Устройство для регулирования глубины разработки забоя земснарядом Советский патент 1981 года по МПК E02F3/88 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ГЛУБИНЫ РАЗРАБОТКИ

1

Изобретение относится к оборудованию землечерпательных снарядов и может быть применено на морских и речных земснарядах.

Известно устройство для дистанlUiOHHoro измерения уровня вода в акватории - радиорейка, состоящее из датчика уровня (эхолот, емкостный или гидростатический датчик) и канала связи, вход которого соединен с выходом датчика уровня, а выход с указателем (индикатором) глубины СИ .

Такие устройства используются при дноуглубительных работах в морских условиях и в барах сибирских рек, подверженшлх действию приливов. Основным недостатком устройств является невозможность непосредственного управления рамоподъемиым механизмом земснаряда.

известно также устройство для регулирования глубины разработки грунта земснарядом, содержащее датчик заглубления грунтозаборного механизма, исполнительный механизм подъема и заглубления грунтозаборного механизма и следящий блок, выполненный механическим с врагдаюсцимся следящим контактным переключателем, при этом ЗАБОЯ ЗЕМСНАРЯДОМ

один вход следящего устройства обязан посредством механической-передачи с датчиком осадки земснаряда,второй выход - с датчиком заглубления грунтозаборного механизма, а выход с исполнительным механизмом Е2.

Это устройство осуществляет автоматическую стабилизацию грунтозаборного устройства на заданной глуби10не при изменении осадки и дефферента корпуса земснаряда. Однако оно не обеспечивает заданную глубину разработки забоя при изменении уровня воды в акватории.

Цель изобретения - обеспечение за15данной глубины разработки забоя при изменении уровня воды в акватории.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено расположен20ньм автономно датчиком уровня, радиоканалом связи и компенсатором разности уровней, вход которого соединен через радиоканал связи с датчи25ком уровня,а выход - с другим входом следящего блока. При зтом следящий блок выполнен электронным в виде двух каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные источник эталонного напряжения, ком30

паратор и реле, выход которого является соответствующим выходом следящего блока, причем компараторы обоих каналов соединены между собой, и их соединение является одним из входов следящего блока, а входы и выходы источников питания эталонного напряжения соединены соответственно размыкающими и замыкающими контактами реле и через размыкающие контакты соединены между собой, их соединение является вторым входом следящего блока. Кроме того, устройство снабжено блоком защиты, вход которого соединен с выходом радиоканала . связи, а выход соединен с входом исполнительного механизма.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство содержит датчик 1 заглубления грунтозаборного механизма исполнительный механизм 2, датчик

3уровня,расположенный автономно от земснаряда, например в буе, выход которого соединен со входом канала

4связи, компенсатор 5 разности уровней, блок 6 защиты, вход которого соединен с выходом канала 4 связи, а выход - со входом исполнительного механизма 2, и следящий блок 7 один вход которого подключен к выходу датчика 1 заглубления, второй вход через компенсатор 5 разности уровней к выходу канала 4 связи,а оба выхода - к соответствующим входам исполнительного механизма 2, выход которого связан с грунтозаборным механизмом 8. Следящий блок

7 выполнен электронным в виде двух каналов 9 и 10 сравнения со скачкообразно изменяющейся петлей зоны нечувствительности, каждый из которых содержит источник 11 эталонного напряжения, компаратор 12 и реле 13, выход которого соединен с соответствующим выходом следящего блока 7, а вход - с выходом компаратора 12. Одни входы компараторов 12 обоих каналов 9 и 10 соединены между собой и с одним входом следящего блока 7, а другие входы в каждом канале соответственно соединены с замыкающими контактами 14 в канале 9 и. замыкающими контактами 15 в канале 10 соответствующего реле 13 и одним полюсом соответствующего источника 11 эталонного напряжения, другой полюс которого подключен к размыкающему контакту реле 13, причем полярность включения источников 11 эталонного напряжения в обоих каналах противоположна. Подвижные контакты реле 13 обоих кансшов объединены и подключены к другому входу следящего устройства 7.

Устройство работает слег.уквдим образом.

Датчик 3 уровня осуществляет измерение уровня воды в районе работы

замснаряда. В качестве датчика уровня может быть использован, например, эхолот. Полученная с помощью датчика 3 уровня информация подается по каналу 4 связи на компенсатор 5 раз, ности уровней. На выходе канала 4 связи вырабатывается постоянное напряжение, пропорциональное измеряемой глубине. Это напряжение суммируется с напряжением компенсатора 5

Q разности уровней, служащего для компенсации разницы между заданной величиной заглубления грунтозаборного устройства и глубиной в месте установки датчика 3 уровня, и подается на один из входов следящего устрои5 ства 7 (UY-)- На второй вход следящего блока поступает с датчика 1 заглубления грунтозаборного механизма 8 постоянное напряжение Цд, пропорциональное заглублению грунтоза0 борного Механизма. В случае равенства напряжений на обоих входах следящего блока 7 и-у и последнее отключает исполнительный механизм 2, и грунтозаборный механизм 8 фиксируется в

5 заданном положении. При этом реле 13 каналов 9 и 10 следящего блока 7 выключены, и на входы а компараторов 12 обоих каналов через paз шкaющиe контакты 14 н 15 реле 13 поступает суммарное напряжение датчика 3 уровня, компенсатора 5 разности уровней.

источника 11 эталонного напряжения, причем в канале 9 источник 11 напряжения включен согласно, а в канале 10 - встречно с напряжением компенсатора 5 разности уровня.

Изменение уровня воды в районе работы замснаряда вызывает соответствующее Изменение глубины разработ0 ки/ забоя. При увеличении уровня воды глубина разработки забоя уменьшается, при уменьшении - увеличивается. Любое изменение уровня воды вызывает соответствующее -изменение напряжения Uy.

- на выходе следящего устройства 7 на величину ли. Так при увеличении U.на величину 1ли1 включаются компаратор 12 и реле 13 канала 9, выдавая команду на исгеОлнительный механизм 2 на опускание грунтозабор ного механизма 8. Одновременно згииыкаются замыкающие контакты 14 реле 13, отключая таким образом источник напряжения допуска Е, от входа компаратора. Грунтозаборный механизм

5 опускается до тех пор, пока напряжение Уд- на выходе датчика 1 заглубления грунтозаборного механизма 8 не станет равным новому значению U. В момент равенства этих напряжений

Л выключаются компаратор 12, реле 13 канала 9, исполнительный механизм 2, и Грунтозаборный механизм 8 фиксируется в новом положении.

При уменьшении уровня воды вклю. чается канал 10, и аналогичным образом осуществляется подъем грунтоэаборного механизма 8. Задавая величины напряжений Е и E(jv исто-ников 11 напряжений, мож но обеспечить необходимую величину допуска на глубину разработки грунта ззмсиаряда. Блок 6 защиты от ложных срабатыва ний осуществляет отключение исполнительного механизма 2 при пропешании сигнала на выходе канала 4 связи Вследствие шумов, возникающих на выходе канала 4 связи при отсутстви информационного сигнала, нарушается нормальная работа всего устройства в целом. Блок 6 защити блокирует исполнительный механизм 2, и грунто заборный механизм 8 фиксируется в определенном положении по восстанов лению канала связи. При появлении информационного сигнала на выходе канала 4 связи бл защиты включает исполнительный меха низм 2 с задержкой, величина кото рой превышает время переходных процессов в канале 4 связи. Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает автоматически заданную глубину разработки забоя при изменении уровня воды а акватории, заданную точность на глубину разработки забоя, определяет направ ление изменения уровня вода. В устройстве обеспечивается также защита его от помех, возникающих в канале связи в результате нарушения нормальной работы последнего, тем самым повьииается надежность уст ройства в целом. Формула изобретения 1. Устройство для регулирования глубины разработки забоя земснарядом, содержащее датчик заглубления грунтозаборного механизма, исполнительный механизм подъема и заглуб ления грунтозаборного механизма и следящий блок, выходы которого соединены с соответствующими входами исполнительного механизма, а один из входов его соединен с выходом датчика заглубления грунтозаборного механизма, отличающееся тем, что, с целью обеспечения заданной глубины разработки забоя при изменении уровня воды в акватории, оно снабжено расположенным автономно да-ником уровня, радиоканалом связи и компенсатором разности урогней, вход которого соединен через ргщиоканал связи с датчиком уровня, а выход - с другим входом следящег-о блока. 2.Устройство по П.1, отличающееся тем, что следящий блок выполнен электронным в виде двух каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные источник эталонного напряжения,компаратор и реле, выход которого является соответствующим выходом следящего блока, причем компараторы обоих каналов соединены между собой, и их входы являются -одним из входов следящего блока, а входы и выходы источников питания эталонного напряжения соединены соответственно с размыкающими и замыкающими контактами реле и через размыкающие контакты реле - между собой, и точка их соединения является вторым входом следящего блока. 3.Устройство по П.1, отличающееся тем, что оно снабжено блоком защиты, вход которого соединен с выходом радиоканала связи, а выход - со входом исполнительного механизма. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Техническая инструкция по производству землечерпательных работ. М., Транспорт , 1968. 2.Авторское свидетельство СССР 248556, кл. Е 02 F 3/90, 1968 (прототип).