 8 и через диод 4 на вход блока 5 на дифференцирующую цепь 13 и на 40 левый вход схемы запоминания 15- Триггер 8 приходит в устойчивое состояние, при котором на выходе, соединенном со входом б схемы совпадения 6, появляется положительное напряжение, а на выходе г, соединенном со 45 входом б схемы совпадения 7, напряжение станорится равным нулю (на фиг. 3 диаграммы 6 и 7 соответственно). На выходе диф)ференцирующей цепи 13 появляются импульсы положительной и отрицательной полярности 50 (см. -фиг. 3, диаграмма 2), соответствующие переднему и заднему фронту сигнала управления. Одновременно с появлением сигнала управления запускается схема запоминания 15, на- 55 пряжение На ее выходе нарастает по линейному законув Пределах длительности сигнала управления (см. фиг. 3, диаграмма 3). После исчезновения последнего напряжение на выходе прекращает нарастать и запоминается. Таким образом, величина напряжения на вьтходе схемы запоминания 15 зависит от длительности сигнала на выходе преобразователя 2, т. е. от времени пребывания кабелеизвле- 65 5 10 15 60 кающеи машины впе зоны нечувствительности. Триггер 17 запускается отрицательным импульсом, соответствующим заднему фронту сигнала управления (см. фиг. 3, диаграмма 4), и на его выходе появляется сигнал положительной полярности, который подается на вход а обеих схем совпадения G и 7 и на вход генератора 16. Генератор запускается, и напряжение на его выходе, соединенном с правым входом (входом сравнения) схемы запоминания 15 начинает возрастать по линейному закону (см. фиг. 2, диаграмма 3, пунктирная линия)По достижении величины напряжения на входе сравнения схемы запоминания 15, равного или несколько большего величины фиксированного напряжения на выходе, происходит срыв напряжения на выходе и возвращение схемы запоминания 15 в исходное состояние. В этот момент отрицательный импульс, продифференцированный цепью 14 (см. фиг. 3, диаграмма 5), поступает на второй вход триггера 17 и возвращает его в исходное состояние, i еператор Ш также возвращает в исходное состояние, так как исчезает сигнал па его в.ходе (см. фиг. 3, диаграмма 3, пунктирпая линия). Таким образом, после исчезновения сигнала управления на правом выходе преобразователя 2, на выходе блока 5 появляется положительпый импульс (см. фиг. 3, диаграмма 4), длительность которого пропорциональна длительности сигнала управления. Данный импульс поступает на вход а схем совпадения 6 и 7. На выходе схемы совпадения 6 появляется положительный импульс реверсирования (см. фиг. 3, диаграмма 8), который включает левый исполнительный механизм 9 поворотного устройства на время длительности импульса реверсирования (см. фиг- 3, диаграмма 10). Импульс реверсирования появится на выходе именно схемы совпадения 6, так как на ее оба входа подано положительное напряжение: одно - с выхода блока формирования импульса реверсирования 5 (см. фиг. 3, диаграмма 4), а другое - с выхода триггера 8 (см. фиг. 3, диаграмма 6), который благодаря сигналу управления, поступившему на вход в с правого выхода преобразователя 2, принял одно из устойчивых состояний, при котором напряжение на выходе г равно нулю, а на выходе в имеется положительное напряжение (см. фиг. 3, диаграмма 7 и 6 соответственно), Благодаря диоду 18, связывающему выход дифференцирующей цепи 13 с правым входом схемы запомипапия 15, при появлении следующего сигнала управления до окончания импульса реверсирования схема запоминания 15,триггер 17, а следовательно, и генератор 16,переходят в исходное состояние в момент, соответствующий переднему фронту сигнала управления.

Представленные на диаграммах 1 и 10 фиг. 3 сигналы управления с выхода преобразователя сигнала 2 и импульсы реверсирования с выхода схем совпадения 7 и 6 соответствуют включению исполнительных механизмов 9 и 10 поворотного устройства кабелеизвлекающен машины. Импульсы реверсирования заштрихованы.

Как видно из диаграмм, при пересечении кабелеизвлекаюгцей машиной левой границы зоны нечувствительности в момент выключения правого исполнительного механизма поворотного устройства выдается импульс реверсирования и включается левый исполнительный механизм 9.

Машина разворачивается в обратную сторону. После прекраш,ения действия импульса реверсирования и выключения левого исполнительного механизма 9 машина движется прямолинейно до тех пор, пока на пересечет противоположную границу зоны нечувствительности (см. фиг. 3, диаграмма 3). В этот момент на левом выходе преобразователя 2 появляется сигнал управления (см. фиг. 3, диаграмма 10, незаштрихованный импульс), который включает механизм 9 и машина начинает разворот влево, пока не войдет в зону нечувствительности.

Сигнал управления с левого выхода преобразователя 2 поступает на вход г триггера 8 и через диод 3 на вход блока 5. Триггер 8 опрокидывается и приобретает второе устойчивое состояние (см. фиг. 3, диаграммы 6 и 7), при котором с выхода г положительный сигнал поступает на вход б схемы совпадения 7, а на выходе в, соединенном со входом б схемы совпадения 6, сигнал отсутствует.

Прохождение сигнала в блоке 5 аналогично описанному выше и представлено на диаграммах фиг. 3.

Импульс реверсирования появляется на выходе схемы совпадения 7 (см. фиг. 3, диаграмма 9), т. к. на ее обоих входах имеется положительное напряжение, и включает правый исполнительный механизм 10 (фиг. 3, диаграмма 1, заштрихованный импульс).

Происходит включение правого исполнительного }.1еханизма на время действия импульса реверсирования.

Таким образом, устройство выдает сигнал реверсирования для разворота машины в противоположную сторону, когда машина, разворачиваясь, входит в зону нечувствительности. Длительность импульса реверсирования пропорциональна времени разворота машины в

сторону кабеля, т. е. времени нахолсдения вне зоны нечувствительности.

Коэффициент пропорциональности устанавливается в зависимости от числа оборотов приводного двигателя и с учетом инерционности поворотного устройства кабелеизвлекающей машины. Регулировка коэффициента пропорциональности осуществляется путем изменения крутизны нарастания напряжения на выходе генератора 16.

Применение описываемого устройства позволяет спрямить траекторию движения кабелеизвлекающей машины, максимально приблизив ее к трассе залегания кабеля, что обеспечивает увеличение скорости поступательного движения машины.

Предмет изобретения

Устройство для автоматического слежения

за кабелем к кабелеизвлекающей машине, включающее индуктивный датчик и преобразователь сигнала, связанный с исполнительными механизмами машины, отличающееся тем, что, с целью увеличения скорости

машины в процессе извлечения кабеля, к выходу преобразователя сигнала через диоды подключен блок формирования импульса реверсирования, выходом соединенный с одним из входов схем совпадения, к другим входам

которых подключены выходы триггера, соединенного входами с преобразователем сигнала, а выходы схем совпадения включены в соответствующие цепи, соединяющие исполнительные механизмы с развязывающими элементами, подключенными также к преобразователю сигнала.